钢筋混凝土结构中阴极保护用MMO涂层钛阳极的研究

采用热分解法制备了IrTa-X混合金属氧化物（MMO）涂层钛阳极。通过极化曲线研究了钛阳极的电化学性能，用SEM观察了涂层形貌，研究了阳极寿命与涂层厚度和电流密度之间的关系，并与国外阳极试样的寿命做了一对比。结果表明，所研制的涂层钛阳极具有良好的电化学性能和较长的使用寿命，是钢筋混凝土结构外加电流阴极保护中比较理想的辅助阳极。     

钛基金属氧化物阳极的耐用性研究进展

本文较全面地介绍了钛基金属氧化物阳极失效的几个主要原因:涂层溶蚀、涂层剥落、钛基体钝化、涂层"毒化"、机械损坏、不合理的工况条件等;并根据目前国内外采取的措施进行归纳和总结,提出了提高钛基金属氧化物阳极寿命的对策,为电化学稳定性更高的新型金属氧化物阳极的研制提供思路。     

含TiN中间层IrO2-Ta2O5涂层钛阳极的电催化性能

采用钛片在氮气中700 ℃退火的方法,在钛片表面原位生成TiN薄膜,并以此为基体采用热分解法制备IrO2-Ta2O5涂层钛阳极.研究含TiN中间层IrO2-Ta2O5涂层钛阳极及传统IrO2-Ta2O5涂层钛阳极的开路电位、析氧行为、循环伏安和电化学阻抗等性能.结果表明:含TiN中间层IrO2-Ta2O5涂层钛阳极具有非连续状裂纹结构,且表面生长出大量IrO2纳米晶体,其电催化析氧性能优于传统IrO2-Ta2O5涂层钛阳极的电催化析氧性能;涂层烧结温度越低,电化学性能越好;当烧结温度低于500 ℃时,TiN中间层可以显著延长IrO2-Ta2O5涂层钛阳极的工作寿命.     

钛基Ru-La-Sn涂层阳极的电催化性能

利用热分解法制备了不同La含量的钛基Ru-La-Sn涂层阳极，通过开路电位测试、循环伏安测试、阳极极化曲线测试和电化学交流阻抗谱测试研究了所制备涂层的电催化活性，并用扫描电镜对涂层阳极的表面形貌进行了观察。测试结果表明，制备温度对涂层阳极的表面形貌有很大影响，在涂层阳极中引入La可以提高涂层阳极的电催化活性，且La引入的最佳值为0．2(摩尔分数)。Ru-La-Sn涂层阳极电催化性能提高的原因在于La的引入可以增加涂层的有效活性表面积。     

海水电解用金属氧化物阳极的失活机理

海水电解制氯用钛基金属氧化物阳极的等效电路可用LR5（QdlRct）（QfRf）来描述，上反映了阳极涂层复杂的微观结构，（QdlRct）对应电极／溶液体系的电化学特征，（QfRf）反映了涂层内表面／钛基体之间的物理阻抗。在阳极失效前后，Qdl和Rct没有发生突变，而Qf和Rf发生了突变，EIS谱图上发生明显的变化。SEM和EPMA分析表明，失活后表面还有一定的活性组分存在。阳极失活的主要原因是在钛基体和涂层之间形成了不导电的TiO2层，而阳极活性组分的电化学溶解和涂层的机械脱落不是阳极失活的主要原因，但对生成不导电TiO2有促进作用。     

钛钌阳极在阴极保护中的应用研究

主要用电化学方法进一步研究了介质，温度，表面状态等对钛钌阳极电化学性能的影响，并通过４年的工程实践，考察了该阳极在阴极保护中的应用效果，结果表明，该阳极电化学性能普遍稳定，工程应用效果好，值得大量推广应用。     

钛基混合金属氧化物阳极在外加电流阴极保护中的应用

采用热分解方法制备钛基混合金属氧化物阳极,用扫描电镜对阳极涂层显微形貌进行了分析,比较了不同阳极材料在海水中的电化学行为,测试了混合金属氧化物阳极在海水中的消耗速率,并通过实海模实试验考察了混合金属氧化物阳极在海水阴极保护系统中的使用性能.SEM分析结果表明,混合金属氧化物阳极涂层为多孔多裂纹的显微结构,与其它阳极材料相比,这种阳极具有更大的活性表面积.电化学实验结果表明混合金属氧化物阳极在海水中具有良好的电化学稳定性和电化学活性;此外,混合金属氧化物阳极在海水中的消耗率很低,属于不溶性的阳极材料,作为外加电流阴极保护用辅助阳极具有广泛的应用前景.     

海水温度对金属氧化物阳极强化电解失效行为影响

采用热分解法在钛基体上制备钌铱锡金属氧化物阳极,通过SEM、EDX、循环伏安、电化学阻抗谱及强化电解寿命试验等测试方法,探求不同海水温度对于钌铱锡金属氧化物阳极强化电解失效行为的影响规律。结果表明：在5~20 ℃海水温度条件下,阳极寿命短,失效阳极的中心区域存在少量残余涂层,呈现龟裂状形貌,而边缘地带Ti基体基本暴露,涂层发生局部电化学溶解或剥落;当海水电解温度为40 ℃时,阳极寿命较长,阳极涂层发生均匀电化学溶解。另外,随着海水温度的升高,阳极电化学活性表面积增大,稳定性逐渐提高。5~20 ℃条件下阳极失效主要是由于Ru组元的选择性溶解和涂层局部剥落导致,而40 ℃条件下涂层也发生电化学溶解,但TiO2钝化膜的形成是引起阳极失效的主要原因     

多孔钛基贱金属阳极的制备

为了研究钛基贱金属阳极体系的反应机理,提高贱金属阳极的使用寿命,实现钛基贱金属阳极体系工业化应用的目的,从工艺和结构的角度研究贱金属阳极制备的方法,研究发现:Sn、Sb氧化物底层的最佳烧结温度为485℃,烧结温度过低或过高都会影响其寿命.在Sn、Sb氧化物底层中,Sn的最佳质量含量为81%,含量过高或者过低,都会使得涂层的寿命减少.外层锰阳极的最佳烧结温度在217℃,寿命最长.多孔钛基体与涂层的结合力更强,比表面积远大于传统的阳极,有较好的电化学催化活性.     

涂覆厚度对Ru-Ir-Ti氧化物阳极涂层电化学性能的影响

通过热分解法制备了不同涂覆层数的Ru-Ir-Ti氧化物阳极涂层。采用物理分析和电化学测试技术研究了不同涂覆层数氧化物阳极涂层的表面形貌、结构和电化学性能。结果表明,Ru-Ir-Ti氧化物阳极涂层涂覆30层(15.55μm)时,涂层与钛基体结合牢固,具有较好的电催化选择性。此时,析氧电位达到1.52V,析氯电位为1.02V,电流效率高达94.5%,伏安电量达到35mC/cm2,强化电解寿命长达525h。当涂覆层数达到40层(22.6μm)后,涂层呈疏松结构,表面粗糙,裂缝变得宽而深,涂层出现脱落,附着力下降。     

MMO/Ti柔性阳极技术与应用——大型储罐阴极保护

本文通过对比导电聚合物柔性阳极和MMO网状阳极,阐述了MMO/Ti柔性阳极在大型储罐阴极保护中的技术优势。同时,对现阶段3种阳极的敷设方法进行介绍,突出MMO/Ti柔性阳极同心圆环敷设方法的实用性;并通过青岛某港区原油储罐阴极保护项目的测试数据说明MMO/Ti柔性阳极阴极保护技术的可行性。     

长庆油田户外可更换深井阳极套管阴极保护试验

针对黄土高原地区单井或二口井井组的油水井套管外腐蚀问题,在长庆油田开展了户外深井可更换阳极的阴极保护试验。MMO阳极与硅铸铁复合运行的阴极保护系统运行电压≤16 V,在阳极井井深≥200 m下可实现MMO阳极更换,套管的保护深度达1400 m以上。该项技术为类似黄土高原地区已完井的单井或二口井井组的套管保护提供了经济适用的解决方案。     

钛基DSA阳极在电镀铬工艺中的应用研究

通过Hull槽电解、电化学特性和长期稳定性测试的方法研究了DSA (IrO₂,Ta₂O₅),DSA (IrO₂,Pt) 阳极和PbSn合金阳极在电镀铬溶液中的性能,并进行对比分析。结果表明,钛基DSA阳极真实活性比表面远远大于其几何表面;在镀铬溶液中表现出较低的析氧电位和较好的电催化活性,尤其是DSA (IrO₂,Pt) 阳极在高电流密度下表现出更好的电催化活性;但是由于溶液中的F^-添加剂侵蚀Ti基体使得钛基涂层阳极在镀铬溶液中的稳定性和寿命均比PbSn合金阳极短。     

锌合金牺牲阳极海水干湿交替条件下的电化学性能研究

对Zn-Al-Cd合金牺牲阳极在海水全浸和海水干湿交替条件下的电化学性能进行了对比研究,并对阳极表面腐蚀产物的形貌和阳极表面溶解状况进行了分析。随着干湿交替次数的增加,锌合金阳极的工作电位逐渐正移,发出电流的能力逐渐减弱,阳极活性逐渐降低,电流效率明显下降。在干湿交替条件下,锌合金阳极表面腐蚀产物更为致密,表面溶解状况不如全浸时的均匀。表面腐蚀产物层致密和局部腐蚀是造成干湿交替条件下锌合金牺牲阳极活性和电流效率降低的主要原因。     

冰晶石熔盐中阳极效应时石墨阳极的电化学行为(英文)

在1000℃下采用循环伏安法研究石墨阳极在冰晶石氧化铝熔盐中的阳极电化学行为。讨论了循环伏安曲线中较高的电流峰。结果表明,在高电位条件下,一种含氧氟络合阴离子中的氟与碳阳极反应,且在阳极表面生成一层高电阻的CF膜。在含0.5%氧化铝的电解质中,石墨电极钝化电位为3.28V,并随着氧化铝含量的增加而增大。这一现象表明,在冰晶石-氧化铝熔盐体系中氧化铝含量对阳极过程起着主导作用。     

使用网状阳极的储罐阴极保护系统中若干问题的讨论

对使用网状阳极的储罐阴极保护系统设计和运行过程中遇到的若干问题进行了讨论，提出了推荐设计方案或解决办法。     

温度对铂钽复合阳极电化学性能的影响

对铂钽复合阳极在200 mA/cm2的电流密度下进行了恒电流试验,通过测量动电位极化曲线以及电化学阻抗谱,研究了阳极在不同温度海水中的电化学行为,利用扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)对阳极形貌及成分进行了分析。电化学试验结果表明,铂钽复合阳极能承载较大的电流密度;随温度的降低,法拉第电荷传递电阻增大,阳极电化学催化活性有所下降。SEM分析结果表明,阳极表面有微裂纹,阳极工作时表面有大量气体析出,加速了阳极的溶解。     

Al-Zn-In-Si牺牲阳极在模拟海水及海泥环境中的电化学性能

目的 分析A13型Al-Zn-In-Si牺牲阳极在海水、海泥中的电化学性能.方法 采用恒电流极化进行4 d的加速实验,使用电化学阻抗谱(EIS)分析电化学腐蚀过程,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)及三维超景深显微镜观察分析腐蚀形貌及表面化学成分,对比研究了Al-Zn-In-Si牺牲阳极在模拟海水和海泥环境下的腐蚀形貌、电化学性能.结果 在模拟海水和海泥环境中,尽管Al-Zn-In-Si牺牲阳极都满足DNVGL-RP-B401的要求,但在海泥环境中,其电化学效率仅为65.97％,远低于海水环境中的89.43％.牺牲阳极在海水环境中发生均匀腐蚀,而在海泥环境中却呈现严重的不均匀腐蚀现象,表面腐蚀坑为疏松多孔蜂窝状.结论 在海泥环境下,Al-Zn-In-Si牺牲阳极的腐蚀产物扩散困难,局部呈现腐蚀坑,自腐蚀速率高,导致电化学效率降低.溶解过程中,由于组织脱落,自身消耗增加,电化学容量降低,从而导致阳极在模拟海泥环境中的电化学性能低于海水环境,并揭示了阳极在模拟海水、海泥环境中的腐蚀机理.