高性能鋁、鋅、鎂合金系列犧牲陽極材料的研究.pdf

1、目前常用的保護鋼鐵設(shè)備的犧牲陽極材料有鋁基合金、鋅基合金和鎂基合金三大類.犧牲陽極的性能主要由材料的化學成分和組織結(jié)構(gòu)決定.鋁基陽極比重小、電流效率高、發(fā)生電量大、對鋼鐵驅(qū)動電位適中、來源豐富,是一種迅速發(fā)展起來的新型犧牲陽極材料.鋅基陽極比重大、發(fā)生電量小、對鋼鐵的驅(qū)動電位不高,且在高溫條件下易于極化,一般用于電阻率較低的環(huán)境.鎂基陽極電流效率低、對鋼鐵驅(qū)動電位大(易于過保護),只用于電阻率較高的土壤環(huán)境.通過實驗,根據(jù)在常溫海水實驗

2、數(shù)據(jù)及性能測試結(jié)果,經(jīng)過綜合分析,確定了陽極材料合金元素最佳含量范圍,測試了犧牲陽極材料的電化學性能,并分析了合金元素的作用.在鋁合金中,鎘的加入能促使鋅均勻分布,減少鋅、銅、銦偏析,改善陽極腐蝕狀況,如鎘量過高時,將析出新相,產(chǎn)生"過活化"作用,增大自腐蝕,加入量一般控制在0.01﹪左右.若添加0.5﹪~4﹪的鎂可顯著提高其電流效率,尤其存在微量錫時,效果更為明顯,因為錫與鎂之間具有匹配作用,錫的量應(yīng)控制在0.01~0.1﹪之間.硅最

3、顯著的作用是改善鋁合金的鑄造性能,但對合金的抗蝕性和可焊性有損害.通過正交實驗法探索出Al-Zn-In-Cd犧牲陽極材料的最佳成分比,實驗證明:Al-3.5Zn-0.02In-0.01Cd犧牲陽極材料的電化學性能各項指標均達到或超過國家標準,腐蝕產(chǎn)物容易脫落,表面溶解均勻,電位較負,較穩(wěn)定,在0~20mA電流范圍內(nèi),無鈍化現(xiàn)象出現(xiàn),陽極一直處于活化狀態(tài),組織分布較為均勻,由于In和Cd兩者之間達到良好的匹配效果,表面溶解均勻,產(chǎn)物容易脫