Al-Zn-Bi系合金犧牲陽極材料的電化學性能研究.pdf

1、鋁合金犧牲陽極材料密度小，電位較負，理論電容量大，成本低廉且制造工藝簡單，常用于保護海洋工程中的鋼制構件。目前應用廣泛的Al-Zn-In系犧牲陽極材料雖然電流效率比較高，但In元素價格昂貴，本研究選取Sn和Bi作為活化元素以取代In，在Al-Zn-Sn和Al-Zn-Bi兩類合金的基礎上通過添加微量元素和熱處理工藝來提高犧牲陽極材料的電化學性能，并進一步研究合金在電解質溶液中的腐蝕行為。 本文通過成分設計，選定Zn、Sn、Mg、B

2、i、La等合金元素，熔煉了Al-Zn-Sn和Al-Zn-Bi系合金犧牲陽極材料，并對部分材料固溶處理；通過測試電流效率，研究了不同Sn含量(0.03％，0.06％，0.09％)對Al-Zn-Bi系合金陽極電化學性能的影響；考察分析犧牲陽極材料的極化曲線和電化學阻抗譜(EIS)，對腐蝕機理和電化學腐蝕過程進行研究，并探討Sn元素對合金腐蝕行為的影響； 固溶處理方面研究了不同溫度下(510℃，530℃，550℃，570℃)保溫10h后水淬對

3、鋁陽極工作電位、電流效率、極化曲線和電化學阻抗譜等電化學性能的影響；用掃描電鏡(SEM)分析了固溶處理對鋁陽極顯微組織的影響，探討了電化學性能影響因素。 結果表明，在所研究的含量范圍(0.03％~0.09％)內(nèi)，隨Sn含量增大，530℃、550℃、570℃固溶態(tài)Al-5Zn-0.5Bi-Sn合金犧牲陽極材料電流效率先是逐漸增大，Sn含量為0.06％時達到最大，超過0.06％時電流效率逐漸減小。在所研究的含量范圍 (0.04％~0

4、.12％)內(nèi)，隨Si含量增大，510℃固溶態(tài)Al-5Zn-0.5Bi-Si合金犧牲陽極材料的電流效率變化很小。隨著Bi含量的增加，鑄態(tài)Al-5Zn-0.5ZnO-Bi合金的電流效率變化不明顯，上下波動僅為3％左右。Al-5Zn-0.5Bi-Sn合金的工作電位隨Sn含量增大逐漸負移，當含量超過0.06％后又正移。 Al-5Zn-0.5Bi-Sn合金犧牲陽極材料固溶處理后電流效率增大，其中A1-5Zn-0.5Bi-0.06Sn合金5