模擬深海環(huán)境下Al-Zn-In犧牲陽極性能研究.pdf

1、海洋環(huán)境中服役的金屬材料常采用犧牲陽極法進(jìn)行保護(hù)，然而一些設(shè)備在上浮和下潛過程中不可避免的會遇到表層海水與深海環(huán)境的循環(huán)交替作用。本文針對實(shí)際工況條件，選擇海洋環(huán)境中最常用的Al-Zn-In犧牲陽極，研究其在表層海水和模擬深海環(huán)境循環(huán)交替作用下的性能變化；研究深海環(huán)境下導(dǎo)致犧牲陽極放電性能變化的影響因素；改變犧牲陽極合金元素的含量，為開發(fā)新型深海用犧牲陽極、制定深海環(huán)境下犧牲陽極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范和提高犧牲陽極保護(hù)的可靠性提供理論與技術(shù)支持。

2、主要研究內(nèi)容包括：
　　 ⑴研究了Al-Zn-In犧牲陽極在表層海水環(huán)境，以及表層海水與深海環(huán)境循環(huán)交替作用下的性能變化。結(jié)果表明：在表層海水與深海環(huán)境交替作用下，Al-Zn-In犧牲陽極的開路電位和工作電位隨環(huán)境的循環(huán)交替變化呈明顯的響應(yīng)關(guān)系，其中在深海環(huán)境下開路電位升高、工作電位升高；與表層海水環(huán)境下相比，Al-Zn-In犧牲陽極在表層海水與深海環(huán)境交替作用下電流效率降低了14.83％。
　　 ⑵研究了模擬深海環(huán)境下

3、靜水壓力、含氧量、溫度三環(huán)境因素對Al-Zn-In犧牲陽極材料性能的影響。結(jié)果表明：與表層海水環(huán)境下相比，犧牲陽極在模擬深海環(huán)境下的放電量大幅減少，電流效率降低。靜水壓力升高加速犧牲陽極的晶間腐蝕，造成晶粒脫落，電流效率降低；含氧量降低、溫度降低導(dǎo)致犧牲陽極鈍化，溶解放電困難。靜水壓力、含氧量、溫度三者對犧牲陽極性能的影響程度大小為：含氧量<靜水壓力<溫度。
　　 ⑶研究了溶液中In、Zn元素對Al-Zn-In犧牲陽極性能的影響

4、。研究結(jié)果表明：溶液中In含量增加，能夠促進(jìn)犧牲陽極材料在深海環(huán)境下發(fā)生活性溶解，降低晶界腐蝕，極大的提高犧牲陽極在深海環(huán)境下的放電能力和電流效率；溶液中Zn含量增加，對改善犧牲陽極在深海環(huán)境下的放電性能作用不明顯。
　　 ⑷實(shí)驗(yàn)熔煉鑄造了In元素含量為0.04%、0.06%、0.08%的Al-Zn-In犧牲陽極，研究合金中In元素含量對犧牲陽極在表層海水與模擬深海環(huán)境下性能的影響。研究結(jié)果表明：隨著In元素含量提高，Al-Zn