铁杂质对Al-Zn-In系牺牲阳极性能影响研究

【摘要】：铝合金牺牲阳极材料具有比重小、电流效率高、发生电量大,对金属结构的腐蚀防护不需要外加电源、不干扰邻近金属设施、电流分散能力好、易于管理和维护等优点,因而在防腐工程中得到广泛应用。Al-Zn-In系合金因不需要进行热处理,在海水中综合性能优异,目前已成为最为热门的一类铝合金牺牲阳极材料。 本文选取了常规Al-Zn-In牺牲阳极,Fe、Si、Cu作为杂质,其中Si、Cu的含量保持不变,Fe杂质含量分别为0.05%、0.10%、0.15%和0.20%。在不同浓度海水条件下对Al-Zn-In牺牲阳极进行腐蚀电位、极化曲线、电化学阻抗的测试和金相、电子探针(EPMA)等分析。 EPMA和金相实验表明,铝合金牺牲阳极随着铁元素含量的增加,铁的析出相也随之增多。恒电流实验结果表明,铝合金在0.10%铁含量时电流效率最大为95.95%,铁含量超过0.10%后,随着铁含量的增加,析出的FeAl3相增多,与铝基体构成的微电池增多,增大了析氢倾向,降低了电流效率 开路电位和电偶腐蚀实验结果,四种试样在相同海水浓度时,随着铁含量的增加电位先正移再负移,当铁含量在0.10%时,铝合金牺牲阳极具有较好的热力学稳定性。 恒电位实验结果表明,随着温度的升高,同一个试样的腐蚀稳定电流增大,阳极的腐蚀速率增大,腐蚀倾向变大。通过动力学方程,计算了4种试样的反应活化能,当铁含量在0.10%时,活化能高达75.37kJ/mol,具有较好的热力学稳定性。 阳极极化曲线和交流阻抗实验结果,铝阳极在相同海水浓度时,腐蚀电位随着铁含量的增加先正移再负移,同电位下电流密度先变小再变大,容抗弧和Rp也先变小再变大。当铁含量在0.10%时具有较好的阳极极化性能。

【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TG146.21