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天津大学
博士学位论文
铝锌系合金电化学性能的研究
姓名:郝小军
申请学位级别:博士
专业:应用化学
指导教师:宋诗哲
20040601
摘要
中文摘要
铝因为具有电位较负、电容量高、价格低廉等特点,作为阴极
保护用牺牲阳极和铝空气电池阳极发展很快。铝在中性介质的钝
化,工程中通过合金化解决这个问题,一般加入锌、锢等活化元
素,熔炼成铝锌系合金,但对添加元素的作用需要进一步的研究。
依据牺牲阳极与钢偶合后的电极动力学,电偶电流的时
间积分电量值为牺牲阳极实际发出电流量,电偶电流几的时
间积分电量值与铜库仑计效率存在一定的关系,通过测试铝合金
牺牲阳极和钢在溶液中偶合后的电偶电流几,表明
用电偶电流快速评价铝合金牺牲阳极性能可行,可以用来筛选牺
牲阳极配方。
进行多次阳极正交试验,采用以上方法快速筛选配方,研制出
最佳耐油污阳极的配方为,试样表面有油
膜时,其开路电位为一相对于,下同,工作电
位为一,电流效率为,电容量
系统研究了铝锌系合金和钢在食盐水中的电偶腐蚀
行为,结果表明各添加元素对铝锌合金,影响大小顺序为锡
锢稼锡锌。
通过测试合金在溶液中不同极化电位下的,分析
特征,在溶解一再沉积理论的基础上,补充了添加元素锌、
锢、锡活化铝合金的机理,提出了惊、秘活化铝合金的机理,研
究添加元素的作用结果表明,锌、锡溶解生成的离子不能穿透
试样表面附着的油膜,锢、稼、锡溶解生成的离子可以穿透试样
表面附着油膜。
关键词铝锌系合金添加元素牺牲阳极电偶腐蚀
活化溶解机理
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独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究
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乡
了
脚
护口碑了
学位论文作者签名砂导师签名
别轴
签字日期年乡签字日期卵孵
第一章绪论
第一章绪论
前言
铝因为具有电位较负、电容高、价格低廉等特点,作为阴极保护用
牺牲阳极和铝空气电池阳极发展很快。铝在中性介质中表面会生成致密高
阻氧化膜,造成铝的钝化,工程中通过合金化解决这个问题,一般加入锌、
锢等活化元素,熔炼成铝合金牺牲阳极,这在工程应用中比较成功
铝合金牺牲阳极用于阴极保护己有多年,但其作用机理仍然不是很
清楚目前,铝合金牺牲阳极的研究主要从两个方向以材料为出发
点,熔炼牺牲阳极后研究其在不同介质中的性能,各种合金元素对牺牲阳
极金相结构影响,合金中的等活化离子的作用,牺牲阳极的
溶解机理以电化学为出发点研究纯铝及铝锌合金在添加和其
余离子在不同浓度的氛化物溶液中的电化学性能及机理
上述两个研究方向各有缺陷。方向一,研究的问题从实际熔炼的阳极
出发,但需要考虑的因素太多,研究难度较大,国内研究较多方向二,
更为纯理论的研究,不用熔炼,避免了由于熔炼、铸造中常见的偏析、裂
纹、夹渣、气孔等缺陷,且无加入合金元素后对晶粒、晶界大小形状及各
相电化学性能成分的影响,省时、快速,国外在这方面发展较快。本章仅
对国内外有关铝合金牺牲阳极的研制、研究方法和溶解机理做一回顾
铝合金牺牲阳极的概述
年,阿基莫夫证实了采用铝阳极的可能性。年,
获得阳极的第一个专利以后化学公司推动了其迅速发展,
研制出商品化的和阳极。在现有的铝荃阳极中
系具有最高电流效率达,且不随时间变化,工作电位
负且稳定,但由于污染环境被淘汰。后来日本佐滕荣等人发现,以
第一章绪论
第一章绪论
前言
铝因为具有电位较负、电容高、价格低廉等特点,作为阴极保护用
牺牲阳极和铝空气电池阳极发展很快。铝在中性介质中表面会生成致密高
阻氧化膜,造成铝的钝化,工程中通过合金化解决这个问题,一般加入锌、
锢等活化元素,熔炼成铝合金牺牲阳极,这在工程应用中比较成功
铝合金牺牲阳极用于阴极保护己有多年,但其