王树森[1]2017年在《Fe、Si、Cu和In含量对铝合金牺牲阳极性能影响研究》文中研究说明铝合金牺牲阳极广泛应用于各类船舶、采油平台等海洋基础设施的腐蚀防护。目前国内外在牺牲阳极研究工作中主要采用改变合金元素含量或冶炼工艺的方法,然而关于杂质元素含量对铝合金阳极电化学性能影响的研究工作鲜见报导。因此,研究Fe、Si和Cu对铝合金阳极在海水中电化学性能的影响规律具有现实意义。本文采用电化学、微观扫描电化学测试方法和扫描电镜、电子探针、电感耦合等离子体质谱等现代物理测试技术,考查了不同Fe、Si、Cu和In含量对Al-Zn-In-Mg-Ti合金阳极在海水中电化学性能的影响规律,得出以下结论。Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti(wt.%)合金中添加 0.10 wt.%Fe 时,可使牺牲阳极在海水中的工作电位处于-1.052～-1.067 V之间,实际电容量为2665.97 A.h.kg-1,电流效率达到92.89%。阳极的开路电位足够负,电化学极化性能较好,呈现低钝化膜电阻和高双电层电容的特性。而当Fe含量超过0.10 wt.%后,阳极活性溶解阻力增大,电流效率降低。Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti(wt.%)合金中添加 0.09 wt.%Si 时,可使牺牲阳极在海水中的工作电位处于-0.918～-0.935 V之间,实际电容量为2450.94 A.h·kg-1,电流效率为85.42%。阳极的平均晶粒尺寸为47 μm,等轴晶增多,组织均匀性得到改善,在阴极保护过程中溶解均匀。当Si含量超过0.09wt.%后,铝合金钝化膜电阻增大,电流效率降低。Al-5Zn-0.02In-1Mg-0.05Ti(wt.%)合金中添加 0.005 wt.%Cu 时,可使牺牲阳极在海水中的工作电位处于-1.057～-1.078 V之间,实际电容量为2674.73 A.h·kg-1,电流效率高达93.22%,具备较好的溶解表观形貌。当Cu含量超过0.005 wt.%后,大幅增加腐蚀产物粘度,使合金钝化膜的电阻升高,活性溶解阻力增大,电流效率降低。Al-5Zn-0.02In(wt.%)叁元合金中添加 0.10 wt.%Fe、0.09 wt.%Si 和 0.005 wt.%Cu时,可使铝合金牺牲阳极在海水中的工作电位处于-1.086～-1.102V,实际电容量为2595.34 A.h·kg-1,电流效率达到90.43%,阳极表面溶解均匀,能够提供稳定的驱动电位和溶解电流。同时添加Fe、Si和Cu,可产生元素间的协同作用,并验证了此含量配比对Al-Zn-In牺牲阳极电化学性能的影响规律存在普遍性。Al-5Zn-In-0.09Si-0.1Fe-0.005Cu(wt.%)合金中添加 0.02 wt.%In 时,可使铝合金牺牲阳极在海水中的工作电位大小适中,促使被保护金属发生阴极极化,避免阴极区的析氢自腐蚀。当In含量低于0.02 wt.%时,阳极不能被充分活化易出现局部腐蚀。当In含量高于0.02 wt.%后,阳极易形成较多的偏析相诱发大量晶间腐蚀,引起晶粒剥离,降低铝合金阳极电流效率。
徐峰[2]2004年在《铝基合金牺牲阳极的制备及性能研究》文中指出铝基阳极是近期发展起来的新型牺牲阳极材料,其优点是对金属构件的驱动电位高、理论电容量大、电流效率高,且资源丰富、成本低廉。但由于铝的性质活泼,本身极易氧化,因而阳极材料表面会被生成的致密的 Al2O3氧化膜所覆盖而阻止牺牲阳极正常活化溶解,导致阳极材料电流效率降低,使被保护的金属构件得不到有效保护,甚至发生电位逆转而加速金属构件腐蚀的严重后果。针对这一问题,国内外有关学者均采用合金化的方法破坏阳极表面的氧化膜,降低表面电位,促进阳极正常溶解。早期的合金化采用添加汞和镉等重金属元素,但由于会导致环境污染以及电流效率低等原因而限制了使用。本文在充分认识 Al-Zn、Al-Sn、Al-Mg-Zn 等基本合金系列的基础上,选取Al-Zn-In 系阳极为基元,通过改进添加的合金元素种类及含量,制得不同组元的铝基合金牺牲阳极材料,并对阳极材料进行电化学性能测试,以考察合金元素的种类、含量、凝固条件、热处理工艺对电流效率和阳极表面溶解状况的影响;同时,借助于金相显微镜、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射分析仪(XRD)对阳极材料的金相组织和电化学性能的关系进行了初步的探讨和研究。发现:1. Al-Zn-In-Sn 合金牺牲阳极的电化学性能与 Sn 的含量有关,在研究的含量中,Sn 含量为 0.02%时性能最佳,随着 Sn 含量的继续增加,电流效率和实际电容量则反而降低,因此,Sn 含量为 0.02%时为宜。2. Al-Zn-In-Si 合金牺牲阳极的电化学性能与 Si 的含量有关,Si 的含量越高阳极性能越差。适当的增加 In 的含量有助于消除 Si 的不利影响,使 Si 的允许含量放宽。但适量的 Si 有助于缩短铝阳极的活化时间。3. 添加合金元素 Sb 的 Al-Zn-In-Sb 阳极的电流效率变化不大,但阳极表面溶解状况得到明显改善,腐蚀溶解均匀,且多为孔蚀;而同时添加合金元素 Sn、Sb 制得的五元 Al-Zn-In-Sn-Sb 牺牲阳极既获得较高的电流效率,又保证了阳极具有较好的表面溶解状况。Sb 和 Sn 同时使用能相互促进各自的优点,抑制了各自的不良影响。Sb 和 Sn 具有一定的匹配效应。4. 铝基合金牺牲阳极材料在 NaCl 溶液中的接触腐蚀行为研究表明,合金电偶对的阳极电偶电流密度 jg 均随着 Cl-浓度的增加而增加,与电偶对阴阳极面 I
陈孟丽[3]2009年在《海洋构筑物镁铝复合牺牲阳极的开发与应用研究》文中认为牺牲阳极保护法具有许多显着优点,在海洋构筑物方面具有广泛的应用。但是由于阴极保护初期所需保护电流密度约为整个保护周期平均电流密度的3～5倍,采用普通牺牲阳极进行保护时,存在资源浪费和使被保护阴极负重过大的问题。因此,开发既满足阳极寿命的要求,又符合初期极化电流条件的新型经济、环保型复合牺牲阳极具有重大意义。本文研究了一种新型的镁铝复合牺牲阳极,内层材料为Al-Zn-In-Si合金,外层材料为MGAZ63B合金,通过对浇铸工艺的改进制得了内外层结合良好的复合牺牲阳极试样。通过对比分析四个不同电位下的阴极极化实验确定了静止海水(青岛海域)中被保护钢铁构件的最佳保护电位为-0.85V(vs. Ag/AgCl电极,电解液为饱和KCl溶液);通过X-射线衍射法测试了被保护阴极表面所形成覆盖产物的主要化学成分为Mg(OH)2,从而计算出钢铁构筑物在静止海水中的最佳保护电位范围为-0.816～-0.930V(vs. Ag/AgCl)。利用极化曲线和交流阻抗分析了牺牲阳极的活性和反应机理。镁基牺牲阳极(简称镁阳极)与铝基牺牲阳极(简称铝阳极)极化曲线平坦,极化率小,反应活性高,镁阳极活性大于铝阳极。复合牺牲阳极试样两合金交界面处由于合金的互熔,使其电化学活性介于铝阳极与镁阳极之间,铝元素的存在加速镁的腐蚀。在Q235钢、铝阳极、镁阳极叁者面积相同的情况下,Q235钢被铝阳极保护时,阴极反应是由扩散过程控制的氧还原反应;被镁阳极保护时,阴极反应是由活化过程控制的水还原反应。采用外加电流法测试了牺牲阳极的开路电位、工作电位。观察了牺牲阳极的腐蚀形貌,并计算其电容量、电流效率等电化学性能参数。利用自放电法模拟了牺牲阳极的实际使用情况,补充测试了阴极保护电位等相应的性能参数,结果发现,单纯的镁阳极与铝阳极性能优良、腐蚀均匀;复合牺牲阳极进行保护时,由于发生过保护现象,先后经历镁阳极放电保护钢铁构件、镁阳极放电保护钢铁构件与铝阳极、镁阳极与铝阳极共同放电保护钢铁构件、铝阳极放电保护钢铁构件四个阶段,在第二阶段裸露出的铝阳极被镁阳极所保护,表面生成钙镁沉积产物而钝化,导致腐蚀不均匀,电流效率偏低。
王登峰[4]2006年在《高电位镁牺牲阳极的研究》文中研究指明牺牲阳极材料是一类特殊的电化学功能材料，在金属防腐工程中应用广泛。目前常用的有锌基、镁基和铝基等叁种牺牲阳极材料。铝基阳极比重小、电流效率高、发生电量大、驱动电位适中、来源丰富，是一种迅速发展起来的新型牺牲阳极材料。锌基阳极比重大、发生电量小、驱动电位不高，且在高温条件下易于极化，一般用于电阻率较低的环境。镁基阳极驱动电位大，适用于电阻率较高的土壤等环境，而且因其特有的电化学性能和良好的保护效果日益受到广泛应用。目前，全世界对镁合金牺牲阳极的市场需求量每年达3～4万吨，且每年以20％的速度增长。但是，现在研制出的镁合金牺牲阳极电流效率都不高，使用寿命短。因此开发高性能的新型高电位镁合金牺牲阳极就非常重要了。本文采用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)／能量散射光谱(EDS)、PGSTAT30电化学测量系统等分析手段，系统地研究了添加合金化元素Ca以及热处理对镁锰合金(Mg+1.5％Mn)显微组织与电化学性能的影响。添加合金元素Ca研究结果表明：添加合金元素Ca不仅能显着细化镁锰合金的显微组织，而且能极大的改变镁锰合金的电化学性能。其中，当Ca添加量为0.6％时，合金的腐蚀电位大约降低70mV，合金的腐蚀速率下降为原来的35％左右。和一种商品镁牺牲阳极相比，它的腐蚀电位大约低60mV左右，腐蚀速率低了40％左右，具有良好的电化学性能。添加合金元素Ca后镁锰合金热处理研究结果表明：固溶处理温度和时间对镁锰合金的电化学性能有很大的影响。当对Ca添加量为0.6％的镁锰合金在480℃左右进行8小时的固溶处理后，合金的腐蚀电位会上升15mV左右，腐蚀速率则下降了25％左右。这样它就比一种商品镁牺牲阳极的腐蚀电位大约低50mV左右，腐蚀速率低60％左右。在镁锰合金(Mg+1.5％Mn)中加入0.6％的Ca，我们就能得到一种比现有的商品镁牺牲阳极电化学性能更优越的牺牲阳极材料，如果对它进行进一步的固溶处理，性能还会进一步提高。
程坤[5]2018年在《深海环境下铝基块体复合防护材料的研究》文中指出牺牲阳极法是海洋工程防腐最常采用的一种方法,铝合金牺牲阳极由于电流效率高、理论电容量大、原料价格便宜等特点而受到广泛关注,被用于石油平台及管汇、海底管道、深潜器等装备的保护。深海环境下的腐蚀问题与浅海有很大不同,常规铝阳极在深海环境下使用时产生电流效率下降、腐蚀形貌不均匀、活化性能变差等问题。本文将Al-Zn-In系牺牲阳极作为探讨对象,通过金相组织观察、极化曲线测试、电化学交流阻抗测试、恒电流加速试验测试等测试方法研究了牺牲阳极的组织与电化学性能的关系,并结合模拟深海环境下的恒电流加速试验进行性能的测试分析。另外通过恒电位极化实验对高强钢深海环境下的保护电位进行了探讨,并进行了牺牲阳极与高强钢的实海实验。Al-Zn-In-Si-Ce阳极测试结果表明:稀土元素Ce可以活化铝阳极,提高阳极初期活化性能,影响偏析相的数量和分布,但是单独添加Ce元素不利于电流效率的提高。Al-Zn-In-Si-Mg阳极测试结果表明:Mg和Zn形成的偏析相有活化合金的作用,添加Mg元素后阳极自腐蚀电流密度小,溶解均匀,腐蚀产物容易脱落。添加微量元素Ti的Al-Zn-In-Si阳极测试结果表明:Ti元素能够很好的起到细化晶粒的作用,对于铝合金牺牲阳极活化溶解有很重要的作用。Al-Zn-In-Si-Ce-Ti-Mg阳极测试结果表明:合金元素对阳极电流效率的影响顺序依次为Ce、Mg、Ti,Al-Zn-In-Si-Ce-Ti-Mg兼具了Ce、Ti、Mg元素的优点,综合性能最好。模拟深海环境下的实验结果表明:在模拟深海环境下A21铝阳极电流效率为84.6%,溶解均匀,腐蚀产物容易脱落。高强钢恒电位阴极极化实验结果表明:921A钢的最佳保护电位为-0.85 V(Vs SCE),其驱动电位大约为0.25 V,所以用于保护高强钢的阳极材料的电位应在-1.10V左右。进行深海阴极保护时,钢材的强度不同,阴极保护电位选择范围不同。一般在达到保护效果的前提下,尽量选择较正的保护电位。
凌赵华[6]2007年在《镁铝复合牺牲阳极的制备及其电化学性能研究》文中指出牺牲阳极应用于海上平台、输油管道、城市管网等各个领域,已经取得了良好的社会经济效益。阴极保护技术的应用越来越广泛,它对牺牲阳极的要求也越来越高。普通牺牲阳极已不能完全满足各种阴极保护的要求,复合牺牲阳极应运而生。本文以Al-3.5Zn-0.02In-0.01Cd合金作为牺牲阳极的内层材料,以Mg-6Al-3Zn-Mn合金作为牺牲阳极的外层材料,通过真空熔炼以及机械加工,制备出了4组内外层厚度比不同的镁包铝型复合牺牲阳极试样和2组普通牺牲阳极试样。采用恒电流法测定了6组牺牲阳极试样的开路电位和工作电位。通过阳极失重法计算出了牺牲阳极试样的电流效率。通过比较,选取了其中电化学性能最佳的一组复合牺牲阳极平行试样,对其进行了固溶热处理。观察了试样的显微组织,测试了试样的电化学性能,并与未经热处理的试样进行了对比,分析研究了热处理对复合牺牲阳极电化学性能的影响。拍摄了试样的表面腐蚀形貌照片,并与未经热处理的试样进行了对比分析。通过试验及分析最终得出:4组复合牺牲阳极试样的电化学性能均达到或者超过了相关牺牲阳极的国家标准。其开路电位随着镁层厚度的增加而升高;电流效率依次降低;阳极消耗率依次升高;工作电位均比较稳定。在本试验条件下,镁层和铝层的最佳厚度比为3:7。这种配比结构的复合牺牲阳极在初期具有足够负的工作电位,能尽快地对阴极结构起到良好的保护效果,等到外层镁合金阳极消耗完时,正好完成对被保护结构的阴极极化,从而降低了对牺牲阳极工作电位的要求,内层铝合金阳极便可以对阴极结构进行有效地保护。固溶处理能够减少阳极试样晶粒内第二相的数量,并能使其发生球化,均匀分布于晶粒内部,避免晶间腐蚀的发生或降低晶间腐蚀的程度,从而改善阳极试样表面的溶解性能。固溶处理使复合牺牲阳极试样的开路电位和工作电位均有少量正移,同时能提高复合阳极的电流效率,降低阳极消耗率。
吴瞳[7]2010年在《Al/Mg金属间化合物相对铝镁系牺牲阳极材料电化学性能的影响研究》文中研究说明牺牲阳极阴极保护法是一种重要的金属防腐蚀方法,目前常用的牺牲阳极材料有锌阳极、铝阳极和镁阳极。铝阳极材料具有电化学当量大,原料丰富,价格低廉,加工制备工艺简单等优点,但是由于纯铝表面极易氧化,会形成连续致密的Al2O3氧化膜,不能直接用作阳极材料。镁阳极的优点是电位较负,驱动电压大,但电流效率较低,腐蚀速度过快,容易引起过保护,成本偏高。改善阳极材料性能的基本途径是进行合金化。本文根据合金相电化学原理,制备不同成分的Al-Mg基二元合金,考察了随镁元素含量增加,合金组织中存在不同的大面积金属间化合物相时,材料电化学性能的变化规律。为了改善合金组织、性能的均匀性,又添加了Zn、Mn、稀土元素Ce等进行合金化,对不同成分的Al-Mg基合金进行开路电位、自腐蚀电位随时间变化、极化曲线以及腐蚀速率的测试,观察合金组织形态,研究了不同合金元素对Al-Mg系合金电化学性能的影响,得到如下结果：(1)铝镁二元合金中随着镁含量的增加,当镁含量超过10%时,合金的组织中形成大量的金属间化合物Mg5Al8,对铝基体具有比较明显的活化作用,使得合金阳极的开路电位显着负移,极化率降低。当Mg含量达到30%时,开路电位负移至-1.132V。当铝合金中的Mg含量大于20%时,会产生由于选择性溶解所造成的溶解不均匀的问题。(2)当Al-Mg二元合金中镁含量超过60%后,合金表面的氧化膜变为铝镁氧化物混合膜,腐蚀电位降低；合金的组织中形成金属间化合物Mg17Al12,其电位比镁正,当含量较少时,起阴极作用,加快合金的腐蚀；当含量增多在基体周围呈连续分布时,能起到阻碍阳极反应的作用,对镁的自腐蚀具有抑制作用。(3)向Al-25Mg中添加了稀土元素Ce,含量为0.3%-1%,实验表明稀土元素Ce对铝阳极具有活化作用,使开路电位变负,腐蚀产物溶解均匀；稀土元素能够使镁阳极的自腐蚀电位变得比较稳定,降低镁阳极的腐蚀速率,减少析氢腐蚀；稀土元素对铝镁系合金还具有晶粒细化作用,能够提高铝合金的铸造性能。实验表明添加含量1%的稀土元素Ce效果最为显着。(4)添加含量1%的Zn对镁合金具有细化晶粒的作用,能够使腐蚀变得比较均匀,对降低镁合金的腐蚀速率也有一定的作用。当Zn含量超过9%时,由于中间相的作用会对合金阳极材料的性能会产生不利的影响。
吕镖[8]2011年在《铝合金牺牲阳极材料的电化学性能研究》文中提出铝合金牺牲阳极驱动电位高、理论电容量大、电流效率高、成本低廉、施工方便,常用于保护海洋工程中的钢制设施。目前广泛应用的Al-Zn-In系阳极虽然不需热处理就有较好的电化学性能,但长期应用后,仍存在电位正移、表面溶解不均匀、电流效率降低等问题。为此,本文以Al-Zn-In-Si牺牲阳极为研究对象,系统研究了氧化夹杂、杂质Fe含量、成分以及显微组织对Al-Zn-In-Si日极电化学性能的影响,进而解决阳极氧化夹杂以及杂质Fe的影响等问题,提高牺牲阳极的综合电化学性能；同时,本文也研究了杂质Fe含量对Al-Zn-In-Cd牺牲阳极的电化学性能影响情况。采用恒电流测试、自放电测试、电化学阻抗等方法,测试了制备的各类牺牲阳极在人造海水中的开路电位、工作电位、溶解形貌、电流效率以及阳极的极化、活化-溶解等行为。利用金相、扫描电镜(SEM)与能谱(EDX)对阳极的显微组织进行了分析,确定了阳极中析出第二相的分布形态、大小、相组成和相含量,初步探讨了第二相的作用；利用X射线衍射仪(XRD)对阳极溶解产物进行了物相分析,确定了阳极中氧化夹杂的物相、电流效率损失的原因以及阳极溶解的主要产物。Al-Zn-In-Si日极的测试结果表明：未精炼阳极中夹杂物相主要为Al2O3和AlO；阳极溶解产物为Al(OH)3.Zn(OH)2以及少量由晶间溶解而脱落的Al,氧化夹杂的存在使阳极的电位正移、电流效率降低,但对阳极的溶解形貌影响不明显。确定了一种最佳的精炼方式-混合固体溶剂(六氯乙烷+冰晶石)精炼,经精炼的Al-Zn-In-Si阳极溶解的主要产物为Al(OH)3和Zn(OH)2,较少的机械脱落和适当增大Si含量,可提高阳极电流效率；阳极中添加适量的元素Zn和Si,可以形成“爪状”的AlFeSiZn相,从而改变Fe的相组成和相含量,进而改善阳极的电化学性能。A16.OZnO.025In0.13Si阳极具有较好的综合电化学性能,对杂质Fe的容忍度可以提高到理论含量0.14%。Al-Zn-In-Cd阳极的测试结果表明：阳极极化较小,工作电位稳定,输出电流较大,但电流效率略低,主要是由Cd的加入所引起的高活化所致。随着Fe含量的增多,阳极中析出的第二相变多变大,分布不均,致使阳极的电位正移,阳极溶解形貌变差,电流效率略降。此阳极中析出的第二相主要为FeAlZn相,且析出相中Fe、Zn元素的含量,随着阳极中Fe含量的增加而增多。
翁松干[9]2012年在《合金成分及海洋环境对Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极电化学性能影响研究》文中研究表明铝合金牺牲阳极驱动电位高、理论电容量大、电流效率高、成本低廉、施工方便，常用于保护海洋工程中的钢制设施。铝合金牺牲阳极通常是向铝锭中添加适宜的合金元素熔炼而成，牺牲阳极的性能主要取决于其化学成分。随着深海资源的开发，深海钢结构的腐蚀防护设计越来越急迫，应用环境的变化对牺牲阳极阴极保护的有效性起着决定性的作用。本文以Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极为研究对象，采用拉丁正交设计不同合金含量阳极，主要采用了恒电流测试、极化曲线、电化学阻抗、扫描电镜等测试分析方法，研究了合金成分以及海洋环境因素对Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极电化学性能的影响。合金成分因素实验结果表明：In元素含量对阳极电化学性能影响最大，其次是Ti、Mg，影响最小的是Zn。随着In含量的升高，阳极的开、闭路电位逐渐负移，但电流效率呈下降趋势，且溶解形貌变差。阳极中In含量应控制在0.020%～0.030%。以电流效率为目标函数得出的阳极最佳配方(wt%)为：Zn6.0，In0.020，Mg1.5，Ti0.050，余量为Al，最佳配方阳极电流效率为89.85%。阳极的活化机理为活性元素的优先溶解，当介质中活性元素离子达到一定浓度值时，会在阳极表面得电子沉积，破坏表面的氧化膜，使阳极活化溶解。海洋环境因素实验结果表明：静、动态条件下，随着温度的降低，阳极的开、闭路电位负移，电化学容量增大，电流效率升高，溶解形貌变好。腐蚀产物的附着会使阳极溶解形貌变差，表现为不均匀腐蚀。低温时阳极的电化学性能变好，主要原因是活性离子在阳极表面的沉积，破坏了表面的氧化膜，使阳极活化溶解。相同温度下，动态时阳极的电化学容量、电流效率均比静态要低，主要原因是流动状态加剧了介质对阳极的冲刷，阳极表面结合力稍差的金属颗粒发生机械脱落，未完全放电，致使阳极的电化学容量、电流效率降低。溶解氧含量对阳极的电化学性能影响不太明显，随着溶解氧的降低，仅电流效率会稍微下降，溶解形貌变差。盐度的升高，加剧阳极溶解沿着晶界向阳极纵深发展，局部腐蚀严重，阳极的电化学性能变差，表现为开、闭路电位正移，电化学容量减小，电流效率降低，溶解形貌变差。
曲本文[10]2014年在《低电位牺牲阳极电化学性能研究》文中指出本文针对传统牺牲阳极材料由于电位过负导致高强钢材料氢脆敏感性提高这一问题，设计并熔炼了6种Al-Zn-Ga-Si四元合金牺牲阳极，采用恒电流实验评价了阳极的电化学性能，研制了具有较好的综合电化学性能的低电位牺牲阳极材料，探讨了微量元素Zn和Si以及环境因素如海水温度、海水压力对低电位牺牲阳极电化学性能的影响，并采用金相组织观察、电化学行为测试及SEM观察等研究手段，分析了影响机制。通过本研究工作，主要得到如下结论：Al-0.3wt%Zn-0.10wt%Ga-0.8wt%Si低电位牺牲阳极在常温下电化学性能良好，阳极的工作电位为-0.765V～-0.789V，符合高强钢阴极保护电位的要求，实际电容量大于2400A·h/kg，电流效率超过80%，表面溶解均匀，产物易脱落，是一种较为理想的低电位牺牲阳极材料。微量元素Zn固溶于铝中形成α-Al固溶体。随着固溶于铝中的Zn含量增加，阳极的开路电位、工作电位发生负移，阳极的电流效率和溶解性能无明显变化。微量元素Si固溶于铝中，具有细化晶粒的作用。随着微量元素Si的增加，阳极的开路电位、工作电位发生正移，溶解逐渐趋于均匀，表面阳极区和阴极区的分布也逐渐趋于均匀。随着压力增大，阳极的开路电位、工作电位正移，溶解均匀性变差，电流效率降低，但是降低幅度不大。原因是由于在较高的海水压力和较低的温度的双重作用下，活化元素Zn、Ga和铝原子的活性受到抑制，Zn和Ga不能很好地活化铝阳极，铝原子的迁移、被氧化的过程受到阻碍，阳极的活性降低；其次，反应生成的腐蚀产物也不易从点蚀坑中扩散出来，沉积在点蚀坑中，对介质分子/离子的迁移造成一定的阻碍，反应受到影响，因此阳极的溶解性能变差。随着温度降低，阳极的开路电位、工作电位正移，溶解变得不均匀，电流效率变化不大，阳极表面的氧化膜电阻Rf和电荷转移电阻Rt增大，活化溶解反应难度增加。可能是由于微量元素Zn和Ga以及其他各种离子的活性在低温下受到抑制导致阳极的电化学性能变差。
参考文献：
[1]. Fe、Si、Cu和In含量对铝合金牺牲阳极性能影响研究[D]. 王树森. 大连海事大学. 2017
[2]. 铝基合金牺牲阳极的制备及性能研究[D]. 徐峰. 南京工业大学. 2004
[3]. 海洋构筑物镁铝复合牺牲阳极的开发与应用研究[D]. 陈孟丽. 重庆大学. 2009
[4]. 高电位镁牺牲阳极的研究[D]. 王登峰. 太原理工大学. 2006
[5]. 深海环境下铝基块体复合防护材料的研究[D]. 程坤. 青岛科技大学. 2018
[6]. 镁铝复合牺牲阳极的制备及其电化学性能研究[D]. 凌赵华. 哈尔滨理工大学. 2007
[7]. Al/Mg金属间化合物相对铝镁系牺牲阳极材料电化学性能的影响研究[D]. 吴瞳. 西安建筑科技大学. 2010
[8]. 铝合金牺牲阳极材料的电化学性能研究[D]. 吕镖. 东北大学. 2011
[9]. 合金成分及海洋环境对Al-Zn-In-Mg-Ti牺牲阳极电化学性能影响研究[D]. 翁松干. 中国海洋大学. 2012
[10]. 低电位牺牲阳极电化学性能研究[D]. 曲本文. 青岛科技大学. 2014
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