油污海水環(huán)境中低電位鋁合金犧牲陽(yáng)極的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-13 13:37
犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)法發(fā)展至今已經(jīng)有近200年的歷史,隨著應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,適用于各種特殊環(huán)境要求的犧牲陽(yáng)極的研發(fā)不斷開(kāi)展。目前,國(guó)內(nèi)外用于保護(hù)高強(qiáng)鋼的犧牲陽(yáng)極和適用在油污海水中保護(hù)碳鋼的犧牲陽(yáng)極均有研究,但針對(duì)像艦船壓載水倉(cāng)、甲板艙等油污富集區(qū)域高強(qiáng)鋼保護(hù)的犧牲陽(yáng)極研究幾乎沒(méi)有,因此研制出適用于該環(huán)境的犧牲陽(yáng)極有一定的意義。本文參考目前相關(guān)領(lǐng)域已取得的研究成果,采用Al-Zn-In-Bi-Si-Ce六元陽(yáng)極體系,通過(guò)恒流犧牲陽(yáng)極電化學(xué)性能試驗(yàn),結(jié)合極化曲線(xiàn)、交流阻抗等電化學(xué)研究方法,輔以SEM、宏觀金相觀察和EDS分析,研究合金元素作用機(jī)理。對(duì)正交設(shè)計(jì)的16組陽(yáng)極配方,以電流效率為指標(biāo),極差分析篩選最優(yōu)。對(duì)優(yōu)選和隨機(jī)選取的兩種配方分別采用4種熱處理工藝,從電化學(xué)性能和合金組織結(jié)構(gòu)兩方面分析熱處理對(duì)陽(yáng)極性能的影響。結(jié)果表明:該合金體系中元素Si<0.4%、Ce<0.3%時(shí),有細(xì)化晶粒的作用。Si過(guò)量,易造成析氫腐蝕。Ce添加量達(dá)到0.5%時(shí),會(huì)導(dǎo)致腐蝕產(chǎn)物粘附,阻礙陽(yáng)極溶解。Bi添加量在0.4%時(shí),可使合金溶解均勻,過(guò)量添加則導(dǎo)致點(diǎn)蝕影響溶解均勻性;Zn元素添加量在2%以?xún)?nèi)時(shí),隨...
【文章來(lái)源】:中國(guó)海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
材料平面缺陷與KISCC的關(guān)系
圖 1-4 陰極保護(hù)電位對(duì) HY130 高強(qiáng)鋼 KISCC 的影響從上圖不難看出,當(dāng)電位從-0.7V 變化到 -1.0V(Ag/AgCl)時(shí),KISC低了。有的 HY130 焊接金屬甚至 KISCC<60MPa.m1/2。KISCC 這一大的意義,因?yàn)樗苯优c圖 1-5 中給出的焊接處缺陷尺寸公式相關(guān)聯(lián)圖 1-5 材料平面缺陷與 KISCC 的關(guān)系關(guān)系式1/2KISCC = α σ (π a)()1/2MPa m
圖 3-1 不同 Si 含量的陽(yáng)極極化曲線(xiàn)從極化曲線(xiàn)可以看出,含 Si 量高的 1#試樣陽(yáng)極極化傾向較大,電極反應(yīng)進(jìn)行較困難。2#和 5#極化曲線(xiàn)比較相似,陽(yáng)極極化傾向較小,陽(yáng)極極化區(qū)電流密度隨電位變正而迅速增加,電極反應(yīng)進(jìn)行順利;2#試樣電位在-1.2V~ -1.1V 時(shí)存在輕微的鈍化現(xiàn)象,說(shuō)明出現(xiàn)了孔蝕,應(yīng)為偏析相位置氧化膜被擊穿所致?傮w來(lái)看,隨著 Si 含量的提高,自腐蝕電流減小,活化趨勢(shì)變大,“第二相優(yōu)先溶解”活化機(jī)理表現(xiàn)漸顯著,原因應(yīng)為隨偏析相數(shù)量的增加,點(diǎn)蝕發(fā)生的概率增大所致。同時(shí)隨著 Si 含量的增加,電位呈現(xiàn)出正向的變化。(1) Si 含量對(duì)陽(yáng)極表面溶解狀況的影響1#、2#、5#陽(yáng)極恒流實(shí)驗(yàn)后的 SEM 照片見(jiàn)圖 3.2。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Al-Zn-Sn-Bi系合金添加Ga,Ce后犧牲陽(yáng)極的電化學(xué)性能[J]. 韓紅民,王國(guó)偉,任偉. 材料保護(hù). 2012(08)
[2]合金元素對(duì)鋁基犧牲陽(yáng)極性能的影響[J]. 李威力,閆永貴,陳光,馬力. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2012(02)
[3]Al-Zr-M(M=Fe,Ce和Nd)合金在NaCl溶液中的腐蝕行為研究[J]. 范常有,張雷,趙茂密,陳紅梅,文衍宣,歐陽(yáng)義芳. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2010(06)
[4]低驅(qū)動(dòng)電位Al-Ga合金犧牲陽(yáng)極及其活化機(jī)制[J]. 馬力,李威力,曾紅杰,閆永貴,侯保榮. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2010(04)
[5]不同熱處理狀態(tài)下Al-Zn-Sn-Bi-Ti-B合金的組織與性能[J]. 史志紅,文九巴,馬景靈,賀俊光,王國(guó)偉. 熱處理. 2010(03)
[6]淡水用Al-Sn-Bi-Mn合金犧牲陽(yáng)極性能[J]. 馬正青,龐旭,左列. 腐蝕與防護(hù). 2010(06)
[7]低驅(qū)動(dòng)電位犧牲陽(yáng)極的研究[J]. 李凱,馬力,閆永貴,吳建華,陳光章. 材料保護(hù). 2010(04)
[8]Al-Zn-Bi系合金在NaCl溶液中的電化學(xué)性能研究[J]. 文九巴,郭煒,趙勝利,馬景靈,焦孟旺. 功能材料. 2008(08)
[9]高強(qiáng)鋼焊材及焊接性的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展[J]. 栗卓新,劉秀龍,李虹,李國(guó)棟. 新技術(shù)新工藝. 2007(05)
[10]稀土Ce摻雜鋁合金陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能[J]. 唐有根,韓紅濤,謝正和. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(04)
博士論文
[1]鋁鋅系合金電化學(xué)性能的研究[D]. 郝小軍.天津大學(xué) 2004
碩士論文
[1]油罐用鋁合金犧牲陽(yáng)極基于多孔膜的抗油污性能研究[D]. 劉志軍.華中科技大學(xué) 2009
[2]海洋鋼陰極保護(hù)的有限元計(jì)算[D]. 王在峰.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2005
[3]鋁基合金犧牲陽(yáng)極的制備及性能研究[D]. 徐峰.南京工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):2914624
【文章來(lái)源】:中國(guó)海洋大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
材料平面缺陷與KISCC的關(guān)系
圖 1-4 陰極保護(hù)電位對(duì) HY130 高強(qiáng)鋼 KISCC 的影響從上圖不難看出,當(dāng)電位從-0.7V 變化到 -1.0V(Ag/AgCl)時(shí),KISC低了。有的 HY130 焊接金屬甚至 KISCC<60MPa.m1/2。KISCC 這一大的意義,因?yàn)樗苯优c圖 1-5 中給出的焊接處缺陷尺寸公式相關(guān)聯(lián)圖 1-5 材料平面缺陷與 KISCC 的關(guān)系關(guān)系式1/2KISCC = α σ (π a)()1/2MPa m
圖 3-1 不同 Si 含量的陽(yáng)極極化曲線(xiàn)從極化曲線(xiàn)可以看出,含 Si 量高的 1#試樣陽(yáng)極極化傾向較大,電極反應(yīng)進(jìn)行較困難。2#和 5#極化曲線(xiàn)比較相似,陽(yáng)極極化傾向較小,陽(yáng)極極化區(qū)電流密度隨電位變正而迅速增加,電極反應(yīng)進(jìn)行順利;2#試樣電位在-1.2V~ -1.1V 時(shí)存在輕微的鈍化現(xiàn)象,說(shuō)明出現(xiàn)了孔蝕,應(yīng)為偏析相位置氧化膜被擊穿所致?傮w來(lái)看,隨著 Si 含量的提高,自腐蝕電流減小,活化趨勢(shì)變大,“第二相優(yōu)先溶解”活化機(jī)理表現(xiàn)漸顯著,原因應(yīng)為隨偏析相數(shù)量的增加,點(diǎn)蝕發(fā)生的概率增大所致。同時(shí)隨著 Si 含量的增加,電位呈現(xiàn)出正向的變化。(1) Si 含量對(duì)陽(yáng)極表面溶解狀況的影響1#、2#、5#陽(yáng)極恒流實(shí)驗(yàn)后的 SEM 照片見(jiàn)圖 3.2。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Al-Zn-Sn-Bi系合金添加Ga,Ce后犧牲陽(yáng)極的電化學(xué)性能[J]. 韓紅民,王國(guó)偉,任偉. 材料保護(hù). 2012(08)
[2]合金元素對(duì)鋁基犧牲陽(yáng)極性能的影響[J]. 李威力,閆永貴,陳光,馬力. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2012(02)
[3]Al-Zr-M(M=Fe,Ce和Nd)合金在NaCl溶液中的腐蝕行為研究[J]. 范常有,張雷,趙茂密,陳紅梅,文衍宣,歐陽(yáng)義芳. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2010(06)
[4]低驅(qū)動(dòng)電位Al-Ga合金犧牲陽(yáng)極及其活化機(jī)制[J]. 馬力,李威力,曾紅杰,閆永貴,侯保榮. 中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2010(04)
[5]不同熱處理狀態(tài)下Al-Zn-Sn-Bi-Ti-B合金的組織與性能[J]. 史志紅,文九巴,馬景靈,賀俊光,王國(guó)偉. 熱處理. 2010(03)
[6]淡水用Al-Sn-Bi-Mn合金犧牲陽(yáng)極性能[J]. 馬正青,龐旭,左列. 腐蝕與防護(hù). 2010(06)
[7]低驅(qū)動(dòng)電位犧牲陽(yáng)極的研究[J]. 李凱,馬力,閆永貴,吳建華,陳光章. 材料保護(hù). 2010(04)
[8]Al-Zn-Bi系合金在NaCl溶液中的電化學(xué)性能研究[J]. 文九巴,郭煒,趙勝利,馬景靈,焦孟旺. 功能材料. 2008(08)
[9]高強(qiáng)鋼焊材及焊接性的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展[J]. 栗卓新,劉秀龍,李虹,李國(guó)棟. 新技術(shù)新工藝. 2007(05)
[10]稀土Ce摻雜鋁合金陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能[J]. 唐有根,韓紅濤,謝正和. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(04)
博士論文
[1]鋁鋅系合金電化學(xué)性能的研究[D]. 郝小軍.天津大學(xué) 2004
碩士論文
[1]油罐用鋁合金犧牲陽(yáng)極基于多孔膜的抗油污性能研究[D]. 劉志軍.華中科技大學(xué) 2009
[2]海洋鋼陰極保護(hù)的有限元計(jì)算[D]. 王在峰.中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所) 2005
[3]鋁基合金犧牲陽(yáng)極的制備及性能研究[D]. 徐峰.南京工業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):2914624
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