本文關鍵詞：海水干濕交替環(huán)境下鋁陽極電化學性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：海洋環(huán)境中服役的金屬材料常采用犧牲陽極法進行保護,然而在一些結構物不可避免的會遇到浸泡和干燥環(huán)境的相互作用,導致陽極的性能下降,服役壽命縮短。本文針對犧牲陽極在干濕交替環(huán)境下的環(huán)境特點,采用工程中成用的AlZn-In-Mg-Ti陽極,運用常規(guī)電化學手段,結合動電位極化,恒電位極化和電化學阻抗譜等手段,系統(tǒng)研究海水干濕交替比例,循環(huán)周期和環(huán)境溫度因素對鋁陽極的自腐蝕和自放電性能的影響,探討鋁陽極在干濕交替環(huán)境下的退化行為。研究了陽極全浸和干濕交替環(huán)境下的自腐蝕性能,結果表明:干濕交替可以明顯加速陽極的腐蝕速率和失重百分比。干濕交替因素中,溫度對腐蝕速率的影響最明顯。干濕交替環(huán)境下,干濕比例大、周期長、溫度高時,形貌不均勻,電位偏移嚴重,穩(wěn)態(tài)極化的腐蝕電流小,表面腐蝕產物附著。海水干濕交替環(huán)境并沒有改變合金的腐蝕機制,陽極溶解形成了不易脫落的腐蝕產物層并覆蓋在合金表面,進而提高了合金的穩(wěn)態(tài)腐蝕電位。研究了不同干濕交替環(huán)境下,鋁陽極-Q235-A自放電體系的電化學性能。全浸狀態(tài)下,鋁陽極活化性能好,工作電位和輸出電流穩(wěn)定,電流效率高,腐蝕形貌均勻,可以對被保護結構物進行有效保護。干濕交替環(huán)境下,干濕交替比例增加,陽極的電流效率與全浸相比下降,工作電位偏移嚴重且不穩(wěn)定,自放電體系的驅動電壓大,輸出電流大,短時間內產生大量的產物堆積在表面,產物在干燥狀態(tài)下硬化,增加腐蝕抗力,降低再活化性能。循環(huán)周期延長,電流效率下降和失重百分比下降,輸出電流在浸泡后期急劇減小,腐蝕形貌惡化,出現(xiàn)點蝕區(qū),表面腐蝕產物的抗力增大,不利于陽極活化。在自放電體系中,溫度升高使得陽極的輸出電流和工作電位達到穩(wěn)態(tài)時更快,穩(wěn)態(tài)電流大,消耗快,易產生晶間腐蝕,進而影響電流效率,陽極在穩(wěn)態(tài)時的腐蝕電位較負,腐蝕電流較大,陽極腐蝕消耗加快。
【關鍵詞】：鋁陽極 干濕交替 電化學性能 自放電體系
【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.41
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 引言8-9
• 1.2 犧牲陽極的國內外發(fā)展現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 犧牲陽極的歷史9
• 1.2.2 犧牲陽極陰極保護原理9-10
• 1.2.3 鋁基犧牲陽極材料發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.3 海水干濕交替環(huán)境下金屬腐蝕現(xiàn)狀12-17
• 1.3.1 海水干濕交替環(huán)境特點12-13
• 1.3.2 海水干濕交替環(huán)境影響因素13-15
• 1.3.3 干濕交替條件下鋁陽極研究進展15
• 1.3.4 鋁合金犧牲陽極活化機理15-17
• 1.4 選題意義及課題主要研究內容17-18
• 2 試驗材料與方法18-23
• 2.1 試驗材料18-19
• 2.2 試驗方法19-20
• 2.3 試驗參數(shù)設計20-21
• 2.4 鋁陽極性能測試21-23
• 2.4.1 電位與電流測試21
• 2.4.2 電流效率與失重百分比計算方法21-22
• 2.4.3 電化學性能試驗方法22
• 2.4.4 腐蝕形貌及產物成分分析22-23
• 3 Al-Zn-In-Mg-Ti合金在干濕交替環(huán)境下的腐蝕行為23-43
• 3.1 Al-Zn-In-Mg-Ti合金腐蝕速率23-25
• 3.2 Al-Zn-In-Mg-Ti合金腐蝕形貌與產物分析25-31
• 3.3 Al-Zn-In-Mg-Ti合金電化學行為31-42
• 3.3.1 開路電位31-33
• 3.3.2 動電位極化曲線33-36
• 3.3.3 電化學交流阻抗分析36-42
• 3.4 本章小結42-43
• 4 海水干濕交替環(huán)境下鋁陽極－Q235-A鋼自放電性能43-77
• 4.1 不同干濕比例下鋁陽極－Q235-A自放電性能43-56
• 4.1.1 鋁陽極工作電位與輸出電流43-45
• 4.1.2 鋁陽極電流效率45-46
• 4.1.3 鋁陽極－Q235-A自放電體系腐蝕形貌及產物成分分析46-50
• 4.1.4 鋁陽極－Q235-A自放電體系極化曲線50-52
• 4.1.5 鋁陽極電化學阻抗譜52-55
• 4.1.6 鋁陽極再活化曲線55-56
• 4.2 不同循環(huán)周期下鋁陽極－Q235-A自放電性能56-65
• 4.2.1 鋁陽極工作電位與輸出電流56-58
• 4.2.2 不同循環(huán)周期下鋁陽極自放電體系電流效率58-59
• 4.2.3 自放電體系宏觀腐蝕形貌59-60
• 4.2.4 鋁陽極－Q235-A動電位極化曲線60-62
• 4.2.5 鋁陽極不同循環(huán)周期下電化學阻抗譜圖62-64
• 4.2.6 不同循環(huán)周期下鋁陽極再活化曲線64-65
• 4.3 不同海水溫度下鋁陽極－Q235-A自放電性能65-74
• 4.3.1 鋁陽極工作電位與輸出電流65-67
• 4.3.2 不同干濕交替溫度下鋁陽極的電流效率67-68
• 4.3.3 不同溫度下鋁陽極的腐蝕形貌68-70
• 4.3.4 不同溫度下自放電體系的電化學曲線70-74
• 4.4 鋁合金犧牲陽極干濕交替下消耗分析74-75
• 4.5 本章小結75-77
• 結論77-78
• 致謝78-79
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文79-80
• 參考文獻80-87

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本文編號：269175