發(fā)布時間：2023-12-27 18:48

　　隨著我國深海探測技術(shù)的發(fā)展以及海洋開發(fā)的加強,高強鋼得到了越來越多的應(yīng)用。為了抑制鋼材在海水環(huán)境中的腐蝕,同時避免由于保護電位過高而造成高強鋼的氫脆危險,開發(fā)擁有較好綜合性能的低電位陽極材料變得極為重要。針對這一需要,并參考前人研究經(jīng)驗,本文通過向Al-Zn-Ga-Si陽極中添加合金元素Bi、Sn、Ce設(shè)計了13種低電位犧牲陽極,并通過犧牲陽極電化學(xué)性能試驗測試、極化曲線測試、電化學(xué)阻抗測試、金相觀察、微區(qū)電位測試以及溶解形貌觀察等試驗研究了各種陽極配方的綜合性能,并總結(jié)出了這幾種合金元素對陽極性能影響的規(guī)律,優(yōu)選出了電位為-0.773^-0.815V,電流效率83%以上且具有良好溶解形貌的Al-Zn-Ga-Si-Bi-Ce陽極。后期通過改變陽極試樣的試驗環(huán)境,研究了溫度、溶解氧濃度對犧牲陽極性能的影響。試驗結(jié)果表明:Bi元素對Al-Zn-Ga-Si系陽極晶粒尺寸的影響不大。添加Bi后陽極材料的實際電容量達2500A·h·kg^-1以上,電流效率達到85%左右,且工作電位符合要求。Bi可以使陽極表面電位分布更加均勻,改善陽極材料的溶解形貌。確定該...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 陰極保護法
        1.2.1 外加電流保護法
        1.2.2 犧牲陽極保護法
    1.3 鋁合金陽極材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鋁合金陽極材料的發(fā)展
        1.3.2 低電位鋁犧牲陽極的研究進展
        1.3.3 影響鋁犧牲陽極電化學(xué)性能的主要因素
        1.3.4 海洋環(huán)境因素對鋁犧牲陽極電化學(xué)性能的影響
        1.3.5 鋁合金犧牲陽極活化機理研究
    1.4 課題研究目的及研究內(nèi)容
        1.4.1 課題研究目的
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 研究方案
        1.4.4 研究路線
2 實驗方法
    2.1 實驗介質(zhì)
    2.2 鋁陽極材料的設(shè)計與熔煉
        2.2.1 陽極配方的設(shè)計
        2.2.2 陽極的熔煉
    2.3 陽極試樣的制備
        2.3.1 恒電流犧牲陽極實驗的試樣制備
        2.3.2 金相觀察,極化曲線等試樣制備
    2.4 實驗儀器
    2.5 犧牲陽極電化學(xué)性能試驗
    2.6 電化學(xué)阻抗譜測量
    2.7 極化曲線測量
    2.8 微區(qū)電位分布測量
    2.9 金相組織觀察
    2.10 SEM微觀溶解形貌分析
    2.11 三維視頻形貌分析
3 五元鋁合金陽極性能研究
    3.1 前言
    3.2 Al-Zn-Ga-Si-Bi陽極性能研究
        3.2.1 Al-Zn-Ga-Si-Bi陽極金相組織分析
        3.2.2 Al-Zn-Ga-Si-Bi電化學(xué)性能分析
        3.2.3 Al-Zn-Ga-Si-Bi極化曲線分析
        3.2.4 Al-Zn-Ga-Si-Bi電化學(xué)阻抗譜分析
        3.2.5 Al-Zn-Ga-Si-Bi微區(qū)電位分析
        3.2.6 Al-Zn-Ga-Si-Bi犧牲陽極形貌分析
    3.3 Al-Zn-Ga-Si-Sn陽極性能研究
        3.3.1 Al-Zn-Ga-Si-Sn金相分析
        3.3.2 Al-Zn-Ga-Si-Sn犧牲陽極電化學(xué)性能分析
        3.3.3 Al-Zn-Ga-Si-Sn極化曲線分析
        3.3.4 Al-Zn-Ga-Si-Sn電化學(xué)阻抗譜分析
        3.3.5 Al-Zn-Ga-Si-Sn微區(qū)電位分析
        3.3.6 Al-Zn-Ga-Si-Sn溶解形貌分析
    3.4 Sn和 Bi對陽極性能影響對比
    3.5 本章小結(jié)
4 六元鋁合金陽極性能研究
    4.1 前言
    4.2 Al-Zn-Ga-Si-Bi-Ce陽極金相分析
    4.3 Al-Zn-Ga-Si-Bi-Ce陽極電化學(xué)性能分析
    4.4 Al-Zn-Ga-Si-Bi-Ce陽極極化曲線分析
    4.5 Al-Zn-Ga-Si-Bi-Ce陽極電化學(xué)阻抗譜分析
    4.6 Al-Zn-Ga-Si-Bi-Ce陽極微區(qū)電位(SKP)分析
    4.7 Al-Zn-Ga-Si-Bi-Ce陽極溶解形貌分析
    4.8 本章小結(jié)
5 深海環(huán)境因素對鋁合金陽極性能影響
    5.1 前言
    5.2 溫度和溶解氧對陽極性能影響
    5.3 溫度和溶解氧對陽極溶解形貌影響
    5.4 不同溫度下陽極的溶解機理
    5.5 溫度對陽極電化學(xué)性能的影響
        5.5.1 溫度對陽極極化曲線的影響
        5.5.2 溫度對陽極電化學(xué)阻抗的影響
    5.6 溶解氧濃度對陽極電化學(xué)性能的影響
        5.6.1 溶解氧濃度對陽極極化曲線的影響
        5.6.2 溶解氧濃度對電化學(xué)阻抗譜的影響
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3875703