Al-Zn-In系犧牲陽極極化性能研究及實海試驗.pdf

1、鋁合金犧牲陽極由于驅(qū)動電壓大、理論電容量高、電流效率高、成本低廉、施工方便等諸多優(yōu)點，常用于海洋工程中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)備的陰極保護(hù)，是目前應(yīng)用最多的犧牲陽極。目前評價犧牲陽極的方法通常是采用GB/T17848，或DNVRP401中的快速檢測方法，試驗周期為10d或者4d，主要以犧牲陽極的開、閉路電位、電流效率、腐蝕形貌等為評價參數(shù)，但是在實際海洋工程中沒有系統(tǒng)完善地評價犧牲陽極的極化性能研究，而極化性能又關(guān)系著陽極的放電能力，陽極放電能力則決定

2、著陽極初期放電電流的大小能否滿足工程中初始大電流密度的需求。陽極是否能發(fā)出較大電流跟極化性能密切相關(guān)，而其中極化電阻Rp是表征極化性能的重要參數(shù)。多種電化學(xué)測試技術(shù)均可以研究犧牲陽極的極化性能，通過極化性能來評價犧牲陽極質(zhì)量的優(yōu)劣，對犧牲陽極的研究和實際生產(chǎn)來說具有重要意義。
　　本文在實驗室現(xiàn)有Al-Zn-In系列陽極中選取四種配方作為試驗對象。通過開路電位測定、恒電流極化、循環(huán)伏安曲線和交流阻抗法研究犧牲陽極開路電位和工作電位

3、下極化電阻的關(guān)系，從而研究犧牲陽極的極化性能。并通過實驗室中所選典型犧牲陽極進(jìn)行實海試驗研究其電化學(xué)容量及其極化性能。
　　電化學(xué)實驗測試結(jié)果表明：陽極開路電位下存在逐步活化的過程。恒電流極化法和交流阻抗法表明犧牲陽極的氧化膜隨著陽極極化的進(jìn)行，氧化膜逐漸被破壞，極化電阻減小，雙電層電容增大。循環(huán)伏安曲線和交流阻抗均表明極化電阻隨極化電位的增大迅速減小，最后趨于穩(wěn)定。極化電阻較小的陽極材料有著較好的電化學(xué)性能，這與4d加速試驗的評

4、價結(jié)果是吻合的。
　　犧牲陽極實海試驗結(jié)果表明：實驗室所選取的兩種典型犧牲陽極在實海環(huán)境下的電流效率均高于實驗室4天加速試驗所得結(jié)果，其中 Al-Zn-In-Mg-Ti陽極電流效率高于Al-Zn-In-Si陽極。兩種陽極材料腐蝕形貌均較好，沒有出現(xiàn)局部腐蝕，腐蝕產(chǎn)物易脫落。陽極暴露面積相同時Al-Zn-In-Mg-Ti陽極較Al-Zn-In-Si陽極能發(fā)出更大的電流；兩種犧牲陽極隨著陰陽極面積比的增大，陽極發(fā)出電流密度也隨之變大。