隨著我國(guó)深海探測(cè)技術(shù)的發(fā)展以及海洋開(kāi)發(fā)的加強(qiáng),高強(qiáng)鋼得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。為了抑制鋼材在海水環(huán)境中的腐蝕,同時(shí)避免由于保護(hù)電位過(guò)高而造成高強(qiáng)鋼的氫脆危險(xiǎn),開(kāi)發(fā)擁有較好綜合性能的低電位陽(yáng)極材料變得極為重要。針對(duì)這一需要,并參考前人研究經(jīng)驗(yàn),本文通過(guò)向Al-Zn-Ga-Si陽(yáng)極中添加合金元素Bi、Sn、Ce設(shè)計(jì)了13種低電位犧牲陽(yáng)極,并通過(guò)犧牲陽(yáng)極電化學(xué)性能試驗(yàn)測(cè)試、極化曲線測(cè)試、電化學(xué)阻抗測(cè)試、金相觀察、微區(qū)電位測(cè)試以及溶解形貌觀察等試驗(yàn)研究了各種陽(yáng)極配方的綜合性能,并總結(jié)出了這幾種合金元素對(duì)陽(yáng)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(yáng)極。后期通過(guò)改變陽(yáng)極試樣的試驗(yàn)環(huán)境,研究了溫度、溶解氧濃度對(duì)犧牲陽(yáng)極性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:Bi元素對(duì)Al-Zn-Ga-Si系陽(yáng)極晶粒尺寸的影響不大。添加Bi后陽(yáng)極材料的實(shí)際電容量達(dá)2500A·h·kg^-1以上,電流效率達(dá)到85%左右,且工作電位符合要求。Bi可以使陽(yáng)極表面電位分布更加均勻,改善陽(yáng)極材料的溶解形貌。確定該...

【文章頁(yè)數(shù)】：89 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(hù)法
        1.2.1 外加電流保護(hù)法
        1.2.2 犧牲陽(yáng)極保護(hù)法
    1.3 鋁合金陽(yáng)極材料的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 鋁合金陽(yáng)極材料的發(fā)展
        1.3.2 低電位鋁犧牲陽(yáng)極的研究進(jìn)展
        1.3.3 影響鋁犧牲陽(yáng)極電化學(xué)性能的主要因素
        1.3.4 海洋環(huán)境因素對(duì)鋁犧牲陽(yáng)極電化學(xué)性能的影響
        1.3.5 鋁合金犧牲陽(yáng)極活化機(jī)理研究
    1.4 課題研究目的及研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 課題研究目的
        1.4.2 研究?jī)?nèi)容
        1.4.3 研究方案
        1.4.4 研究路線
2 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)介質(zhì)
    2.2 鋁陽(yáng)極材料的設(shè)計(jì)與熔煉
        2.2.1 陽(yáng)極配方的設(shè)計(jì)
        2.2.2 陽(yáng)極的熔煉
    2.3 陽(yáng)極試樣的制備
        2.3.1 恒電流犧牲陽(yáng)極實(shí)驗(yàn)的試樣制備
        2.3.2 金相觀察,極化曲線等試樣制備
    2.4 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.5 犧牲陽(yáng)極電化學(xué)性能試驗(yàn)
    2.6 電化學(xué)阻抗譜測(cè)量
    2.7 極化曲線測(cè)量
    2.8 微區(qū)電位分布測(cè)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(yáng)極性能研究
    3.1 前言
    3.2 Al-Zn-Ga-Si-Bi陽(yáng)極性能研究
        3.2.1 Al-Zn-Ga-Si-Bi陽(yáng)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(yáng)極形貌分析
    3.3 Al-Zn-Ga-Si-Sn陽(yáng)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(yáng)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(duì)陽(yáng)極性能影響對(duì)比
    3.5 本章小結(jié)
4 六元鋁合金陽(yáng)極性能研究
    4.1 前言
    4.2 Al-Zn-Ga-Si-Bi-Ce陽(yáng)極金相分析
    4.3 Al-Zn-Ga-Si-Bi-Ce陽(yáng)極電化學(xué)性能分析
    4.4 Al-Zn-Ga-Si-Bi-Ce陽(yáng)極極化曲線分析
    4.5 Al-Zn-Ga-Si-Bi-Ce陽(yáng)極電化學(xué)阻抗譜分析
    4.6 Al-Zn-Ga-Si-Bi-Ce陽(yáng)極微區(qū)電位(SKP)分析
    4.7 Al-Zn-Ga-Si-Bi-Ce陽(yáng)極溶解形貌分析
    4.8 本章小結(jié)
5 深海環(huán)境因素對(duì)鋁合金陽(yáng)極性能影響
    5.1 前言
    5.2 溫度和溶解氧對(duì)陽(yáng)極性能影響
    5.3 溫度和溶解氧對(duì)陽(yáng)極溶解形貌影響
    5.4 不同溫度下陽(yáng)極的溶解機(jī)理
    5.5 溫度對(duì)陽(yáng)極電化學(xué)性能的影響
        5.5.1 溫度對(duì)陽(yáng)極極化曲線的影響
        5.5.2 溫度對(duì)陽(yáng)極電化學(xué)阻抗的影響
    5.6 溶解氧濃度對(duì)陽(yáng)極電化學(xué)性能的影響
        5.6.1 溶解氧濃度對(duì)陽(yáng)極極化曲線的影響
        5.6.2 溶解氧濃度對(duì)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(xiàn)
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(hào)：3875703