[发明专利]一种铝合金牺牲阳极的制备方法及其应用

说明书

本发明涉及一种铝合金牺牲阳极的制备方法及其应用，属于防腐材料的技术领域。一种铝合金牺牲阳极的制备方法，制造方法包括如下步骤：（1）铝合金棒制造；（2）铝棒均质；（3）成分检测；（4）压条拉丝；（5）切丝；（6）压缩成型；（7）加热均质。本发明使用短铝丝，加热后转移至模具中进行压缩处理；压缩成型的铝块，进行均质后，获得牺牲阳极。本发明制备的多孔隙型铝合金牺牲阳极具有较大的孔隙率，扩大了牺牲阳极的比表面积。相比于现有的铝合金牺牲阳极，本发明制备铝合金牺牲阳极具有工作效率高、压缩强度高等优点。

技术领域

本发明涉及防腐材料的技术领域，具体涉及一种铝合金牺牲阳极的制备方法及其应用。

背景技术

金属腐蚀是金属与周围介质环境之间发生化学反应或电化学反应，从而导致金属材料变质或破坏的现象。目前用于金属防腐的基本方法有以下几种：（1）改变金属成分组成，提高金属自身的耐腐蚀性能；（2）对金属表面进行处理，如涂刷耐腐蚀涂料等；（3）采用合适的电化学保护。电化学保护多是采用牺牲阳极保护法。牺牲阳极保护法是将需要保护的金属与具有更大负电势的活性金属连接以形成回路，然后将具有更大负电势的活性较强金属发生持续溶解来提供用于阴极保护的电流来源。例如在保护储罐的壳体、海底输油管道以及远洋船舶外壳等方面有着重要的应用。常用的牺牲阳极材料主要包括三类：锌合金、镁合金以及铝合金。铝合金与锌镁合金相比较而言，其比重相对较小，而且还具有电流效率高、理论电容大、原材料来源丰富等一系列的优点，现已成为最主要的牺牲阳极材料。现有的牺牲阳极为实心体结构，实心结构只有结构表面与媒介接触，在作为牺牲阳极时，与媒介接触面积小，这导致了牺牲阳极的工作效率较低。

发明内容

针对现有技术中铝合金牺牲阳极工作效率较低的问题，本发明提供一种铝合金牺牲阳极的制备方法及其应用，以解决上述技术问题。

本发明的技术方案为：

一种铝合金牺牲阳极的制备方法，包括使用短铝丝为原料，混合后转移至模具中进行压缩处理；压缩成型的铝块，进行均质后，获得牺牲阳极。

优选的，制备过程如下：

（1）铝合金棒制造；（2）铝棒均质；（3）成分检测；（4）压条拉丝；（5）切丝；（6）压缩成型；（7）加热均质。

优选的，铝丝成分如下：Zn 3.0%~6.0%，In 0.01%~0.05%，Si＜0.05%，Fe＜0.03%，Cu＜0.02%，余量为Al。

优选的，所述步骤（1）中，按照备料中成分要求配料，控制熔炼温度为745~755℃，液体扒渣、除气、获得熔液；将熔液进行精炼，精炼过程控制温度为740-745℃，静置时间为15-20min，获得铝液；经双级过滤后铸造成铝棒。

优选的，所述步骤（2）为，均质温度为510±10℃，保温时间为6~7h，风冷却30~40min后，使用水冷至室温。

优选的，所述步骤（4）为：将成分检测合格后的铝棒加热至500~520℃，先轧坯成4~6mm的铝合金条，然后通过拉丝装置将铝合金条拉伸成直径为0.15~0.25mm的铝合金丝。

优选的，所述步骤（5）为：将步骤（4）制备的铝合金丝通过弹簧机切割成长度为5~15mm的短铝丝。

优选的，所述步骤（6）为：将步骤（5）制备的短铝丝加热至380~410℃，然后按照质量要求将短铝丝随机放置在压缩模具中，然后压缩成型。压缩成型后的孔隙率≤50%。

优选的，所述步骤（7）为：将步骤（6）压缩成型的样品加热至450~480℃均质，均质后获得牺牲阳极。通过加热均质，压缩的铝合金丝的表面物质开始出现了迁移，同时铝合金丝会和界面相互接触，接触以后形成了烧结颈。通过加热均质，使压缩成型时形成的较大孔隙逐渐变小，进而转变成小孔隙，这样使得牺牲阳极的压缩强度明显提高。