[发明专利]一种铝合金牺牲阳极及其制备方法及应用

说明书

本发明涉及腐蚀与防护技术领域，尤其是一种铝合金牺牲阳极及其制备方法及应用，现提出如下方案，铝合金牺牲阳极含有重量比为：0.005％～0.50％的铟，0.01％～4.00％的锡，0.01％～1.85％的硅，0.2％～6.0％的镁，0.005％～0.20％的镉，其余为铝；铝合金牺牲阳极的制备方法，在铝中加入相应组分的铟、锡、硅、镁和镉，加热熔融制得合金溶液，再将合金溶液浇铸成型得到铝合金牺牲阳极。本发明提出的铝合金牺牲阳极中不含锌，具有电位稳定，实际电流容量高，表面溶解均匀，腐蚀产物容易脱落的优点，避免了牺牲阳极中锌元素溶解对海洋生态的影响，为环境友好型铝合金牺牲阳极。

技术领域

本发明涉及腐蚀与防护技术领域，尤其是一种铝合金牺牲阳极及其制备方法及应用。

背景技术

目前，应用于海洋工程装备的腐蚀防护的阴极保护材料以Al-Zn-In系阳极为主，含锌的铝合金牺牲阳极溶解后产生的重金属锌离子，会对海洋生态环境造成影响和危害，例如，海上养殖区附近修建了大量的海上风电设施，环评发现其周边海水中的锌含量超标，超过了标准规定中作为水产养殖区的二类水质中锌元素不超过0.05mg/L的上限，过量的锌会影响海洋生物正常的生理代谢，导致生物生长发育被抑制，对免疫系统和生殖系统也会造成损害，对养殖业会造成减产的危害，而锌超标主要是牺牲阳极中锌元素溶解所致。

为了减少锌过量对海洋环境的影响，可以在不影响铝合金牺牲阳极原有性能基础上不添加金属锌，形成一种对海洋环境无污染的无锌型铝合金牺牲阳极材料，为此，本发明提出了一种铝合金牺牲阳极及其制备方法及应用。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提出了一种铝合金牺牲阳极及其制备方法及应用。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种铝合金牺牲阳极，含有重量比为：0.005％～0.50％的铟，0.01％～4.00％的锡，0.01％～1.85％的硅，0.2％～6.0％的镁，0.005％～0.20％的镉，其余为铝。

上述铝合金牺牲阳极在用于海洋结构物、海底管道及海洋装备的腐蚀防护的阴极保护工程中的应用。

上述铝合金牺牲阳极的制备方法，包括在铝中加入铟、锡、硅、镁和镉，加热熔融制得合金溶液，再将合金溶液浇铸成型得到铝合金牺牲阳极，所述铟的质量分数为0.005％～0.50％，所述锡的质量分数为0.01％～4.00％，所述硅的质量分数为0.01％～1.85％，所述镁的质量分数为0.2％～6.0％，所述镉的质量分数为0.005％～0.20％。

本发明的有益效果：

1、本发明提出的铝合金牺牲阳极中不含锌，避免了牺牲阳极中锌元素溶解对海洋生态的影响，为环境友好型铝合金牺牲阳极，而且该铝合金牺牲阳极的开路电位为-1.19V～-1.10V(相对于饱和甘汞电极)，工作电位为-1.13V～-1.05V(相对于饱和甘汞电极)，电容量为按照ISO 15589-2Annex E(等同于DNVGL-RP-B401 Appendix B)测试：≥2600Ah/Kg；按照ISO 15589-2Annex C(等同于DNVGL-RP-B401Appendix C的Free-running法)进行1年期电化学性能试验：≥2200Ah/kg。

2、本发明的铝合金牺牲阳极在使用时，其表面溶解均匀，腐蚀产物容易脱落，可广泛用于海洋结构物、海底管道工程及海洋装备等的阴极保护工程。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。