资源描述：
《含稀土高温铝合金牺牲阳极的研究与应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、石油化工腐蚀与防护Corrosion&ProtectioninPetrochemicalIndustry实验研究2004,21(4)·19·含稀土高温铝合金牺牲阳极的研究与应用121廖海星 齐公台 喻克雄(1.长江大学化学与环境工程学院;湖北荆州434020;2.华中科技大学化学系,湖北武汉430074) 摘要:熔炼了含稀土(RE)的铝合金牺牲阳极,实验室测试表明:在65℃时,电化学性能优良,在油田现场污水中比常规铝阳极电流效率高、溶解均匀,已批量生产含RE阳极材料用于油田污水处理罐的保护。实践表明,与原采用的常规阳极(使用寿命约半年)相比,其使用寿命可提高几倍。关键
2、词:混合稀土 铝合金 牺牲阳极 性能中图分类号:TG174.41 文献标识码:A 文章编号:1007-015X(2004)04-0019-02 随着温度的升高,牺牲阳极的电化学性能将变相形貌,使用英国产JXA-8800R型电子探针(EP2[1][2]差。早在20世纪70年代末,Jensen,AshworthMA),摄取主要析出相形貌照片,对析出相进行成就发现,锌阳极在70℃条件下使用时,表面腐蚀产分能谱分析。物的结构发生变化导致锌阳极电位正移,甚至比钢铁电位还正,从而引起阴极保护系统极性反转,加2 结果与讨论[3][4]2.1 铝阳极不同温度下的电化学性能速设备
3、腐蚀。Schrieber,Houghton也证明锌阳极和铝阳极的性能随使用温度升高而严重恶化。测得的含RE铝阳极在不同温度下的人造海李异[5]等试验了8种铝阳极的性能,结果都不理水中的电位、电流效率等列于表1。想。因此,开展高温牺牲阳极的研究是满足一些特表1 含RE铝阳极电化学性能殊生产条件下防腐蚀的需要。实验室和现场使用温度/开路电位/工作电位/电流效率,表面状况℃VV%表明:熔炼了含混合稀土(RE)的铝阳极材料,比常20-1.068-1.090～-1.11685.7均匀规阳极的高温性能优越。35-1.106-1.044～-1.14285.4均匀50-1.099-0.
4、975～-1.07083.3均匀1 实验方法65-1.062-0.949～-0.99561.0均匀1.1 试样制备 以上结果表明,随着温度升高,铝阳极电位正按质量分数称取合金元素,其中RE含量移,电流效率下降,尤其在50℃至65℃时,电流效为0.1%,在电阻坩锅炉内将铝熔化,然后将合金率下降较多。但含RE铝阳极在65℃时,电流效率元素包压入铝液中熔化,除气、搅拌、扒渣,在铸铁仍保持在61.0%,且表面溶解很均匀,比常规阳极模具中浇铸,自然冷却。优越。取<16mm×48mm和<16mm×15mm试样分别2.2 显微组织进行电化学性能测试和显微形貌观察。含RE铝阳极显微组
5、织的金相照片如图1所1.2 电化学性能测试示。基体是α-Al固溶体,在较大放大倍数时,可采用标准恒电流方法,阴阳极面积比60:1,阳2观察到晶内有少量弥散相。晶界有断续的析出物极工作电流密度1mA/cm,试验时间288小时,参(见图2)。析出物成分如下:Al71.95%,Zn比电极为饱和甘汞电极(SCE),试验介质为人造海5.01%,Mg0.29%,Fe22.74%,是含有Al3Fe,水,化学组成为(g/L):NaCl24.53,MgCl25.20,Na2SO44.09,CaCl21.16,Na2CO30.201,KBr0.101,收稿日期:2003-08-11;修稿日
6、期:2004-03-01。H3BO30.027,SnCl20.025,NaF0.003。作者简介:廖海星(1964～),男,博士,长江大学化学与环境1.3 显微组织分析工程学院副教授,主要从事材料化学方面研究工作,已发表使用奥地利产MeF3大型金相显微镜观察组成论文30余篇。©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net 石油化工腐蚀与防护 第·20·21卷
7、[6]Mg2Zn,A1-Zn化合物的复合金属化合物。晶界油田生产污水中的电流效率,如表2所示。未检测到RE,可能与熔炼过程中RE烧损有关,低表2 油田污水中铝阳极电流效率%含量RE还不足以在晶界析出,而是全部固溶在α项 目50℃60℃70℃-A1中。Al-Zn-In-Si90.762.026.2Al-Zn-In-Cd89.558.438.6含RE铝阳极77.773.155.3由此可知,尽管在50℃时,含RE铝阳极电流效率低于常规铝阳极Al-Zn-In-Si和Al-Zn-In-Cd,但在60℃和70℃时,含RE铝阳极的电流效率高出许多。已
