一种复合牺牲阳极材料的制作方法

文档序号:13706430阅读:325来源:国知局
本发明属于材料的腐蚀防护
技术领域
,尤其涉及一种复合牺牲阳极材料。
背景技术
:金属材料的腐蚀造成的经济损失巨大,采用牺牲阳极进行电化学保护是一种防止金属材料腐蚀的有效方法,对金属材料耐腐蚀性能的提高和使用寿命的延长具有重要意义。镁合金的电化学性能较好,常被用作牺牲阳极材料,对设备装置的阴极材料进行保护,以延长阴极材料的使用寿命。但是,常用镁合金阳极材料(如az31、az91、az63等)由于成分设计和制备工艺上的原因,导致合金晶粒粗大,组织不均匀,且铝与镁形成mg17al12相,并以网状分布于晶界,容易与镁基体形成微电池,加速牺牲阳极材料的消耗,并使消耗不均匀,从而降低牺牲阳极材料的使用寿命。技术实现要素:本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种复合牺牲阳极材料,以解决上述技术问题的至少一种。本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种复合牺牲阳极材料,由以下质量百分比组分组成:活性金属粒子3.0-4.5%、钆1.0-1.5%、双金属氢氧化物5.0-7.0%、n型氧化物4.0-7.2%和余量的镁。本发明的有益效果是:发明人前期进行了大量的组分以及用量的筛选实验,意外的发现,本发明的技术方案通过合理的配比以及各组分的组合阳极消耗均匀。通过细化晶粒和改善组织,提高组织的均匀性,在腐蚀环境下,电流效率显著提高,极大程度的改善溶解效果。在腐蚀环境中消耗均匀适用于土壤、海水、热水器等腐蚀环境下的阴极保护,有着广阔的应用前景。在上述技术方案的基础上,本发明还可以做如下改进。进一步,由以下质量百分比组分组成:活性金属粒子3.8%、钆1.0%、双金属氢氧化物5.5%、n型氧化物6.2%和余量的镁。进一步,所述活性金属粒子为锌、铝、镁、锡、铁、铬的金属粒子。进一步,所述活性金属粒子的平均粒径为1-100μm。进一步,所述双金属氢氧化物为层状双金属氢氧化物。进一步,所述n型氧化物为二氧化钛、氧化锌、二氧化硅和氧化锡中的至少一种。1具体实施方式以下对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。一种复合牺牲阳极材料,由以下质量百分比组分组成:活性金属粒子3.0-4.5%、钆1.0-1.5%、双金属氢氧化物5.0-7.0%、n型氧化物4.0-7.2%和余量的镁。所述活性金属粒子为锌、铝、镁、锡、铁、铬的金属粒子。所述活性金属粒子的平均粒径为1-100μm。所述双金属氢氧化物为层状双金属氢氧化物。所述n型氧化物为二氧化钛、氧化锌、二氧化硅和氧化锡中的至少一种。制备时,将多种原料混合加入到刚玉坩埚、感应炉熔炼,在co2与sf6混合气体的保护下,将混合熔炼合金升温至750℃,浇入钢制模具进行铸造,即得到复合牺牲阳极材料。下面通过具体的实施例来进行介绍。实施例1一种复合牺牲阳极材料,由以下质量百分比组分组成:活性金属粒子3.8%、钆1.0%、双金属氢氧化物5.5%、n型氧化物6.2%和余量的镁。制备时,将多种原料混合加入到刚玉坩埚、感应炉熔炼,在co2与sf6混合气体的保护下,将混合熔炼合金升温至750℃,浇入钢制模具进行铸造,即得到复合牺牲阳极材料。实施例2一种复合牺牲阳极材料,由以下质量百分比组分组成:活性金属粒子4.0%、钆1.3%、双金属氢氧化物5.2%、n型氧化物6.8%和余量的镁。制备时,将多种原料混合加入到刚玉坩埚、感应炉熔炼,在co2与sf6混合气体的保护下,将混合熔炼合金升温至750℃,浇入钢制模具进行铸造,即得到复合牺牲阳极材料。实施例3一种复合牺牲阳极材料,由以下质量百分比组分组成:活性金属粒子3.2%、钆1.5%、双金属氢氧化物5.8%、n型氧化物6.5%和余量的镁。制备时,将多种原料混合加入到刚玉坩埚、感应炉熔炼,在co2与sf6混合气体的保护下,将混合熔炼合金升温至750℃,浇入钢制模具进行铸造,即得到复合牺牲阳极材料。对比例1一种复合牺牲阳极材料,由以下质量百分比组分组成:活性金属粒子3.8%、双金属氢氧化物5.5%、n型氧化物6.2%和余量的镁。制备时,将多种原料混合加入到刚玉坩埚、感应炉熔炼,在co2与sf6混合气体的保护下,将混合熔炼合金升温至750℃,浇入钢制模具进行铸造,即得到复合牺牲阳极材料。对比例2一种复合牺牲阳极材料,由以下质量百分比组分组成:活性金属粒子3.8%、钆1.0%、n型氧化物6.2%和余量的镁。制备时,将多种原料混合加入到刚玉坩埚、感应炉熔炼,在co2与sf6混合气体的保护下,将混合熔炼合金升温至750℃,浇入钢制模具进行铸造,即得到复合牺牲阳极材料。对比例3一种复合牺牲阳极材料,由以下质量百分比组分组成:钆1.0%、双金属氢氧化物5.5%、n型氧化物6.2%和余量的镁。制备时,将多种原料混合加入到刚玉坩埚、感应炉熔炼,在co2与sf6混合气体的保护下,将混合熔炼合金升温至750℃,浇入钢制模具进行铸造,即得到复合牺牲阳极材料。对比例4一种复合牺牲阳极材料,由以下质量百分比组分组成:活性金属粒子3.8%、钆1.0%、双金属氢氧化物5.5%和余量的镁。制备时,将多种原料混合加入到刚玉坩埚、感应炉熔炼,在co2与sf6混合气体的保护下,将混合熔炼合金升温至750℃,浇入钢制模具进行铸造,即得到复合牺牲阳极材料。效果测试分别测定上述实施例及对比例制备的复合牺牲阳极材料放入到腐蚀环境中,并通电,进行检测其电流效率及腐蚀环境中消耗情况,对比az91镁合金。测试结果如表1所示。表1电流效率(%)消耗情况实施例188.2无明显蚀坑,消耗均匀实施例292.1无明显蚀坑,消耗均匀实施例386.9无明显蚀坑,消耗均匀对比例169.5出现蚀坑,消耗不均匀对比例257.3出现蚀坑,消耗不均匀对比例364.1出现蚀坑,消耗不均匀对比例477.2出现蚀坑,消耗不均匀根据表1中的数据可以看出,本发明的复合牺牲阳极材料在腐蚀环境下,能够显著的改善溶解效果,提高电流效果,具有广泛的应用前景。以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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