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在海水循环冷却系统中,换热设备出口处海水的温度较高,腐蚀特别严重,因此解决该设备的高温海水腐蚀问题就显得尤为重要。牺牲阳极保护法是防止海洋设施腐蚀的一种行之有效的保护方法,但是常用的几种牺牲阳极材料在高温时却面临着电位上升,电流效率下降,并存在晶间腐蚀等诸多问题。本课题正是在这样一个背景下提出来的,目的在于研制出高温高效的铝、锌合金牺牲阳极材料。根据前人的研究结果,首先确定了14种牺牲阳极配方进行熔炼。在铝阳极和锌阳极中各选取一种材料进行固溶处理,然后对所有牺牲阳极进行电化学性能测试,并将国标作为阳极配方筛选的参考依据,同时考察了合金元素和热处理对阳极电位、电流效率、表面溶解状况及晶间腐蚀的影响。实验结果表明,在60℃时,阳极材料Al-6.55Zn-0.023In-0.17Si-0.028Sn(Al5)、Al-5.8Zn-0.074In-0.092Bi-0.028Ti(Al6)、Zn-0.0006Al-0.05Cd(Znl)、Zn-0.43Al-0.48Cd(931),以及在70℃时,阳极材料Al-6.53Zn-0.024In-0.19Si(929)、Al-5.43Zn-0.024In-0.05Sn(930)、Zn-0.0006Al-0.05Cd(Znl),其电化学性能均较理想,可以作为适用于热海水环境下进一步开发的阳极材料。在对两种阳极材料Al-Zn-In-Si和Al-Zn-In-Si-Sn对比研究中发现,加Sn的优点是可以消除阳极在低温时的晶间腐蚀,并使阳极高温时的电位负移。但其缺点是使高温时阳极电流效率有所下降,且电位变得不很稳定,表面腐蚀均匀性变差。根据研究结果,高温时铝、镁等合金元素的存在对锌阳极电化学性能有不利影响。通过进一步考察分析铝对Zn-Al-Cd阳极晶间腐蚀的影响,得出了两个结论:在晶界区存在的活跃的铝原子是高温时Zn-Al-Cd阳极发生晶间腐蚀的必要条件,而析氢反应对晶间腐蚀起着“催化”作用,并加剧了晶间腐蚀的发生。在研究固溶处理对在高温时锌、铝阳极性能的影响时发现,固溶处理能够改善Al-Zn-In-Si-Sn阳极的电化学性能。但对于Zn-Al-Cd阳极,固溶处理反而使其性能下降。在对Al-2.98Zn-0.02In-1.24Mg阳极进行恒电流法和自放电法的实验中发现,大电流密度有助于提高铝阳极的电化学性能。自放电法的实验结果也进一步证实了Al-6.55Zn-0.023In-0.17Si-0.028Sn和Al-5.8Zn-0.074In-0.092Bi-0.028Ti在高温下具有良好的电化学性能。