一种高驱动电位锌合金牺牲阳极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于抗腐蚀技术领域，具体涉及一种高驱动电位锌合金牺牲阳极材料及其制备方法和应用，组分包括

【技术实现步骤摘要】
一种高驱动电位锌合金牺牲阳极材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于抗腐蚀
，具体涉及一种高驱动电位锌合金牺牲阳极材料及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]金属腐蚀不但每年会对国民经济造成不少损失，而且会造成安全隐患，带来的污染也直接影响人们的健康
。
牺牲阳极保护法因为其管理安装便捷
、
成本适宜成为最常用作金属防护的方法，目前保护钢铁最主流的三大合金是
Zn
基
、Mg
基
、Al
基三大类
。Mg
基合金具有非常大的驱动电位，但自腐蚀性强和电流效率低，导致经常起到过保护且使用寿命短
。Zn
基合金具有极高的电流效率
、
自腐蚀性小
、
寿命长等优点
。
然而，锌合金牺牲阳极受限于其较低的驱动电位，因而通常应用于一些导电率较高的场合，如海水
、
盐碱土壤等，极大地限制了其应用领域
。
远洋采油业
、
造船业和港口基础设施建设等发展迅猛，这些平台对锌基牺牲阳极的性能要求越来越高
。
但相较于铝
、
镁基牺牲阳极材料，锌基牺牲阳极驱动电位低，越来越难以满足日趋增长的海洋钢结构设施的防腐要求
。

技术实现思路

[0003]针对锌基牺牲阳极的固有缺陷，本专利技术提供了一种高驱动电位锌合金牺牲阳极材料及其制备方法和应用，具体包括以下内容：
[0004]一种高驱动电位锌合金牺牲阳极材料，其组分包括
Li 0.1
‑
2wt
％
(
例如
0.2wt
％
、0.5wt
％
、0.8wt
％
、1.0wt
％
、1.2wt
％
、1.5wt
％
、1.8wt
％等
)、Al 0.3
‑
0.7wt
％
(
例如
0.4wt
％
、0.5wt
％
、0.6wt
％
、0.7wt
％等
)、Zn
余量
。
[0005]优选的，其组分包括
Li 0.25
‑
1.5wt
％
、Al 0.4
‑
0.5wt
％
、Zn
余量
。
[0006]优选的，开路电位为
(
‑
1.25)
‑
(
‑
1.0)V
，电容量为
630
‑
800A
×
h/kg
，电流效率为
75
‑
90
％，消耗率为
10
‑
14A
×
h/kg。
[0007]一种高驱动电位锌合金牺牲阳极材料的制备方法，包括以下步骤：
[0008](1)
配料：按照
Li 0.1
‑
2wt
％
、Al 0.3
‑
0.7wt
％
、Zn
余量的配比进行配料；
[0009](2)
熔炼和浇注：将原料混合加热到
450
‑
580℃(
例如
460℃、480℃、500℃、520℃、550℃、570℃
等
)
熔融，待熔融后搅拌均匀，然后除渣
、
浇注
、
冷却，得到所述高驱动电位锌合金牺牲阳极材料
。
[0010]优选的，所述步骤
(1)
配料的组分和配比为：
Li 0.25
‑
1.5wt
％
、Al 0.4
‑
0.5wt
％
、Zn
余量
。
[0011]优选的，所述步骤
(2)
熔炼的方法为：将
Zn、Al
放入熔炼装置中，加热至
480
‑
550℃
熔融，待全部熔融后
,
加入用铝箔包裹住的
Li
，待熔融完毕后，缓慢搅拌均匀
。
[0012]优选的，所述高驱动电位锌合金牺牲阳极材料的开路电位为
(
‑
1.25)
‑
(
‑
1.0)V
，电容量为
630
‑
800A
×
h/kg
，电流效率为
75
‑
90
％，消耗率为
10
‑
14A
×
h/kg。
[0013]一种权利要求1或2任一项所述的高驱动电位锌合金牺牲阳极材料在阴极保护中
[0035]一种高驱动电位锌合金牺牲阳极材料及其制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0036](1)
配料：按照
Li 1wt
％
、Al 0.5wt
％
、Zn
余量的配比进行配料；
[0037](2)
熔炼和浇注：将
Zn、Al
放入熔炼装置中，混合加热到
450
‑
550℃
熔融，待全部熔融后
,
加入用铝箔包裹住的
Li
，待熔融完毕后，缓慢搅拌均匀，然后除渣
、
浇注
、
冷却，得到高驱动电位锌合金牺牲阳极材料
Zn
‑
0.5Al
‑
1Li。
[0038]实施例5[0039]一种高驱动电位锌合金牺牲阳极材料及其制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0040](1)
配料：按照
Li 1.25wt
％
、Al 0.5wt
％
、Zn
余量的配比进行配料；
[0041](2)
熔炼和浇注：将
Zn、Al
放入熔炼装置中，混合加热到
450
‑
550℃
熔融，待全部熔融后
,
加入用铝箔包裹住的
Li
，待熔融完毕后，缓慢搅拌均匀，然后除渣
、
浇注
、
冷却，得到高驱动电位锌合金牺牲阳极材料
Zn
‑
0.5Al
‑
1.25Li。
[0042]实施例6[0043]一种高驱动电位锌合金牺牲阳极材料及其制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0044](1)...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高驱动电位锌合金牺牲阳极材料，其特征在于，其组分包括
Li 0.1
‑
2wt
％
、Al 0.3
‑
0.7wt
％
、Zn
余量
。2.
根据权利要求1所述的一种高驱动电位锌合金牺牲阳极材料，其特征在于，其组分包括
Li 0.25
‑
1.5wt
％
、Al 0.4
‑
0.5wt
％
、Zn
余量
。3.
根据权利要求1或2任一项所述的高驱动电位锌合金牺牲阳极材料，其特征在于，开路电位为
(
‑
1.25)
‑
(
‑
1.0)V
，电容量为
630
‑
800A
×
h/kg
，电流效率为
75
‑
90
％，消耗率为
10
‑
14A
×
h/kg。4.
一种权利要求1所述的高驱动电位锌合金牺牲阳极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)
配料：按照
Li 0.1
‑
2wt
％
、Al 0.3
‑
0.7wt
％
、Zn
余量的配比进行配料；
(2)
熔炼和浇注：将原料混合加热到
450
‑
580℃
熔融，待熔融后搅拌均匀，然后除渣
、

【专利技术属性】
技术研发人员：钟勇，曾平生，刘勇，王坚，郑关平，陈录，陈果，刘猛，杨飞，
申请(专利权)人：广东省矿产应用研究所，
类型：发明
国别省市：