沉船原址保护金属框用两种Al-Zn-In系牺牲阳极的电化学性能及其影响因素
Electrochemical Property of Two Al-Zn-In Aluminum Alloy Sacrificial Anodes Used for Conservation of Shipwreck and Its Influence Factors
摘 要
从化学成分、显微组织、腐蚀形貌和自腐蚀行为等方面探讨了两种用于古沉船原址保护金属框阴极保护的Al-Zn-In系牺牲阳极在自放电性能上产生差异的主要原因。结果表明：相较于2号铝合金牺牲阳极，1号铝合金牺牲阳极具有更高的电流效率。铝合金腐蚀速率、表面腐蚀产物脱落行为不会对两种牺牲阳极的自放电性能产生明显影响，2号铝合金牺牲阳极在腐蚀过程中明显的晶粒脱落是导致其自放电性能明显下降的主要原因，这一现象可能与晶界处富Ti沉积相的存在有关。
牺牲阳极
电化学测试
aluminum alloy
sacrificial anode
electrochemical measurement
Abstract
In terms of chemical composition, microstructure, corrosion morphology and self-corrosion behavior, the main reasons for the difference in self-discharge performance of two Al-Zn-In sacrificial anodes used for the cathodic protection of the metal frame of an ancient shipwreck in-situ protection were discussed. The results show that: compared with No. 2 aluminum alloy sacrificial anode, No. 1 aluminum alloy sacrificial anode had higher current efficiency. The corrosion rate of aluminum alloy and the shedding behavior of surface corrosion products would not significantly affect the self-discharge performance of the two sacrificial anodes. The obvious grain shedding of No. 2 aluminum alloy sacrificial anode during the corrosion process was the main reason for the obvious decline of its self-discharge performance. This phenomenon might be related to the existence of Ti-rich deposition phases at the grain boundaries.
中图分类号 TG174.2 DOI 10.11973/fsyfh-202110010
所属栏目 试验研究
基金项目 国家重点研发计划（2020YFC 1522100）
收稿日期 2020/3/15
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引用该论文: WU Yuqing,WU Jinxian,WANG Julin,XI Guanglan. Electrochemical Property of Two Al-Zn-In Aluminum Alloy Sacrificial Anodes Used for Conservation of Shipwreck and Its Influence Factors[J]. Corrosion & Protection, 2021, 42(10): 49
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参考文献
【1】崔勇. "南澳Ⅰ号"发掘及原址保护技术——大型框架在发掘与保护中的运用[C]//首届"水下考古·宁波论坛"论文集. 北京:宁波市文物局研究所, 宁波中国港口博物馆, 国家文物局水下文化遗产保护中心, 2014:66.
【2】尹正宇. 涂层-牺牲阳极联合保护在水工金属结构防腐中的应用[J]. 世界有色金属, 2019(17):277, 280.
【3】赵永韬, 宋神友, 汪相辰, 等. 海底结构牺牲阳极保护物模实验和仿真计算[C]//第十届全国腐蚀大会摘要集. 北京:中国腐蚀与防护学会, 2019:237.
【4】张国庆, 钱思成, 张有慧, 等. Al-Zn-In系铝合金牺牲阳极电化学性能研究[J]. 装备环境工程, 2019, 16(8):1-6.
【5】宋曰海. 高性能铝、锌、镁合金系列牺牲阳极材料的研究[D]. 昆明:昆明理工大学, 2003.
【6】李航, 许征兵, 曾建民. Al-Zn-In系牺牲阳极合金的研究与发展[J]. 铸造技术, 2015, 36(6):1337-1341.
【7】ADHAM A, NADINE Z, HAJO M, et al. Enhanced antibacterial performance of ultrathin silver/platinum nanopatches by a sacrificial anode mechanism[J]. Nanomedicine:Nanotechnology, Biology, and Medicine, 2020(24):102126.
【8】程坤, 陈琴, 高朝文, 等. 含Mg铝合金牺牲阳极在海水环境中组织与性能的相关性[J]. 广西科学院学报, 2017, 33(3):195-199.
【9】刘辉, 孙明先, 马力, 等. 杂质Fe对Al-Zn-In牺牲阳极性能的影响[J]. 腐蚀科学与防护技术, 2011, 23(6):514-517.
【10】CAPLAT C, BASUYAUX O, PINEAU S, et al. Transfer of elements released by aluminum galvanic anodes in a marine sedimentary compartment after long-term monitoring in harbor and laboratory environments[J]. Chemosphere, 2020(239):124720.
【11】邢少华, 姚萍, 闫永贵, 等. 合金元素对Al-Zn-In系牺牲阳极溶解行为的影响[J]. 腐蚀与防护, 2008, 29(12):717-719, 771.
【12】孔爱民, 李丹, 吕镖, 等. 氧化物夹杂对Al-Zn-In-Si牺牲阳极电化学性能的影响[J]. 材料与冶金学报, 2012, 11(2):123-127.
【13】孙明先, 马力, 张海兵, 等. 铝合金牺牲阳极材料的研究进展[J]. 装备环境工程, 2018, 15(3):9-13.
【14】王树森, 梁成浩, 黄乃宝, 等. Al-Zn-In-Mg-Ti阳极中Si杂质含量对其电化学性能的影响[J]. 材料保护, 2014, 47(4):11-14.
【15】王树森, 梁成浩, 黄乃宝. Fe含量对Al-Zn-In-Mg-Ti-Si牺牲阳极电化学性能的影响[J]. 腐蚀科学与防护技术, 2014, 26(5):425-430.
【16】吕镖. 铝合金牺牲阳极材料的电化学性能研究[D]. 沈阳:东北大学, 2011.
【17】MANSFELD F. Models for the impedance behaviour of protective coatings and cases of localized corrosion[J]. Electrochim Acta, 1993(38):1891-1897.
【18】ZHANG G A, CHEN Y F. Corrosion of X65 steel in CO2-saturated oilfield formation water in the absence and presence of acetic acid[J]. Corrosion Science, 2009, 51(8):1589-1595.
【19】SUN H J, LIU L, LI Y, et al. The performance of Al-Zn-In-Mg-Ti sacrificial anode in simulated deep water environment[J]. Corrosion Science, 2013(77):77-87.
【2】尹正宇. 涂层-牺牲阳极联合保护在水工金属结构防腐中的应用[J]. 世界有色金属, 2019(17):277, 280.
【3】赵永韬, 宋神友, 汪相辰, 等. 海底结构牺牲阳极保护物模实验和仿真计算[C]//第十届全国腐蚀大会摘要集. 北京:中国腐蚀与防护学会, 2019:237.
【4】张国庆, 钱思成, 张有慧, 等. Al-Zn-In系铝合金牺牲阳极电化学性能研究[J]. 装备环境工程, 2019, 16(8):1-6.
【5】宋曰海. 高性能铝、锌、镁合金系列牺牲阳极材料的研究[D]. 昆明:昆明理工大学, 2003.
【6】李航, 许征兵, 曾建民. Al-Zn-In系牺牲阳极合金的研究与发展[J]. 铸造技术, 2015, 36(6):1337-1341.
【7】ADHAM A, NADINE Z, HAJO M, et al. Enhanced antibacterial performance of ultrathin silver/platinum nanopatches by a sacrificial anode mechanism[J]. Nanomedicine:Nanotechnology, Biology, and Medicine, 2020(24):102126.
【8】程坤, 陈琴, 高朝文, 等. 含Mg铝合金牺牲阳极在海水环境中组织与性能的相关性[J]. 广西科学院学报, 2017, 33(3):195-199.
【9】刘辉, 孙明先, 马力, 等. 杂质Fe对Al-Zn-In牺牲阳极性能的影响[J]. 腐蚀科学与防护技术, 2011, 23(6):514-517.
【10】CAPLAT C, BASUYAUX O, PINEAU S, et al. Transfer of elements released by aluminum galvanic anodes in a marine sedimentary compartment after long-term monitoring in harbor and laboratory environments[J]. Chemosphere, 2020(239):124720.
【11】邢少华, 姚萍, 闫永贵, 等. 合金元素对Al-Zn-In系牺牲阳极溶解行为的影响[J]. 腐蚀与防护, 2008, 29(12):717-719, 771.
【12】孔爱民, 李丹, 吕镖, 等. 氧化物夹杂对Al-Zn-In-Si牺牲阳极电化学性能的影响[J]. 材料与冶金学报, 2012, 11(2):123-127.
【13】孙明先, 马力, 张海兵, 等. 铝合金牺牲阳极材料的研究进展[J]. 装备环境工程, 2018, 15(3):9-13.
【14】王树森, 梁成浩, 黄乃宝, 等. Al-Zn-In-Mg-Ti阳极中Si杂质含量对其电化学性能的影响[J]. 材料保护, 2014, 47(4):11-14.
【15】王树森, 梁成浩, 黄乃宝. Fe含量对Al-Zn-In-Mg-Ti-Si牺牲阳极电化学性能的影响[J]. 腐蚀科学与防护技术, 2014, 26(5):425-430.
【16】吕镖. 铝合金牺牲阳极材料的电化学性能研究[D]. 沈阳:东北大学, 2011.
【17】MANSFELD F. Models for the impedance behaviour of protective coatings and cases of localized corrosion[J]. Electrochim Acta, 1993(38):1891-1897.
【18】ZHANG G A, CHEN Y F. Corrosion of X65 steel in CO2-saturated oilfield formation water in the absence and presence of acetic acid[J]. Corrosion Science, 2009, 51(8):1589-1595.
【19】SUN H J, LIU L, LI Y, et al. The performance of Al-Zn-In-Mg-Ti sacrificial anode in simulated deep water environment[J]. Corrosion Science, 2013(77):77-87.
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