海水冷却水系统用低驱动电位铝合金牺牲阳极及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115961286A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202211537872.2C22C1/02(2006.01)(22)申请日2022.12.02C22F1/04(2006.01)(71)申请人青岛双瑞海洋环境工程股份有限公司地址266101山东省青岛市崂山区株洲路149-1号申请人江苏核电有限公司(72)发明人王辉张云乾马向阳刘朝信罗维华王廷勇(74)专利代理机构上海波拓知识产权代理有限公司31264专利代理师叶小莉(51)Int.Cl.C23F13/14(2006.01)C22C21/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称海水冷却水系统用低驱动电位铝合金牺牲阳极及其制备方法(57)摘要一种海水冷却水系统用低驱动电位铝合金牺牲阳极，包括牺牲阳极本体及芯体，所述牺牲阳极本体内包裹有所述芯体，所述牺牲阳极本体以铝为主要成分，添加镓、锡、锑及铜，各组分的重量百分比为：镓0.3％～0.5％，锡0.01％～0.1％，锑0.005％～0.02％，铜0.01％～0.1％，杂质铁≤0.06％，余量为铝。本发明的海水冷却水系统用低驱动电位铝合金牺牲阳极的工作电位为‑0.75V～‑0.90V(相对于饱和甘汞电极)，电容量≥2300Ah/kg，牺牲阳极表面溶解均匀，腐蚀产物容易脱落，适用于海水环境中高强钢、钛钢复合结构、不锈钢等材质的阴极保护。本发明还公开了一种海水冷却水系统用低驱动电位铝合金牺牲阳极的制备方法。CN115961286ACN115961286A权利要求书1/1页1.一种海水冷却水系统用低驱动电位铝合金牺牲阳极，包括牺牲阳极本体及芯体，所述牺牲阳极本体内包裹有所述芯体，其特征在于，所述牺牲阳极本体以铝为主要成分，添加镓、锡、锑及铜，各组分的重量百分比为：镓0.3％～0.5％，锡0.01％～0.1％，锑0.005％～0.02％，铜0.01％～0.1％，杂质铁≤0.06％，余量为铝。2.如权利要求1所述的海水冷却水系统用低驱动电位铝合金牺牲阳极，其特征在于，所述牺牲阳极本体中锡和锑的重量含量比为2:1～5:1。3.如权利要求1所述的海水冷却水系统用低驱动电位铝合金牺牲阳极，其特征在于，所述海水冷却水系统用低驱动电位铝合金牺牲阳极的工作电位为‑0.75V～‑0.90V(相对于饱和甘汞电极)，电容量≥2300Ah/kg。4.如权利要求1所述的海水冷却水系统用低驱动电位铝合金牺牲阳极，其特征在于，所述芯体为铁芯，所述铁芯采用316L不锈钢。5.一种如权利要求1‑4任一项所述的海水冷却水系统用低驱动电位铝合金牺牲阳极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将铝锭在加热炉中加热至第一温度完全熔化为铝溶液；在铝溶液中按照配方比例加入镓锭、锡锭、锑锭和铜锭，并使其熔融；使加热炉中的温度保持在第二温度，并搅拌加热炉使得各成分混合均匀；预先将芯体放置于模具中，加热至第三温度，将上述制得到的混合溶液扒渣后浇铸至模具中，并淬火冷却；将上述冷却后的牺牲阳极坯体放置于热处理炉中，在第四温度下保温2‑4h，再以15～50℃/h的速度冷却至室温，得到所述海水冷却水系统用低驱动电位铝合金牺牲阳极。6.如权利要求5所述的海水冷却水系统用低驱动电位铝合金牺牲阳极的制备方法，其特征在于，所述第一温度≥820℃。7.如权利要求5所述的海水冷却水系统用低驱动电位铝合金牺牲阳极的制备方法，其特征在于，所述第二温度为820℃～880℃。8.如权利要求5所述的海水冷却水系统用低驱动电位铝合金牺牲阳极的制备方法，其特征在于，所述第三温度为120℃～200℃。9.如权利要求5所述的海水冷却水系统用低驱动电位铝合金牺牲阳极的制备方法，其特征在于，所述第四温度为200℃～300℃。10.如权利要求5所述的海水冷却水系统用低驱动电位铝合金牺牲阳极的制备方法，其特征在于，所述铝锭的纯度不低于99.85％，所述镓锭、锡锭、锑锭及铜锭的纯度均不低于99.99％。2CN115961286A说明书1/7页海水冷却水系统用低驱动电位铝合金牺牲阳极及其制备方法技术领域[0001]本发明属于金属材料的腐蚀与防护技术领域，特别是涉及一种海水冷却水系统用低驱动电位铝合金牺牲阳极及其制备方法。背景技术[0002]电化学保护是依靠外部电流的流入改变金属的电位，从而降低金属腐蚀速度的一种材料保护方法，在金属表面通入足够的阴极电流，使阳极溶解速度减少，从而防止腐蚀的一种方法，叫做阴极保护。阴极保护是海洋、土壤环境中防止钢结构腐蚀的有效手段。阴极保护包括外加电流阴极保护和牺牲阳极保护，牺牲阳极阴极保护是将电位更负的金属与被保护金属连接，并处于同一电解质中，依靠负电性金属不断腐蚀溶解产生的电流对被保护金属形成保