一種含Bi鎂合金犧牲陽極材料的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于儀合金陽極材料技術領域，具體設及一種含Bi儀合金犧牲陽極材料。
【背景技術】
[0002] 金屬材料的腐蝕造成的經(jīng)濟損失巨大，采用犧牲陽極進行電化學保護是一種防止 金屬材料腐蝕的有效方法，對金屬材料耐腐蝕性能的提高和使用壽命的延長具有重要意 義。犧牲陽極法是將一種電位更負的金屬或合金與被保護金屬結構物電性連接，通過電負 性金屬或合金的不斷消耗溶解，向被保護物提供保護電流，使金屬結構物得到保護。
[0003] 儀合金的電化學性能較好，常被用作犧牲陽極材料，對設備裝置的陰極材料進行 保護，W延長陰極材料的使用壽命，具有廣闊的應用前景。與其它犧牲陽極相比，儀合金犧 牲陽極具有密度小、理論電容量大、電位負、極化率低，對鋼鐵的驅動電壓很大，適用于電阻 率較高的±壤、海水和淡水中金屬構件的保護。
[0004] 但是，現(xiàn)有技術中普通儀合金陽極材料，如常用牌號AZ3UA1 2.5-3.5wt%，Zn 0.7-1.3wt%，Mn 0.2-1.Owt%，余量為Mg和雜質）、4291(418.5-9.5"1%，211〇.45- 0.9wt%，Mn 0.17-0.40wt%，余量為Mg和雜質）、AZ63(A1 5.3-6.7wt%，Zn 2.5-3.5wt%， Mn 0.15-0.60wt%，余量為Mg和雜質）等，由于成分設計和制備工藝上的原因，導致合金晶 粒粗大，組織不均勻，且元素侶與儀形成MgnAlu相，并W網(wǎng)狀分布于晶界，容易與儀基體形 成微電池，加速犧牲陽極材料的消耗，同時使陽極材料的消耗不均勻，影響犧牲陽極材料的 使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種含Bi儀合金犧牲陽極材料，解決現(xiàn)有儀合金犧牲陽極材 料在腐蝕環(huán)境中消耗不均勻，影響使用壽命的問題。
[0006] 為了實現(xiàn)W上目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：
[0007] -種含Bi儀合金犧牲陽極材料，由W下質量百分比的組分組成：A1 4.8%~ 5.0%、Zn 0.4%~0.6%、Bi 0.3%~0.5%，余量為Mg和不可避免的雜質。
[000引雜質元素 Si、Fe、化和Ni在陽極材料中的總質量含量小于0.2%。
[0009] 本發(fā)明的含Bi儀合金犧牲陽極材料，合金組分為Mg-A^^-Bi，該合金在化和A1組 合使用的基礎上，為保證性能和控制成本，A1的加入量選為4.8~5. Owt %，化的加入量選為 0.4~0.6wt % ;加入少量的Bi (0.3~0.5wt % )，生成高烙點的Mg3Bi2相，可作為有效的形核 核屯、，從而細化晶粒，同時將合金中呈網(wǎng)狀分布的MgnAlu相斷開，進而改善組織;通過細化 晶粒和改善組織，提高組織的均勻性，進而使儀合金陽極材料在腐蝕環(huán)境中消耗均勻。
[0010] 本發(fā)明的含Bi儀合金犧牲陽極材料，在Zn和A1組合使用的基礎上，通過加入Bi元 素，細化晶粒并改善組織;所得儀合金犧牲陽極材料在使用時具有消耗均勻的特點、消耗速 度慢、使用壽命長等特點，適用于上壤、海水、熱水器等腐蝕環(huán)境下的陰極保護，有著廣闊的 應用前景。
[0011] 上述的含Bi儀合金犧牲陽極材料，是w純儀、純侶、純鋒、純祕為原料進行烙煉后， 誘鑄制得的。
[0012] 所用原料純儀(Mg)、純侶(A1)、純鋒(Zn)、純祕(Bi)為工業(yè)純儀、純侶、純鋒、純祕。 所述誘鑄的溫度為720°C。
[001引優(yōu)選的，所述含Bi儀合金犧牲陽極材料的制備方法為:取合金原料純儀(Mg)、純侶 (A1)、純鋒値）、純祕(Bi)，采用剛玉相蝸和感應爐進行烙煉，得儀液;在C02+SF6混合氣體保 護下，將儀液升溫至72(TC后誘入鋼制模具，得到儀合金鑄錠，即為所述儀合金犧牲陽極材 料。
[0014] 本發(fā)明的含Bi儀合金犧牲陽極材料的制備方法，是W純儀、純侶、純鋒、純祕為原 料進行烙煉、誘鑄;該制備方法工藝簡單，操作方便，原料來源廣泛，成本低，適合大規(guī)模工 業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實施方式】
[0015] 下面結合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步的說明。
【具體實施方式】 [0016] 中，所用的原料純儀(Mg)、純侶(A1)、純鋒(Zn)、純祕(Bi)均為市售 產(chǎn)品（工業(yè)品）。其中，原料純儀(Mg)、純侶(A1)、純鋒(Zn)的純度為99.8 %，原料純祕(Bi)的 純度為99.5%。
[0017]實施例1
[0018] 本實施例的含Bi儀合金犧牲陽極材料，由W下質量百分比的組分組成:A1 4.8%、 Zn 0.6%、Bi 0.3%，余量為Mg和不可避免的雜質;其中雜質元素 Si、Fe、化和Ni在陽極材料 中的總質量含量小于0.2%。
[0019] 本實施例的含Bi儀合金犧牲陽極材料的制備方法，是按照上述組分及含量取合金 原料純儀(Mg)、純侶(A1)、純鋒(Zn)、純祕(Bi)，采用剛玉相蝸和感應爐進行烙煉，得儀液； 在C02+SF6混合氣體保護下，將儀液升溫至72(TC后誘入鋼制模具，得到儀合金鑄錠，即為所 述儀合金犧牲陽極材料。
[0020] 實施例2
[0021] 本實施例的含Bi儀合金犧牲陽極材料，由W下質量百分比的組分組成:A1 4.9%、 Zn 0.5%、Bi 0.4%，余量為Mg和不可避免的雜質;其中雜質元素 Si、Fe、化和Ni在陽極材料 中的總質量含量小于0.2%。
[0022] 本實施例的含Bi儀合金犧牲陽極材料的制備方法同實施例1。
[0023] 實施例3
[0024] 本實施例的含Bi儀合金犧牲陽極材料，由W下質量百分比的組分組成:A1 5.0%、 Zn 0.4%、Bi 0.5%，余量為Mg和不可避免的雜質;其中雜質元素 Si、Fe、化和Ni在陽極材料 中的總質量含量小于0.2%。
[0025] 本實施例的含Bi儀合金犧牲陽極材料的制備方法同實施例1。
[0026] 實驗例
[0027] 本實驗例對實施例1-3所得含Bi儀合金犧牲陽極材料進行檢測，結果如表1所示。 [002引其中，對比例為商用儀合金AZ91。
[0029]表1實施例1-3所得含Bi儀合金犧牲陽極材料性能檢測結果
[0030]
[0031] 從表1可W看出，本發(fā)明所得含Bi儀合金犧牲陽極材料，開路電位為-1.70~- 1.80V，電流效率為55%~60%，在腐蝕環(huán)境中材料消耗均勻，具有廣闊的應用前景。
【主權項】
1. 一種含Bi鎂合金犧牲陽極材料，其特征在于：由以下質量百分比的組分組成： A14.8%~5.0%、Zn 0.4%~0.6%、Bi 0.3%~0.5%，余量為Mg和不可避免的雜質。2. 根據(jù)權利要求1所述的含Bi鎂合金犧牲陽極材料，其特征在于：是以純鎂、純鋁、純 鋅、純鉍為原料進行熔煉后，澆鑄制得的。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含Bi鎂合金犧牲陽極材料，所述鎂合金犧牲陽極材料由以下質量百分比的組分組成：Al？4.8％～5.0％、Zn？0.4％～0.6％、Bi？0.3％～0.5％，余量為Mg和不可避免的雜質。本發(fā)明的含Bi鎂合金犧牲陽極材料，合金組分為Mg-Al-Zn-Bi，在Zn和Al組合使用的基礎上，通過加入Bi元素，細化晶粒并改善組織；所得鎂合金犧牲陽極材料在使用時具有消耗均勻、消耗速度慢、使用壽命長等特點，適用于土壤、海水、熱水器等腐蝕環(huán)境下的陰極保護，有著廣闊的應用前景。
【IPC分類】C23F13/14, C22C1/02, C22C23/02
【公開號】CN105671557
【申請?zhí)枴緾N201610225516
【發(fā)明人】李萍, 王瑩, 徐玉梅, 崔揚, 賈利曉, 張東曉, 趙靚雯
【申請人】洛陽理工學院
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年4月12日