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牺牲阳极保护法是防止金属腐蚀的重要方法之一。目前常用的牺牲阳极材料有锌阳极、镁阳极和铝阳极。与前两者相比,铝阳极材料具有密度小,电化学当量大(为锌的3.6倍,镁的1.35倍),原料丰富,价格低廉,寿命长,加工工艺简单等优点。但是由于纯铝表面极易氧化,形成连续致密的Al2O3氧化膜,不能直接用作阳极材料。改善铝阳极性能的基本途径就是通过合金化,向纯铝中添加其他具有活化作用的合金元素来阻止或破坏铝表面生成氧化膜。在已开发的合金中亦存在性能不够稳定或含有污染环境的有毒元素,因此寻找新的替代元素,提高铝阳极的性能一直受到关注。本文依据合金相电化学原理,向易于在表面产生氧化膜而钝化的纯铝中(ESCE=-0.78V)中添加易于活化溶解的镁元素(ESCE=-1.5V),试验研究了随镁含量增加,合金的组织状态、开路电位以及极化率的变化,考察了多元Al—Mg合金介质中的电化学行为,得到了以下结果:1.当向纯铝中添加超过10%的Mg元素时,在铝基体中形成了大面积的阳极相Mg2Al3。经检测发现随着Mg含量的提高,Al—Mg试样的开路电位持续负移,极化率降低,当Mg含量达到30%时,开路电位负移至-1.180V,且可以长时间保持稳定,但高镁铝合金阳极存在溶解不均的问题。2.考察了添加In、Sn、Bi、Zn、Sb、Mn这些合金元素对于Al—Mg二元合金的活化作用,以及各元素在Al—Mg二元合金中相互之间的相容性。试验发现在Al—Mg二元合金中In、Sn之间具有较好的匹配性,且In含量的添加范围在0.02%~0.06%之间,Sn含量的范围在0.04%~0.1%之间。Bi、Zn对于Al—Mg二元合金的活化作用不明显,Sb、Mn对于Al—Mg二元合金基本没有活化作用。3.利用正交选优法设计制备了9组合金,通过对开路电位和极化率的综合考量,筛选出了性能较优的高镁铝阳极合金成分Al—(25%~30%)Mg—(0.02%~0.06%)In—(0.04%~0.1%)Sn,并制备出了典型合金Al—30Mg—0.04In—0.1Sn,用恒流法对其进行了电化学性能检测,其工作电位为-0.9992V,电流效率为74.36%,腐蚀后试样表面的组织疏松,表面腐蚀产物松软,但仍有粘附现象。4.对典型高镁铝阳极试样Al—30Mg—0.04In—0.1Sn分别进行了10h、15h和20h的固溶处理。处理后试样的组织更为均匀,工作电位的最大负移量为-0.06V,电流效率最高达85%,表面腐蚀产物易脱落。