[发明专利]一种耐高低温铝合金牺牲阳极及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐高低温铝合金牺牲阳极，由铝、锌、铟、镁、镍、锡和镓组成；与传统的铝合金牺牲阳极的区别主要在于，加入了0.05～0.2％金属镍，经测试，加入0.05～0.2％的金属镍可以显著提升铝合金牺牲阳极的耐低温和高温性能，而金属镍的用量过多或者过少均会影响铝合金牺牲阳极的耐低温和高温性能。同时还对杂质的含量进行了限制，尤其是杂质硅的含量必须≤0.005％，稍高就会影响铝合金牺牲阳极的耐低温性能。

技术领域

本发明涉及铝合金牺牲阳极材料技术领域，尤其涉及一种耐高低温铝合金牺牲阳极及其制备方法。

背景技术

金属防蚀中的阴极保护法有两种，其一为外加电流法，其二为牺牲阳极法。根据电流的来源不同分为外加电流阴极保护和牺牲阳极保护两种方法。外加电流保护是依靠外加电源来提供电流，实现阴极保护；后者是将被保护金属与电位更负的金属相连，构成回路，电位更负的金属溶解提供阴极保护的电流。在保护过程中，电位更负的金属作为阳极不断溶解，故称为牺牲阳极保护。与外加电流保护相比，不需要任何外部电源、不会干扰临近设施、设备简单、施工方便、无需经常维护等优点，目前在工程上广泛使用。

目前已经公开的铝合金牺牲阳极，要么注重的是耐低温性能，要么注重耐高温性能，还没有同时具备耐高低温性能的铝合金牺牲阳极，为了拓展铝合金牺牲阳极的应用范围，有必要研究一种耐高低温铝合金牺牲阳极及其制备方法。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种耐高低温铝合金牺牲阳极及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种耐高低温铝合金牺牲阳极，由铝、锌、铟、镁、镍、锡和镓组成；所述锌的质量百分比为2～5％；所述铟的质量百分比为0.02～0.08％；所述镁的质量百分比为0.2～0.3％；所述镍的质量百分比为0.05～0.2％；所述锡的质量百分比为0.15～0.22％；所述镓的质量百分比为0.12～0.20％；余量为铝。

优选的，所述的耐高低温铝合金牺牲阳极，杂质铁≤0.10％，杂质硅≤0.005％，杂质铜≤0.01％。

进一步优选的，所述的镍的质量百分比为0.08～0.12％。

所述的耐高低温铝合金牺牲阳极的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铝锭进行熔炼，得铝液，在熔炼过程中持续通入惰性气体进行保护；

(2)铝液保温30～35min后，在铝液中加入锌，熔化、搅拌均匀后，加入用铝箔包裹的铟、镁、镍、锡和镓，至完全熔化，搅匀后扒渣，保温3～3.5h，得到混合液；

(3)混合液在模具中700～710℃浇注成型，并冷却至室温，即可。

优选的，所述的步骤(1)中，所述的熔炼条件具体为：熔炼温度为750～780℃，熔炼时间为10～15min，待所述铝锭完全熔化后，搅拌2～3min，然后以2～3℃/min的速度降温至650～670℃，得到铝液，在熔炼过程中持续通入氮气进行保护。

优选的，所述的铝合金牺牲阳极，在零下50℃～零下60℃的低温条件下，电流效率高于92％，开路电位为-1.75～-1.70V，电容量≥2800A·h/kg。

优选的，所述的铝合金牺牲阳极，在90℃～100℃的高温条件下，电流效率高于90％，开路电位为-1.47～-1.42V，电容量≥2200A·h/kg。