[发明专利]铝合金阳极材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及阳极生产制造技术领域，具体涉及一种铝合金阳极材料及其制备方法和应用。所述的铝合金阳极材料，按照质量百分比，由以下原料组分制成：铝85‑85.3％，锌13.8‑14.2％，镁0.28‑0.35％，镧0.05‑0.06％，铈0.05‑0.06％，杂质铁≤0.16％，杂质硅≤0.13％，其他杂质≤0.1％。本发明提供一种铝合金阳极材料，制备成本低，电流效率高，损耗低，制备方法简单，成品质量稳定，综合性能稳定；本发明还提供其制备方法和应用。

技术领域

本发明涉及阳极生产制造技术领域，具体涉及一种铝合金阳极材料及其制备方法和应用。

背景技术

热水器内胆作为热水器重要的组成部分，它会随时间而出现严重的锈蚀问题，因此经常更换内胆，既浪费了材料，又造成一定的经济支出，水中含有微量杂质和矿物质，长期使用后，会慢慢沉淀下来，假如清洗会影响出水水质以及缩短整机的使用说明；目前市场上选择镁阳极安装在热水器箱中，防止热水器受腐蚀，但是对于制造厂商来说，镁阳极的制造价格较为昂贵，并且镁阳极使用寿命较短，镁阳极在加工过程中容易燃烧产生爆燃不安全，造成安全隐患。

铝阳极牺牲阳极是对金属进行电化学阴极保护的重要材料之一，对金属起到防腐作用，制造价格也较低，但是目前铝合金牺牲阳极的产品存在开路电位低、腐蚀不均匀的现象，使产品质量仍然达不到预期的效果。

CN105734588B公开了一种深海环境用高性能铝合金牺牲阳极及其制备方法，在阳极材料中以铝为基体，添加锌、铟、锡以及镓元素，应用熔铸法进行熔炼制得铝合金牺牲阳极。得到的牺牲阳极的电流效率高于90％，开路电位为-1.15～-1.11V，工作电位为-1.10～-1.06V，工作电位稳定，电容量≥266A.h/kg，腐蚀产物易脱落，但未经挤压的材料中的成分不均匀，组织不密实，会出现偏析现象，电流效率低，电容量低，使用寿命短，表面腐蚀不均匀，综合性能不稳定。

CN109811349A公开了一种低成本铝合金牺牲阳极材料制备工艺，其中铝合金阳极棒材料百分比组分组成为铝2.5～3.5％，硫0.6～1.4％，铬0.2～1.0％，锌≤0.003％，铜≤0.01％，铌≤0.001％，硅≤0.08％，所制得的铝合金牺牲阳极棒材的电流效率高，腐蚀均匀，生产成本低，但成分中添加硫，在熔化过程中与其他物质形成硫化物，有剧毒，不仅造成对环境污染，还对熔化操作者具有较大安全隐患，使用中与水结合生成亚硫酸。

CN109763044A公开了一种易阳极氧化的耐腐蚀压铸铝合金，包括以下组分：铝100份，硅7.5-9.0份，铜1.0-1.4份，镁0.3-0.5份，锰0.5-0.8份，锌0.5-0.7份，锡0.5-3.0份，铁0.3-0.6份，钒0.3-1.0份，钛0.05-0.20份，铅0-0.5份，镍0-05份，铝为主体，制备的易阳极氧化的耐腐蚀压铸铝合金耐腐蚀性能优异，但成分中添加铅，用在热水器中不利于人体直接接触，成分中的钒熔点高，在铸造铝合金中不能避免偏析现象，成分分布不均匀，不能均匀测腐蚀，局部腐蚀严重影响到阳极的使用寿命。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种铝合金阳极材料，制备成本低，电流效率高，损耗低，制备方法简单，成品质量稳定，综合性能稳定；本发明还提供其制备方法和应用。

本发明所述的铝合金阳极材料，按照质量百分比，由以下原料组分制成：铝85-85.3％，锌13.8-14.2％，镁0.28-0.35％，镧0.05-0.06％，铈0.05-0.06％，杂质铁≤0.16％，杂质硅≤0.13％，其他杂质≤0.1％。

所述的铝合金阳极材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铝锭熔化后升温，再加入其他原料组分锌、镁、镧和铈，得到铝合金粗熔液；

(2)将铝合金粗熔液升温，加入除渣剂进行打渣处理，得到铝合金熔液；

(3)将上述铝合金熔液通过重力倾转的方式，浇铸成铝阳极合金材料毛坯；