郭 超1, 2,左 禹2,翟克剛3,龐文清1,謝福昌1
(1.中國石油工程建設(shè)(集團(tuán))公司,北京 100011; 2.北京化工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院,北京 100029; 3.北京金川技術(shù)開發(fā)公司,北京 102218)
[摘 要] 混合金屬氧化物涂層是金屬陰極保護(hù)中最有效的輔助陽極之一,過去對其性能鮮有報(bào)道。采 用外加電位加速破壞的方法研究了混合金屬氧化物涂層在不同pH值條件下的交流阻抗譜。結(jié)果發(fā)現(xiàn):在中 性環(huán)境和酸性環(huán)境中600 mV以下外加電位時(shí)混合金屬氧化物涂層性能穩(wěn)定,具有很好的耐蝕性,當(dāng)電位高于 800 mV時(shí)涂層發(fā)生破壞;在堿性環(huán)境中外加電位達(dá)到400 mV時(shí),涂層即發(fā)生破壞。因此,混合金屬氧化物涂 層更適合于在中性或酸性環(huán)境中使用。
[關(guān)鍵詞] 陰極保護(hù);輔助陽極;混合金屬氧化物;交流阻抗;酸堿環(huán)境;中性環(huán)境
0 前 言
陰極保護(hù)技術(shù)作為僅次于涂料的第二大金屬防腐 蝕措施已在冶金、化工、環(huán)保中廣泛應(yīng)用,它與涂層聯(lián) 合使用具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[1]。因此,陰 極保護(hù)技術(shù)已被公認(rèn)為是防止金屬電化學(xué)腐蝕的最有 效的方法之一。隨著鈦陽極的出現(xiàn)、發(fā)展以及環(huán)境保 護(hù)要求的提高, 20世紀(jì)末外加電流保護(hù)法在世界發(fā)達(dá) 國家得到了迅速發(fā)展,對其研究和開發(fā)受到了日益重 視,技術(shù)日益成熟[2]。
作為外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)的重要組成部分之 一,輔助陽極不僅要有盡可能低的溶解性,而且應(yīng)當(dāng) 耐沖擊、耐磨損、易加工。高硅鑄鐵從20世紀(jì)50年 代開始就用于外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng),適用于多種 介質(zhì)環(huán)境,如海水、淡水、土壤等。高硅鑄鐵允許的 工作電流密度為5~80 A/m2,消耗率在0. 1~1. 0 kg/(A·a)左右,硬度高、耐磨損,但不易機(jī)械加工, 只能鑄造成型。另外,高硅鑄鐵脆性較大,容易損 壞,也容易發(fā)生“頸縮”而降低利用率。在加拿大北 部土壤含硫酸鹽
(1)基材為金屬鈦,質(zhì)量輕,易加工,具有良好的力 學(xué)性能,在常見的腐蝕性介質(zhì)中具有極好的耐蝕性;
(2)采用熱分解法在高溫條件下制備,涂層分布均 勻,與基體結(jié)合性能好,比其他材料具有更高的發(fā)電量 (在焦炭填料中可達(dá)100 A/dm2)和極低的消耗率[2 mg/(A·a)][5]。 在使用效果及施工要求方面,混合金屬氧化物涂 層也有著其他外加電流陽極無法比擬的優(yōu)勢: (1)電流分布非常均勻,可以充分地保護(hù)金屬結(jié) 構(gòu);
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