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目前,牺牲阳极常用材料有铝、镁、锌三大系列。其中铝阳极与镁、锌阳极相比具有理论电容量大、对钢铁的驱动电位适中、资源丰富、在含Cl-的环境中应用性能较好的优点等。但是纯铝化学性质活泼,在表面易形成一种致密的氧化膜,使其钝化,电位变正,从而限制了铝在牺牲阳极保护中的应用。当前开发铝基牺牲阳极材料的通常思路是添加合金元素来限制或阻止铝阳极表面形成连续致密的氧化膜,从而降低铝阳极的电极电位,促进铝阳极活化均匀溶解。使用这种方法的缺点是阳极制作过程复杂,能耗较大,且该合金化阳极在使用中存在着诸多问题,发生如电位正移、电流效率较低、自腐蚀严重及高温溶解不均匀等问题,所以铝阳极的电化学性能还有很大的开发潜力。本文以Al-Zn-In牺牲阳极为基础,通过对合金元素添加种类、添加量及阳极熔铸工艺参数进行优化,制得电容量高、电流效率高的铝阳极;同时进一步采用工艺简单、能耗较小、生产速度较快的化学转化处理工艺对该铝阳极试样表面改性研究。主要得出以下结论:(1)以Al-Zn-In阳极为基础,在阳极熔炼过程中添加其他合金元素,通过优化合金元素的种类、添加量以及铝阳极熔铸的工艺参数,研制出实际电容量为2700A·h/kg、电流效率为90.6%的高效经济型铝阳极。(2)该铝阳极在常温时电位稳定,表面溶解均匀,腐蚀产物易脱落,各项性能指标均符合或超过GB-T4948-2002对Al-Zn-In系牺牲阳极的规定。(3)通过单因素实验和正交实验优化化学转化处理工艺为:10g/LKMnO4、9g/L(NH4)6Mo7O24·4H2O、1g/LNaF、4.5g/LNaOH、转化时间为20min、转化温度为45°C。