铝合金作为牺牲阳极材料是近年发展起来的新品种。由于铝是自钝化金属,所以不论是纯铝还是铝合金,从电化学观点看,都是一种似乎不可克服的弊病,即阳极表面极易钝化,造成电位正移,活性降低。
由于铝的自饨化性能,所以钝铝不能作为牺牲阳极材料。目前已开发了Al-Zn-Hg系、Al-Zn-In系等几个系列,其典型成分见表10-65。由于汞对环境的污染及冶炼困难,目前各国都限制含汞的铝阳有生产。而AI-Zn-In系是目前各国公认的有前途的铝阳极系列。为改善阳极的电化学性能,在三元素合金基础上又添加了第四、第五元素。世界上流行最广的GalValumⅢ型铝阳极为Al-Zn-In-Si系列。
铝合金牺牲阳极开路电位是-1.18~-1.10V(相对饱和甘汞电极),工作电位为-1.12~-1.05V(相对饱和甘汞电极),实际发生电量大于2400A·h/kg,海水中电流效率大于80%,消耗率约3.8kg/A·a。
铝是产量最多的有色金属,资源广,价格便宜;其单位重量产生的电量大,是锌的3.6倍,是镁的1.35倍,作为牺牲阳极有着广阔的前途。其不足之处是电流效率和溶解性能随阳极成分、制造工艺的不同而异。在土壤中常由于胶体AI(OH)3的聚集而使阳极过早报废,因此铝阳极在土壤中的应用还有待于探索。
表10-66列出了几种可用于土壤的铝合金阳极的规格尺寸。
铝阳极的代表成分
合金系列 |
合金成分(%) |
备注 |
||||||
Zn |
Hg |
In |
Cd |
Mg |
Si |
Al |
||
Al-Zn-Hg |
0.45 |
0.45 |
|
|
|
|
余量 |
GalValum1 |
Al-Zn-In |
4.9~5.5 |
|
0.018~0.02 |
|
<0.8 |
|
余量 |
管道设计院 |
Al-In |
|
|
0.15~0.2 |
|
|
|
余量 |
邮电部五所 |
Al-Zn-In-Si |
3.0 |
|
0.015 |
|
|
0.1 |
余量 |
Ga1ValumⅢ |
Al-Zn-In-Ca |
2.5~4.5 |
Sn |
0.018~0.050 |
0.005~0.02 |
|
<0.13 |
余量 |
GB4948-1985 |
Al-Zn-In-Sn |
2.2~5.2 |
0.018~0.035 |
0.02~0.045 |
|
|
<0.13 |
余量 |
GB4948-1985 |

