锌合金牺牲阳极
一、简介
锌牺牲阳极多用于土壤电阻率小于20欧姆·米的土壤环境中或海水环境。电极电位为-1.10VCSE，驱动电压0.25V。温度高于49℃时，发生晶间腐蚀，高于54℃时锌阳极的电极电位变正，它与钢铁的极性发生逆转，变成阴极受到保护，而钢铁变成阳极受到腐蚀。所以，锌阳极一般用于温度低于49℃的环境。锌阳极必须使用回填料。
二、化学成分
元素锌合金高纯锌
Al 0.1~0.5 ≤0.005
Cd 0.025~0.07 ≤0.003
Fe ≤0.005 ≤0.0014
Pb ≤0.006 ≤0.003
Cu ≤0.005 ≤0.002
其他杂质总含量≤0.1 ——
Zn 余量余量
三、电化学性能
性能锌合金、高纯锌备注
密度g/cm3 7.14
开路电位V -1.10 相对CSE
电流效率% 65
电容量A·h/kg 780
在海水中3mA/cm3条件下
消耗率kg/(A·Yr) 11.88
电流效率% ≥65
电容量A·h/kg 530
在土壤中0.03mA/cm3条件下
消耗率kg/(A·Yr）≤17.25
四、消耗量计算
W=It8766/UZQ I 阳极电流输出（Amps) t 设计寿命（yrs) U 电流效率（0.95）Z 理论电容量（820Ah/kg) Q 阳极使用率（85%) W 阳极重量（Kg)
五、锌合金阳极应用
1、主要性能
极高的电化学性能、单位重量的阳极材料发电量大，约为锌阳极的3倍，镁阳极的2倍。在海水及含氯离子
的其他介质中，性能良好，发出电流的自调节能力强。
2、适用范围
铝合金牺牲阳极适用于海水介质中的船舶、机械设备、海洋工程和海港设施以及海泥中管道、电缆等设施金属防腐蚀的阴极保护。
六、锌合金阳极规格
[1]型号重量kg 规格（mm)
AKL-1 16.0 100x(105+135)x500
AKL-2 23.0 130x(115+135)x500
AKL-3 35.0 130x(115+135)x750
锌合金材料，国内外牌号对照表
锌合金的压铸性能：机械性能、电镀性能都非常好，是目前本厂所生产的铝、镁、锌中压铸性能最好一种压铸合金。压铸件的表面粗糙度、强度、延伸性都很好。由于锌的流动性很好所以可以做较薄的产品（壁厚可做到），锌最大的缺陷是比重太大，故产品的重量及成本较高，较适合做小件产品。同时，锌合金尺寸稳定性较差。 比重：纯锌：cm3；压铸锌合金：； 熔点：纯锌：419℃；锌合金：387-390℃；压铸温度：390-410℃ 锌合金的种类： 通常锌合金可分为三类： 纯锌：纯度%以上，用于电镀 加工锌：纯度、98%以上，用于照相制版、胶印制版、电镀等 铸造锌合金：合金锌通常有两种； 翻砂锌合金：含有的锌合金，用于砂型铸造。 压铸锌合金：目前用于压铸的锌合金型号比较少，最常用的是3#锌合金（ZAMAK 3）。 压铸锌合金型号： ZAMAK 3对应的各国标准及型号如下： 英国BS：1004-1972 Alloy A 美国ASTM:B240-74Alloy AG40A;SAE:903 日本JIS:H2201 Na 2(ZDC2)
德国DIN 1743:1978 GB ZN A14 澳洲AS 1881-1977 Zn A14 台湾CNS:ZAC1 中国GB:Z ZnAl4 压铸锌合金成分： 常用的几种锌合金的化学成份如下： ZAMAK 2 ZAMAK 3 ZAMAK 5 铝Al 铜Cu ≤ 镁Mg 铅Pb ≤ ≤≤ 铁Fe ≤ ≤≤ 镉Cd ≤ ≤≤ 锡Sn ≤ ≤≤ 硅Si ≤ ≤≤
镍Ni ≤ ≤≤ 锌合金的尺寸稳定性 锌合金产品在成型后将会持续的收缩，在6个月后，将基本稳定。锌压铸件之收缩量如下： 铸件处理时间合金3号 mm/m 合金5号mm/m 正常时效变化5周后6月后5年后8年后 经过稳定化处理5周后3月后2年后 由于锌合金有明显的持续收缩现象，对尺寸要求较严格的产品，建议做稳定后处理，100-120℃、2-4H 锌合金中化学成份的作用： 铝(Al) 压铸用锌合金中，通常含有的铝。铝能改善铸件的强度，但只有在%及%两个点时铸件的强度最好，同时，铝的加入会影响锌合金的流动性。锌合金中铝的含量在0%及5%时流动性最好。由于铝的含量对锌合金铸件的影响有相对的矛盾性，所以锌合金中铝的含量控制较严格，通过以下两个图表可以明显的看出：
船用防腐锌块原理 铁和锌在海水中形成原电池,由于锌的电极电位比铁的要负,即比铁活泼,所以铁做阴极锌做阳极,锌极失电子被氧化,铁-阳极吸氧得电子变成OH根!而铁本身的腐蚀就被抑制了,或者说减缓了!这就是牺牲阳极的阴极保护!还有一种是是阳极保护,通过给铁通一定大小的电流,使铁达到他的滞钝电位而减小腐蚀.不过,这种方法毕竟是通电流的,电流控制不当,反而会加快腐蚀.不太稳定,所以通常采用阴极保护的方法!
产品名称：锌块纯锌块锌合金块锌合金牺牲阳锌块 产品规格：600*150*30mm 350*150*40mm 300*150*35mm 300*150*50mm 200*200*25mm 220*180*40mm 300*150*12mm 390*200*50mm 209*80*30mm（弧形）(订做各种异型锌块)产品纯度：纯锌块含锌量99.995%以上。 产品特点：纯度高、色泽明亮、组织致密、无夹渣、无空洞，具有良好的导电性、耐腐蚀、溶解均匀、使用寿命长等特点 锌块用途:主要用于船舶、钢桩、浮坞、栈桥、压载舱、水下管道、水闸、水下钢丝绳、海洋平台、港工和海洋工程设施、地下电缆、地下油气管道、油井套管、油罐内外壁、桥梁基础、反应釜、混凝土基础、换热器、复水气、箱式冷却器、水管内壁、泵、压缩机、化工塔器、容器、储槽等。 纯锌板化学指标：化学成分%
牺牲阳极锌板化学指标：化学成分% 生产过程： a.原材料全部采用优质的0#蒸馏锌锭，锌锭纯度高，含锌量99.995%以上，严格执行国标GB/T470-1997标准，确保锌板纯度。 b.生产上一种是采用现代化的自动挤压流水线,自动校直机，确保产品平整度，切断上采用全自动锯床，端口光滑平整，生产过程严格执行ISO9001：2000的操作规章，详细的跟踪记录表，确保将高质量的产品，高效率的生产及时的满足客户生产需要。 c.质量检测设备采用精密原子吸收分光光度计，由质检部实时跟踪检测，实行“三检”的质量控制（原材料检验，过程检验，成品检验）定期由第三方抽查检验，确保产品出厂合格。产品经权威机构检测，各项技术指标完全符合欧盟环保ROHS指令2002/95/ EC要求。 河南汇龙合金材料有限公司宗旨服务： （1）专业销售批发，品质卓越价格合理，减少中间环节让利一线客户 （2）客户可以随意挑选自己所需的钢材长度或其他要求
牺牲阳极法阴极保护的设计计算 实施阴极保护的金属集购物上的点位和电流分布函数是复杂的，它不仅与被保护金属结构物材料、牺牲阳极材料、环境介质条件直接相关，而且还与结构物的几何构型密切有关。从原理上考虑，牺牲样激发和外加电流阴极保护的点位、电流分布的计算式基本相同的，它们都是保护电流在复杂电阻体系上产生的电压降结果。绵延分布的管线是几何构型最简单的一种结构物，它是一维延伸的，在数学上容易处理。许多复杂几何构型物往往可以看作为若干一维节段的组合和叠加。所以，阴极保护的设计计算常以埋地管线作为计算对象。 牺牲阳极法阴极保护的设计计算一般包括以下几个步骤。 ⑴确定最小保护电流密度i 对被保护结构物的最小保护电流密度确定，首选亏电实验值。可在现场安装一临时店员和接地极进行馈电试验，再根据达到保护电位时所对应的极化电流强度，推算出最小保护电流密度的取值范围。若无馈电实验值，一般可根据文献资料和经验选取。也可采用下式进行理论计算： I=△EO/RU 式中i—保护电流密度，mA/m2 △E—最小保护电位对结构物自腐蚀电位的负偏移值（极化电位，mV），△EO通常取300mV，它是最小保护电位-850mV （SCE）与钢铁在普通土壤中自腐蚀电位【一般为-550 mV（SCE）】的差值； R—结构物表面防腐层的楼电阻率，Ω?m2。 保护电流密度是阴极保护实践和设计十分重要的参数。但它受到被保护结构物/环境介质体系许多因素的影响，如结构物材料种类，防腐层质量，介质的性质、组成、分布和变化，甚至温度、气候或微生物存在与活动等。它的数值往往变化很大，即使在阴极保护运行过程中也是变化的。因此，要求准确的计算几乎是不可能的，但它仍是一个重要的参数值。对此，馈电试验或经验选取则是很有效的。 ⑵计算所需总保护电流强度I 根据被保护结构物的几何尺寸计算出需被被保护的总面积S（m），就可由保护电流密度i按下式计算所需总保护电流强度It（A）： It=S?i 对于埋地管道则为： It=πDL?i 式中D—被保护管道外径，m； L—管道长度，m。 ⑶计算牺牲阳极接界电阻Ra 牺牲阳极的接界电阻是决定牺牲阳极输出电流的关键影响因素之一。它可通过实验测量或计算获得。经过一系列推导可获得接界电阻的计算公式，文献资料报道的阳极接界电阻的计算公式很多，现推荐以下一些计算公式： ①在土壤环境中的牺牲阳极接界电阻,即接地电阻的计算公式 a. 单支立式圆柱形牺牲阳极无填料（即填包料，下同）时，阳极接地电阻的计算公式为： RV1=p/2πL（In2L/d+1/2ln〔4t+L〕/〔4t-L〕） b. 单支立式圆柱形牺牲阳极有填料时，阳极接地电阻的计算公式为： RV2= p/2πLa（In2La/D+1/2ln〔4t+L〕/〔4t-L〕+pa/p×In×D/d） c. 但是水平式圆柱形牺牲阳极有填料时，阳极接地电阻的计算公式为： Rh= p/2πLa（In2La/D+In×La/2t+pa/p×In×D/d） 以上三式中，La＞＞d,t＞＞La/4。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920273816.X (22)申请日 2019.03.05 (73)专利权人 焦作市益瑞合金材料有限公司 地址 454000 河南省武陟县北郭乡益庄村 (72)发明人 王财旺 马金仓 王蓬勃 秦胜利 (74)专利代理机构 郑州浩德知识产权代理事务 所(普通合伙) 41130 代理人 王国旭 (51)Int.Cl. C23F 13/16(2006.01) (54)实用新型名称一种新型牺牲阳极(57)摘要本实用新型公开了一种新型牺牲阳极，包括复合电极、接线电极、合金插接块；所述合金插接块至少两个，所述合金插接块通过滑槽与复合电极下表面滑动连接，所述合金插接块均沿复合电极轴线均布，且合金插接块轴线与复合电极轴线垂直并相交；所述接线电极至少两个并相互并联，且接线电极并安装在复合电极上表面；本新型一方面结构简单，使用灵活方便，通用性好，可有效满足多种不同设备及使用场合使用的需要，另一方面可根据实际使用的需要，灵活调整牺牲阳极与外部介质间发生离子交换的效率，从而达到提高牺牲阳极对环境使用性能力和对设备的保护性能，从而达到提高牺牲阳极使用的灵活性 和可靠性的目的。权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 209619463 U 2019.11.12 C N 209619463 U
权 利 要 求 书1/1页CN 209619463 U 1.一种新型牺牲阳极，其特征在于：包括复合电极、接线电极、合金插接块；所述合金插接块至少两个，所述合金插接块通过滑槽与复合电极下表面滑动连接，所述合金插接块均沿复合电极轴线均布，且合金插接块轴线与复合电极轴线垂直并相交；所述接线电极至少两个并相互并联，且接线电极并安装在复合电极上表面；所述复合电极包括导线、电阻、硬质陶瓷防护罩、尼龙承载架、铸铁牺牲阳极、铝合金牺牲阳极、镁合金牺牲阳极、绝缘定位堵头、绝缘尼龙管、密封盖；所述硬质陶瓷防护罩、尼龙承载架、铸铁牺牲阳极、铝合金牺牲阳极、镁合金牺牲阳极均为空心管状结构，其中硬质陶瓷防护罩两端均设置有绝缘定位堵头，所述尼龙承载架、铸铁牺牲阳极、铝合金牺牲阳极、镁合金牺牲阳极均嵌于硬质陶瓷防护罩内，并通过绝缘定位堵头与硬质陶瓷防护罩相互连接，所述尼龙承载架、铸铁牺牲阳极、铝合金牺牲阳极、镁合金牺牲阳极、绝缘定位堵头均与硬质陶瓷防护罩同轴分布，其中铸铁牺牲阳极包覆在铝合金牺牲阳极外表面，所述铝合金牺牲阳极包覆在镁合金牺牲阳极外表面，所述尼龙承载架至少两个，且尼龙承载架位于铸铁牺牲阳极与铝合金牺牲阳极接触面之间和铝合金牺牲阳极与镁合金牺牲阳极接触面之间，所述铸铁牺牲阳极、铝合金牺牲阳极、镁合金牺牲阳极的长度一致，所述绝缘尼龙管嵌于镁合金牺牲阳极内并与绝缘尼龙管同轴分布，所述电阻至少一个，嵌于绝缘尼龙管内表面，所述电阻均沿绝缘尼龙管轴线均布，其中至少一个电阻与复合电极前端面电气连接，所述电阻均与至少一条导线电气连接，所述导线末端与电阻电气连接，所述密封盖均为横截面呈“凵”字型的槽状结构，所述密封盖至少两个，所述密封盖均包覆在复合电极外表面的两端，所述复合电极和密封盖之间均设置有导线孔，所述导线孔直径一致，并依次形成连通，所述导线孔直径为20-500mm，所述导线前端通过导线孔安装在密封盖外，并且超出密封盖外表面至少10mm；所述接线电极至少两个并相互并联，各所述接线电极均嵌于复合电极上端面并分别与复合电极的铸铁牺牲阳极、铝合金牺牲阳极、镁合金牺牲阳极前端面电气连接；所述接线电极并与合金插接块、复合电极前端面电气连接。 2.根据权利要求1所述一种新型牺牲阳极，其特征在于：所述的复合电极为两个或两个以上时，相邻两个复合电极间设置有硬质绝缘垫块。 3.根据权利要求1所述一种新型牺牲阳极，其特征在于：相邻两个所述合金插接块间设置有弹性绝缘垫块。 4.根据权利要求1所述一种新型牺牲阳极，其特征在于：所述硬质陶瓷防护罩内表面与铸铁牺牲阳极外表面间、铸铁牺牲阳极内表面与铝合金牺牲阳极外表面间、铝合金牺牲阳极内表面与镁合金牺牲阳极外表面间及镁合金牺牲阳极内表面与绝缘尼龙管外表面间间距不小于3mm。 5.根据权利要求1或4所述一种新型牺牲阳极，其特征在于：所述的硬质陶瓷防护罩下端面的绝缘定位堵头为网状结构。 2
第一章绪论.................................................... 1-1 1.1 实习目的.................................................... 1.2 实习企业概况................................................ 1.3 实习內容概述................................................ 第二章模具设计制造............................................ 2-1 2.1 铸件工艺性分析.............................................. 2.1.1 铸件立体图及工程图.................................... 2.1.2 铸件分型面确定........................................ 2.1.3 浇注位置的确定........................................ 2.2 压铸成型过程................................................ 2.2.1 卧式冷室压铸机结构..................................... 2.2.2 压铸成型过程........................................... 2.3 浇注系统设计................................................ 2.3.1 带浇注系统铸件立体图................................... 2.4 压铸模具的总体结构设计...................................... 第三章模具成型零件结构设计.................................... 3-1 3.1 成型零件设计概述............................................ 3.2 浇注系统成型零件设计........................................ 3.3 铸件件的加工余量............................................ 第四章推出机构和模体设计...................................... 4-1 4.1 推出机构设计................................................ 4.1.1 推出机构概述........................................... 4.1.2 推杆设计............................................... 4.1.3 推板导向及限位装置设计................................. 4.1.4 复位机构设计........................................... 4.1.5 推出、复位零件的表面粗糙度、材料及热处理后的硬度....... 4.2 模体设计..................................................... 4.2.1 模体设计概述........................................... 4.2.2 模板导向的尺寸和构件材料选择........................... 4.3 模具工作过程模拟............................................. 第五章总结.................................................... 5-1 参考文献.............................................................. 致谢
铝合金牺牲阳极 一、简介 锌牺牲阳极多用于土壤电阻率小于20欧姆·米的土壤环境中或海水环境。电极电位为-1.10VCSE，驱动电压0.25V。温度高于49℃时，发生晶间腐蚀，高于54℃时锌阳极的电极电位变正，它与钢铁的极性发生逆转，变成阴极受到保护，而钢铁变成阳极受到腐蚀。所以，锌阳极一般用于温度低于49℃的环境。锌阳极必须使用回填料。 二、化学成分 合金类型Al Zn% In% Cd% Sn% Mg% Ti% Al-Zn-In 余量2.0-6. 0.01-0.02 -- -- -- -- Al-Zn-In-Cd 余量2.5-4. 5 0.018-0.0 50 0.005-0.0 20 -- -- -- Al-Zn-In-Sn 余量2.2-5. 2 0.20-0.04 5 -- 0.018-0.0 35 -- -- Al-Zn-In-Si 余量5.5-7. 0.025-0.0 35 -- -- -- -- Al-Zn-In-Sn-Mg 余量 2.5-4. 0.020-0.0 50 -- 0.025-0.0 75 0.50-1.0 -- Al-Zn-In-Mg-Ti 余量 4.0-7. 0.020-0.0 50 -- -- 0.50-1.5 0.01-0.0 8 三、电化学性能 型号 开路电位（-V CSE) 闭路电位（-V CSE) 电容量 A·h/kg 电流效率% 表面溶解 Corr-AA- I 1.05-1.18 1.05-1.12 2400min 85min 均匀 Corr-AA- I 1.05-1.18 1.05-1.12 2600min 92min 均匀 四、消耗量计算 W=It8766/UZQ I 阳极电流输出t 设计寿命U 电流效率Z 理论电容量Q 阳极利用率W 阳极重量1、牺牲阳极的接地电阻按下式计算Ra=(ρ/2πL）·（ln（4L/r)-1) Ra 阳极接地电阻ρ 土壤电阻率L 阳极长度r 阳极半径如果阳极的截面积为矩形，应本着面积相等的原则，计算出阳极的当量半径。πxr2=wh 2.铝阳极的驱动电压：0.25V 五、铝合金阳极应用
为什么有些铝材可以阳极氧化着色有些铝材不可以阳极氧化着色？ 一、阳极氧化的原理 阳极氧化处理是利用电化学的方法，在适当的电解液中，以合金零件为阳极，不锈钢、铬、或导电性电解液本身为阴极，在一定电压电流等条件下，使阳极发生氧化，从而使工件表面获得阳极氧化膜的过程。按其电解液的种类及膜层性质可分为硫酸（可以着色）、铬酸、（不需着色）、混酸、硬质（不能着色）和瓷质阳极氧化；根据各种阳极氧化膜的染色性能，只有硫酸阳极氧化获得的氧化膜最适宜染色；其他如草酸、瓷质阳极氧化膜（微弧氧化）虽能上色，但干扰色严重；铬酸阳极氧化膜或硬质氧化膜均不能上色；综合所述，要达到阳极氧化上色的目的，仅有硫酸阳极氧化可行。 二、硫酸阳极氧化对铝合金材质的限制 1 、合金元素的存在会使氧化膜质量下降，同样条件下，在纯铝上获得的氧化膜最厚，硬度最高，抗蚀性最佳，均匀度最好。铝合金材料，要想获得好的氧化效果，要确保铝的含量，通常情况下，以不低于95%为佳。 2、在合金中，铜会使氧化膜泛红色，破坏电解液质量，增加氧化缺陷；硅会使氧化膜变灰，特别是当含量超过4.5%时, 影响更明显；铁因本身特点，在阳极氧化后会以黑色斑点的形式存在。 三、铝合金基础知识工业中使用的铝合金有两大类，即变形铝合金和铸造铝合金。 1、变形铝合金不同牌号的变形铝合金具有不同的成分、热处理工艺和相应的加工形态，因此它们分别具有不同的阳极氧化特性。按照铝合金系，从强度最低1xxx 系纯铝到强度最高7xxx 系铝锌镁合金。 1xxx 系铝合金又称“纯铝” , 一般不用于硬质阳极氧化。但在光亮阳极氧化和保护性阳极氧化具有很好的特性。 2xxx 系铝合金又称“铝铜镁合金”，由于合金中的Al-Cu 金属间化合物在阳极氧化时易溶解，因此难以生成致密的阳极氧化膜，在保护性阳极氧化时，其耐腐蚀性更差，因此此系列的铝合金不易阳极氧化。 3xxx 系铝合金又称“铝锰合金”，不会使阳极氧化膜的耐腐蚀性下降，但是由于Al-M n 金属间化合物质点，会使阳极氧化膜呈现灰色或灰褐色。 4xxx 系铝合金又称“铝硅合金”，由于此合金含有硅成分，会使阳极氧化膜呈灰色，硅含量越高，颜色越深。因此也不易阳极氧化。 5xxx 系铝合金又称“铝美合金”，是一种用途较广的铝合金系，耐蚀性也好，可焊性也好。此系列铝合金可以阳极氧化，如果镁含量偏高时，其光亮度不够。典型的铝合金牌号：5052。 6xxx 系铝合金又称“铝镁硅合金”，在工程应用尤为重要，主要用于挤压型材，此系列合金可以做阳极氧化，典型的牌号：6063，6463（主要适用于光亮阳极氧化）。强度高的
技术规格书单位：河南汇龙合金材料有限公司 牺牲阳极专业：防腐及阴极保护 日期：2019 年 11月 11日第 1 页共14 页 牺牲阳极 技 术 规 格 书 河南汇龙合金材料有限公司 项目部刘珍 2019年11月11 编制校对审核
第 2 页共14 页 目录 1设计范围 (3) 2名词定义 (3) 3项目总体要求 (3) 4采用规范、标准及法规 (4) 5供货范围及界面 (5) 6技术要求 (5) 7材料要求 (11) 8检验和测试 (11) 9 标志 (12) 10包装和运输 (12) 11技术文件提交 (13) 12技术服务 (13) 13 验收 (13) 14 售后服务 (14)
第 2 页共14 页 1设计范围 本技术规格书规定了牺牲阳极在设计制造、材料性能、测试、检验、包装运输和验收等方面的最低要求。 本技术规格书适用于油气储运工程项目牺牲阳极的采购。 2名词定义 本技术规格书用到的名词定义如下： 业主：项目投资人或其委托的管理方； 设计单位：承担工程项目设计任务的设计公司或组织； 供货商：是指按照本技术规格书的要求为业主设计、制造、提供成套设备/材料的公司或厂家； 分包商：负责设计和制造分包合同所规定的设备/材料公司或厂家； 技术规格书：业主和设计提供的完整的技术规定，包括技术要求、数据单； 数据单：是指根据各工程项目实际情况，填入的用于订货的参数； 质保期：是指供货商承诺的对所供产品因质量问题而出现故障时提供免费维修及保养的时间段。 3项目总体要求 3.1供货商资质要求 3.1.1供货商证书要求 供货商及分包商应具有中华人民共和国或相应国际认证机构颁发的有效ISO14001 环境管理体系认证证书、ISO9001 质量体系认证证书、安全生产许可证和第三方出具的型式检验报告。 3.1.2供货商业绩和经验要求 供货商应具有良好的商业信誉和业绩，近 5 年经营活动中无不良记录，产品无不良应用记录。 供货商应提供近 5 年产品在石油石化行业的有效应用业绩，业绩表中提供的产品应不低于本次投标所提供产品的性能或技术参数，业绩表应包括工程名称、产品规格型号及主要技术参数、防腐管长度、管道直径、材质和管型等、使用地点、签订合同时间、有效业绩合同复印件、业主评价、业主联系人及联系方式。 3.2投标承诺
恒瑞7货船 牺牲阳极数量的计算 一、保护面积计算： 1、外板浸水区 S l=[(4d+B)×L／2]/（1.625-C b）=2292.2m2 式中：L=Lpp=99.8m，B=14.00m，d=6.25m，Cb=0.776 2、螺旋桨 S2=0.5nπ×d12×(A e/A0)+ nπ×d2L=6.8m2 式中：n=l，π=3.14，d1=2.64m，A e/A0 =0.55，d2=0.44m，L=0.54m 3、舵 S3=10× 2 × 1.2=24m2 二、保护电流密度的选定： 1、外板浸水区 I l=0mA／m2 2、螺旋桨(铜质) I2=350mA／m2 3、舵 I3=110mA／m2 三、牺牲阳极的选定： 选用锌合金平板状阳极ZAC-C5 四、牺牲阳极发生电流的计算： 发生电流量If=(△E/R)×1000=400mA 式中：牺牲阳极的驱动电位△E=0.20V， 牺牲阳极的接水电阻R=ρ/2S=0.5Ω 海水电阻率ρ=25Ωcm， 牺牲阳极的当量长度S=0.5(L+B)=25cm 牺牲阳极的长度L=40cm
牺牲阳极的宽度B=10cm 五、牺牲阳极的寿命计算： T=(mQ×1000)/( I m×8760×K) =2.62年 式中：每块牺牲阳极的质量m=9kg， 牺牲阳极的实际电容量Q=780Ah／kg 牺牲阳极平均发生电流量Im=0.651f=260mA 牺牲阳极的利用系数(K)-1=0.85 六、牺牲阳极的用量计算： Ni=(I i×S)/I f 式中：牺牲阳极的实际电容量Q=780Ah／kg 牺牲阳极平均发生电流量I m=0.65I f =312mA 牺牲阳极的利用系数(K)-1=0.85 1、外板浸水区 N l= (I l×S1)/ I f=57.3块，实取58块。 式中：I l=10mA／m2，S1=2144.7m2，I f =400mA 2、螺旋桨 N2=( I2×S2)/ I f =5.95块，实取6块。 式中：I2 =350mA／m2，S2=6.8m2，I f=400mA 3、舵 N3= (I3×S3) / I f =6.6块，实取7块。 式中：I3=110mA／m2，S3=24m2，I f=400mA 另通海阀上设2块，每块牺牲阳极的质量m=5．5kg。 七、牺牲阳极的布置： 详见《牺牲阳极布置图》。
储罐内壁牺牲阳极阴极保护方法 由于原油储罐、污水罐罐底内壁的腐蚀主要是缘于原油沉积污水引起的电化学腐蚀、细菌腐蚀，且罐底的原油沉积污水有着较高的含盐量（主要是S-2、Cl-、HCO-3、Na+、Ca+2等）和较高的温度，因此其腐蚀性较强。目前普遍采用牺牲阳极法对储罐底板内壁进行阴极保护，这种方法对储罐安全可靠，无需专人管理，且保护效果好。通常用作牺牲阳极的材料有镁和镁合金、锌合金、铝合金等。阳极块在储罐内壁上均匀布置，钢板与阳极块直接焊接连接。 牺牲阳极保护法特点： ①施工快速、简便，不会产生腐蚀干扰。 ②投入成本较低，经济性强。 ③安全可靠，无需专人管理。 ④保护效果显著。 根据内壁介质的情况,阳极可以选用铝合金阳极或镁合金阳极。内壁采用牺牲阳极保护时，要注意温度的影响。对40~70℃的水介质环境中，镁阳极因为腐蚀率太高而不适用。 根据保护面积、保护年限、介质电阻率计算所需的阳极数量，选择阳极规格形状。阳极在罐底板上呈环状均匀分布，阳极支架与底板焊接。牺牲阳极易于安装，而且当阳极消耗为初始重量的85%时，可以利用清罐机会进行更换。
针对储罐内壁牺牲阳极的设计步骤： ①计算阴极保护面积（罐内浸水面积） 罐底内壁保护面积计算：S=πr2 S-保护面积r-储罐半径 ②选定保护电流密度，计算保护电流 保护电流计算：I=SIa S-保护面积Ia-保护电流密度 ③确定保护年限，计算所需阳极总量 阳极使用寿命：Ｔ＝0.85W/ωI T-阳极工作寿命a W-阳极净质量，kgω-阳极消耗率kg/(A.a) ④根据阳极单支数量，计算阳极支数 阳极数量：N=f.IA/Ia N-阳极数量IA-所需保护电流A Ia-单支阳极输出电流A F-备用系数，取2-3倍 牺牲阳极法是储罐内常用的阴极保护方法，它可以任意布置不必担心电源连接，它的电位有限，没有必要担心过保护为先，牺牲阳极可以做成任意形状。 根据内壁介质的情况,阳极可以选用铝合金阳极或镁合金阳极。内壁采用牺牲阳极保护时，要注意温度的影响。对40~70℃的水介质环境中，镁阳极因为腐蚀率太高而不适用。
牲阳极材料的比较和分析 1.1牺牲阳极 牺牲阳极保护法是指在腐蚀介质中，当牺牲阳极与被保护金属形成电性连接后，作为牺牲阳极金属靠自身溶解释放出的电流使被保护的金属构件——阴极极化到保护电位而实现金属防蚀方法。采用牺牲阳极进行阴极保护时，其效果与阳极材料自身的性能有着直接关系。牺牲阳极材料应具备以下性能：①具有足够负的电位;②工作中阳极极化率小，溶解均匀，产物可自动脱落;③具有较高的电流效率;④电化学当量高; ⑤腐蚀产物无毒，不污染环境;⑥价格便宜，来源方便，易于加工。 目前工程上常用的牺牲阳极材料有镁基合金、锌基合金和铝基合金3种。因材料的成分和电化学性能不同，应用环境也有所不同。 2.1.1镁基牺牲阳极 由于镁具有较高的化学活性，且电极电位较负(标准电极电位为一2.37V)，在水中镁表面微观腐蚀电
位驱动力大，保护膜易溶解。因此，适于用做高电阻率的淡水、低盐度水以及电阻率为20～100Q·m的土壤的阴极保护材料。另外，由于镁的腐蚀产物无毒，还可用于生活水设施的阴极保护。纯镁阳极由于电流效率低(仅为30%)，使用寿命短，目前已很少使用。通常在镁中加入适量A1，zn和Mn等元素，可使镁基阳极的电化学性能得到改善。如镁基合金牺牲阳极的电流效可达55%左右，但远低于锌基和铝基合金。国外开发出Mg—Mn系合金阳极，其电流效率达到 62.36%。 2.1.2锌基牺牲阳极 锌的密度大，理论发生电量小，标准电极电位为一0.762V，在腐蚀性介质中，对铁的驱动电位较低(约为0。2V)。但是电流效率较高，一般为95%。锌基阳极在高温下易极化，通常用于常温下的海水和电阻率较低的土壤中。由于锌基合金阳极在使用中不发生析氢反应，碰撞到钢构件时不会诱发火花，故是唯一可用做油罐、油舱保护的牺牲阳极材料。锌基阳极主要有2种：①高纯金属锌，要求严格控制杂质含量，锌含量要大于99.995%，铁含量<0.0041%;②低合金化
牺牲阳极接地电阻以及发电量计算 一、阳极接地电阻 Ra=ρln(L/r)/2πL Ra=阳极接地电阻(ohms) ρ=土壤电阻率(ohm-m) L=阳极长度(m) r=阳极半径（m） 需要指出的是，由于填料电阻率很低，阳极的长度和半径是根据填料袋尺寸来确定。 二、阳极驱动电位 假设被保护结构的极化电位为-1.0V，则驱动电压ΔV=V+1.0。 V=阳极电位：高电位镁阳极-1.75V，低电位镁阳极-1.55V，锌阳极电位-1.10V。 三、阳极发电量计算 阳极实际发电量I=ΔV/Ra 四、应用举例： 某埋地管道，长度为13公里，直径159毫米，环氧粉末防腐层，处于土壤电阻率30欧姆.米环境中，牺牲阳极设计寿命15年。计算阳极的用量。 由于土壤电阻率较高，设计采用高电位镁阳极阴极保护系统。 1、被保护面积：A=π×D×L D=管道直径，159mm
L=管道长度，13x103m A=3.14×0.159×13000=6490m2 2、所需阴极保护电流：I=A×Cd×（1-E） I=阴极保护电流 Cd=保护电流密度，取10mA/m2 E=涂层效率，98% I=6490×10×2%=1298mA 3、根据设计寿命以及阳极电容量计算阳极用量W=8760It/ZUQ I=阳极电流输出(Amps) t=设计寿命(years) U=电流效率(0.5) Z=理论电容量(2200Ah/kg) Q=阳极使用率（85%） W=阳极重量(Kg) W=8760×1.298×15/（2200×0.5×0.85）=183Kg 选用7.7公斤镁阳极，需要24支。 4、根据阳极实际发电量计算阳极用量 Ra=ρln(L/r)/2πL Ra=阳极接地电阻(ohms) ρ=土壤电阻率(ohm-m) L=阳极长度(m)
鋁合金壓鑄件陽極氧化處理表面産生黃色斑點的原因 吳玉學 伍德沃德控制器(蘇州)有限公司 1 引言 鋁的陽極氧化膜的硬度高、耐腐蝕性能和耐磨損性能好，而且具有很好的透明度，從而使在陽極氧化處理之後的表面保持鋁原有的金屬質感。同時陽極氧化處理使得鋁合金的表面獲得保護性和裝飾性，而且可以得到某些工程特性，如耐磨性和其它功能特性。因此陽極氧化處理成爲鋁表面處理的主要方法。不過随着科技技術的發展和進步，人們對經過陽極氧化處理的壓鑄件外觀質量要求是越來越高，像普通陽極氧化的膜厚爲 3．8×10-3-1．44x10-2mm，硬質陽極氧化的膜厚爲0．05mm，雖然有時對陽極氧化表面的顔色沒有具體定義，但明顯要求陽極氧化後壓鑄件表面顔色必須統一且沒有腐蝕性的或影響美觀的斑點。A380陽極氧化後出現的黃色斑點即爲下面所探讨的問題。 下面主要從合金的化學成分、脫模劑、陽極氧化 工藝3方面來分析産生黃斑的可能性。 2 鋁合金的化學成分 鋁合金的化學成分如表1所示。 由于合金化元素生成的第二相與鋁基體的電極電位不同，因此鋁合金的陽極氧化行爲和機理要比純鋁複雜得多，同時鋁合金陽極氧化膜的成分除了氧化鋁、溶液中的陰離子外，必然會有鋁合金中一部分合金化元素，以單質狀态、氧化物狀态或金屬間化合物狀态存在。在鋁陽極氧化時，固溶體的元素(如鎂)一般轉化成氧化物，而如AIFeSi一類金屬間化合物或Si一般不會氧化，而以單質矽或金屬間化合物的形式直接留在氧化膜中。另外如銅或Mg2Si之類金屬間化合物大部分溶解在電解溶液中，從而在氧化膜中可能留下空洞。第二相析出粒子的不同的陽極氧化行爲，取決于它們與鋁基體電極電位的比較。析出相在陽極氧化過程中，對于鋁基體如果是陽極，則優先溶解或氧化，如果是陰極則可能直接進入氧化膜。根據陽極氧化原理，陽極氧化膜的主要成分之一爲AL2O3.AL(OH)x(SO4 )y，由于氧化膜中還存在其它形式的各種成分，有可能是黃色斑點産生的原因之一。爲此，專門作了一
阳极保护：阳极金属在一定介质条件下，会产生表层保护膜，有活化态变成钝化态。 使金属产生阳极钝化的方法：偶接保护器法、外加电源阳极保护法（通过直流电源，使阳极达到致钝电流，获得阳极保护的方法）、合金化法、介质添加重金属离子沉积层法。 阴极保护：是对被保护的金属表面施加一定的直流电流，使其产生阴极极化，当金属的电位负于某一电位值时，腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制。 根据提供阴极电流的方式不同，阴极保护又分为牺牲阳极法和外加电流法两种，前者是将一种电位更负的金属（如镁、铝、锌等）与被保护的金属结构物电性连接，通过电负性金属或合金的不断溶解消耗，向被保护物提供保护电流，使金属结构物获得保护。后者是将外部交流电转变成低压直流电，通过辅助阳极将保护电流传递给被保护的金属结构物，从而使腐蚀得到抑制。 问：关于牺牲阳极的阴极保护法，本来是原电池，为什么叫阴阳极？ 这个问题本来很简单，只是在它的名称上有时给人疑惑。这是一个原电池，是在“牺牲负极，保护正极”。之所以称为“牺牲阳极的阴极保护法”是根据电解液中的反应，一般我们把电解液中发生氧化反应的极板称为“阳极”，发生还原反应的称为“阴极”，这个名称来源于“电解电镀”，在外电源的作用下，与外电源正极相连的极板处发生的是氧化反应，对应极板称为“阳极板”，与外电源负极相连的极板处发生的是还原反应，对应极板称为“阴极板”。 所以，在这个牺牲负极保护正极的“原电池”中，如果从“电解液中化学反应”的角度看极板，阴极恰是原电池电源正极，阳极恰是原电池负极。从因果关系来看，原电池由化学能转化为电能，电解电镀是由电能转化为化学能。从电流方向来看，可以统一为“溶液中阴离子流向阳极板，在极板处发生氧化反应；溶液中阳离子流向阴极板，在极板处发生还原反应”。电解电镀中与电源正极连接的是阳极板，而原电池中电源的正极称为“阴极板”，反之亦然。 电化学腐蚀：电化学腐蚀是金属表面与离子导电性介质发生电化学作用引起的，在作用过程中有阳极区和阴极区。其特点是金属与介质中有电流流动。是船舶腐蚀中最常见的一种腐蚀。 化学腐蚀：化学腐蚀是由于金属表面与介质直接发生化学作用引起的，其特点是在作用进行过程中没有电流产生。 微生物腐蚀：某些微生物的生命活动，能够促进阳极区和阴极区的电化学反应，或能削弱金属表面膜的耐腐蚀作用，或能产生腐蚀性物质，从而加快电化学腐蚀，如硫酸盐还原菌和铁细菌对金属的腐蚀。 电化学腐蚀：①氧的浓差电池作用：近水面氧比较多，得到电子成为阴极，水中金属失去电子，成为阳极，构成原电池。腐蚀发生后，缝隙/缺口处氧比较多，底部比较少，底部继续腐蚀，形成锈坑。 ②两种不同金属：电偶腐蚀，电势低的成为阳极。 ③氧化皮引起的腐蚀：氧化皮电极电位比钢铁高0.26V。 ④涂膜下腐蚀：涂膜有微孔存在，海水进入，发生电化学腐蚀。 ⑤杂散电流引起的腐蚀：供电/电焊，漏电，船体大阳极。 机械腐蚀：（冲击腐蚀和空泡腐蚀） 空泡腐蚀：高速流动的液体，因不规则流动，产生空泡，形成水锤作用，破坏金属表面的保护膜，加速腐蚀，如螺旋桨，泵轴。。。 生物腐蚀：海洋生物在船底附着，破坏漆膜，造成钢板局部电化学腐蚀 微生物新陈代谢，分泌出具有侵蚀物的产物。 腐蚀电池： 1原电池：把两种不同金属放在电解质溶液内，已导线连接，可以发现导线上有电流通过，这种装置称为
目录 1.铝及铝合金氧化表面处理制品的表面缺陷 (4) Q001手印腐蚀 (5) Q002擦划伤 (6) Q003 粘连 (7) Q004砂粗 (8) Q005砂轻 (9) Q006脱脂不良 (10) Q007氧化气泡 (11) Q008脱膜不净 (12) Q009雪花状腐蚀 (13) Q010氧化白点 (14) Q011电伤 (15) Q012夹渣 (16) Q013氧化膜剥落 (17) Q014黑点 (18) Q015爆膜 (19) Q016封孔起彩 (20) Q017针孔腐蚀 (21) Q018色差 (22) Q019酸碱水腐蚀 (23) Q020封孔起灰 (24) Q021无漆膜 (25) Q022麻点 (26) Q023电泳气泡 (27) Q024氧化膜粉化 (28) Q025 复合膜发黄 (29) Q026凝胶粘附 (30) Q027漆留痕 (31)
Q028水斑 (32) Q029着色气泡 (33) 2.氧化表面处理制品的外观性能缺陷 (35) Q029封孔不合格 (36) Q030氧化膜厚度不达标 (37) Q031漆膜铅笔硬度不达标 (38) Q032漆膜耐腐蚀性不合格 (39) 3.氧化表面处理制品的尺寸精度 (40) Q033扎线痕超标 (41) Q034返工壁厚薄 (42)
前言 1.在铝及铝合金的氧化生产过程中，产生的各种缺陷，主要可分为三类，即氧 化表面处理制品的表面缺陷、氧化表面处理制品的形位尺寸缺陷、氧化表面处理制品的外观性能缺陷。 2.氧化表面处理制品的表面缺陷，在生产现场产生最多，废品率也最高。最主 要的有手印腐蚀、擦划伤、粘连、砂粗、砂轻、脱脂不良、氧化气泡、脱膜不净、雪花状腐蚀、氧化白点、电伤、夹渣、氧化膜剥落、麻点、爆膜、封孔起彩、针孔腐蚀、色差、酸碱水腐蚀、封孔起灰、无漆膜、麻点、电泳气泡、氧化膜粉化等。 3.氧化表面处理制品的尺寸缺陷，在生产中所占废品率不多，主要有返工壁厚 薄、扎线痕超标等。 4.氧化表面处理制品的外观性能缺陷主要有封孔不合格、氧化膜厚度不达标、 漆膜铅笔硬度不达标、漆膜耐腐蚀性不达标等 5.下面以列表的方式对各种缺陷的名称（英文对照按美国AA标准和数据技术 语篇）、起因、定义、特征及对策进行较为全面的说明，供广大技术人员、生产人员、质检人员作为工作和学习参考。
锌合金与铝合金压铸的区别 锌合金和铝合金的价格相接近，，如果结构及压铸工艺允许，当然用铝合金比较划算。锌 合金的比重是铝合金的2.5倍左右，而价格相当，所以就材料成本锌合金就比铝合金贵了 两三倍。现在很多企业为了节省成本，都想用铝合金替代锌合金，但是有些是不能替代的，因为锌合金的强度，硬度及成型性能都比铝合金好很多。假如你的产品表面要抛光电镀，且要求很高的外观质量，那就不得不用锌合金的。铝合金材质是很难达到很高的表面质量 要求的，因为铝合金压铸成型性能较差，在制品表面易产品很多的气孔，电镀出来后表面 质量很差。 锌合金压铸的性能比较好，，优点也比较多，锌合金熔点低，凝固温度范围小，易于填充 成型，缩孔倾向小，可以压铸形状复杂、薄壁的精密零件，铸件表面光滑，尺寸精度高； 浇注温度较低，模具使用寿命长，不容易粘模，不腐蚀模具。而且锌合金的常温力学性能 也较高，特别是抗压和耐磨性都很好，锌合金压铸件能够很好的接受各种表面处理，如电镀、喷涂、喷漆等。 锌合金最严重的缺点是老化现象，体积涨大，强度降低，时间过长会导致压铸件变形甚至 碎裂，这也是锌合金使用范围受到限制的主要原因。 铝合金在性能方面比锌合金要好很多，具有良好的压铸性能、导电性能和导热性能，切削 性能也不错。缺点也比较明显，铝硅系列的合金容易粘模，对金属坩埚有腐蚀性，体积收 缩较大，容易产生缩孔。 同时也因为它们对于模具的影响不同，所以一般来说锌合金和铝合金压铸所用的模具价格 也会不同，锌合金压铸不容易粘模，不腐蚀模具，所以锌合金压铸用到的模具价格也会便 宜一些，而锌合金压铸则因为易粘模，对金属坩埚有腐蚀性等原因，需要的模具价格也会 比较高一点。
什么是铝阳极的氧化 在化学领域中，氧化是一种非常常见的物品变质现象。但是在当前工业生产日渐深入的状况下，人们利用化学中的氧化作用却能够是一些产品发挥出防腐的作用。就拿铝阳极产品来讲，利用产品的氧化能够在最大程度上发挥产品的防腐作用。为什么会如此呢? 据地区专业从事锌阳极产品研发生产方面的专家指出，在实际的防腐领域中，不同类型防腐产品的应用不仅能够在最大程度上降低经济损失，而且还能够确保相关保护材料性能的发挥。而铝阳极就是其中性能最突出，应用最广泛的防腐产品。下面就一起来听听行业的专家是怎么说的。 事实上，工业生产领域中的水化反应在常温和高温下都可以进行，但是在高温下特别是在沸点时，所生成的水合结晶膜是非常稳定的不可逆的结晶膜，因此，最常用的铝氧化膜的封闭处理就是沸水法或蒸汽法处理。无机盐封闭：无机盐法可以提高有机着色染料的牢度，因此在化学着色法中常用。铝合金阳极适用于海水介质中的船舶、机械设备、海洋工程和海港设施以及海泥中管道、电缆等设施金属防腐蚀的阴极保护。
而说到铝阳极氧化就是以铝或铝合金制品为阳极置于电解质溶液中，利用电解作用，使其表面形成氧化铝薄膜的过程，称为铝及铝合金阳极氧化处理。铝阳极氧化装置中阴极为在电解溶液中化学稳定性高的材料，如铅、不锈钢、铝等。 铝阳极氧化的原理实质上就是水电解的原理。当电流通过时，在阴极上，放出氢气;在阳极上，析出的氧不仅是分子态的氧，还包括原子氧(O)和离子氧，通常在反应中以分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化，形成无水的氧化铝膜，生成的氧并不是全部与铝作用，一部分以气态的形式析出。 对于这种铝阳极的阳极氧化膜产品来讲，它由两层组成，多孔的厚的外层是在具有介电性质的致密的内层上上成长起来的，后者称为阻挡层(也称活性层)。用电子显微镜观察研究，膜层的纵横面几乎全都呈现与金属表面垂直的管状孔，它们贯穿膜外层直至氧化膜与金属界面的阻挡层。 以各孔隙为主轴周围是致密的氧化铝构成一个蜂窝六棱体，称为晶胞，整个膜层是又无数个这样的晶胞组成。阻挡层是又无水的氧化铝所组成，薄而致密，具有高的硬度和阻止电流通过的作用。阻挡层厚约0.03-0.05μm，为总膜