碱性条件下添加剂对铝阳极电化学行为的影响

摘要

通过自腐蚀电位、动电位扫描、恒电流极化、交流阻抗等技术并通过旋转圆柱电极分别研究动态、静态条件下4mol/L的NaOH溶液中不同添加剂对铝阳极电化学性能的影响。通过失重法及利用视频显微镜测定了添加剂对铝阳极腐蚀行为的影响。
　　实验研究了14种添加剂对铝阳极缓蚀性能和活化性能的影响,通过动态条件与静态条件的对比,分析了传统的缓蚀剂在动态条件下的缓蚀效果以及在动态条件下缓蚀的最佳浓度,同时还研究了几种新型添加剂对铝阳极的缓蚀性能及活化性能并得出了添加剂在静态和动态条件下的最佳浓度,实验还研究了几种添加剂的复配性能及复配的最佳浓度比例,使得铝阳极腐蚀得到很好抑制的同时提高了其活化性能。实验证明在静态条件下Na2SnO3具有很好的缓蚀性能同时也能提高其活化,但在动态条件下同样浓度的Na2SnO3对铝阳极的缓蚀效果及活化并不明显,FX在动、静态条件下对抑制析氢效果明显。当加入含氟阴离子表面活性剂FX与Na2SnO3复配后,在动态条件下能明显的抑制铝阳极的腐蚀和降低极化,从恒电流极化可以看出,复合添加剂Na2SnO3+FX能够有效的改善铝电池的放电性能。
　　实验还采用自腐蚀电位、恒电流极化、交流阻抗等方法,通过旋转电极研究在不同转速下纯铝及铝合金在4mmol/L的NaOH电解液中氧化膜的生成与脱落情况。结果表明:在未加极化时纯铝表面也会形成一层薄的氧化膜,基本认为这层膜为较为疏松的单层多孔层膜,膜的脱落随转速的增加而加快。极化后纯铝表面形成了有一定厚度的双层氧化膜,即内层的阻挡层和外层的多孔层,内层与铝基体结合紧密在转动情况下也不易脱落,外层较为疏松,在转动时很容易脱落。铝合金由于合金化的影响很难形成稳定的氧化膜,且氧化膜在静态时就很容易脱落,转速对其影响不大。由于动态条件下溶液剪切力对铝阳极氧化膜的影响,使得动、静态时复合添加剂Na2SnO3+FX的最佳浓度有所不同,静态时为:50mmol/L Na2SnO3+20mmol/L FX,动态时为:100mmol/L Na2SnO3+70mmol/L FX。

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1 绪 论

1.1 引言

1.2 铝阳极的钝化与腐蚀情况

1.3 铝阳极的活化与防腐方法

1.4 铝及铝合金阳极溶解机理

1.5 碱性溶液中铝阳极的添加剂发展概况[41]

1.6 本工作研究内容

2 试验仪器、试剂及材料

2.1 试验仪器

2.2 试验试剂

2.3 试样制备

2.4 铝阳极基本性能测试

3 铝阳极溶解过程氧化膜的研究

3.1 引言

3.2 实验方法

3.3 实验结果与讨论

3.4 小结

4 添加剂对铝阳极的影响

4.1 引言

4.2 实验方法

4.3 实验结果与讨论

4.4 小结

5 主要结论及创新点

5.1 主要结论

5.2 创新点

致谢

参考文献