金屬陽(yáng)極RulrZr-Ti納米晶氧化物涂層研究.pdf

1、陰極保護(hù)技術(shù)是一種非常重要的金屬防腐措施，其應(yīng)用已越來(lái)越廣泛。鈦陽(yáng)極屬于外加陰極保護(hù)中的核心部分，壽命一般要求在30～50年，對(duì)電極性能要求比較嚴(yán)格。近年來(lái)許多研究表明，傳統(tǒng)方法制備的鈦陽(yáng)極具有難以避免的微觀結(jié)構(gòu)缺陷，如顯微組織不均、晶粒粗大、成分不均，使之無(wú)法獲得理想的使用性能。這一缺陷使得此體系電極開(kāi)發(fā)20多年來(lái)未取得突破性進(jìn)展。 隨著納米技術(shù)的興起，納米晶氧化物涂層電極已成為近年來(lái)國(guó)內(nèi)外科研工作者的主攻發(fā)展方向。本文系統(tǒng)研

2、究了納米晶氧化物涂層的顯微組織、結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、電化學(xué)性能以及析氯析氧機(jī)理、陽(yáng)極過(guò)程動(dòng)力學(xué)和電極電解失效形式等。論文的主要結(jié)論如下：1)通過(guò)理論分析和工藝實(shí)驗(yàn)，確定了電極涂層的配方，優(yōu)化出電極涂層的最佳工藝參數(shù)。采用溶膠—凝膠法成功制備出了納米晶RuIrZr/Ti氧化物涂層電極。 2)所研制的改性電極涂層無(wú)龜裂紋，涂層氧化物晶粒尺寸大小為20nm左右，研究分析了涂層氧化物形成納米晶的原因。 3)實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)表明，改性電極

3、的電催化活性明顯高于傳統(tǒng)電極、涂層與基材的結(jié)合力明顯大于傳統(tǒng)電極、強(qiáng)化壽命也明顯長(zhǎng)于傳統(tǒng)電極。 4)對(duì)改性電極進(jìn)行了尺寸放大制備，并在海水中進(jìn)行了陰極保護(hù)模擬實(shí)驗(yàn)，測(cè)試了電極在海水中的消耗率、排流量以及極化情況。結(jié)果表明，改性涂層電極在陰極保護(hù)體系中使用是非常適合的。 5)對(duì)電極的析氯、析氧機(jī)理及陽(yáng)極過(guò)程動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了初步研究探討。對(duì)電極電解的失效進(jìn)行了研究，失效類(lèi)型歸納為四種基本形式：短路失效、涂層剝落、涂層鈍化和涂層溶