[發(fā)明專利]一種含有硝酸鈉的鎂合金犧牲陽(yáng)極填包料及其制作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610223432.8
• 申請(qǐng)日: 2016-04-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107287601A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊大寧;胡家秀;符傳福;楊炳坤;趙健;韓恩厚;柯偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海南電力技術(shù)研究院;中國(guó)科學(xué)院金屬研究所
• 主分類號(hào): C23F13/14
• 分類號(hào): C23F13/14
• 代理公司: 沈陽(yáng)優(yōu)普達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)21234
• 代理人: 張志偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新型鎂合金犧牲陽(yáng)極專用填包料領(lǐng)域，具體為一種含有硝酸鈉的鎂合金犧牲陽(yáng)極填包料及其制作方法，可應(yīng)用到犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)工程中。

背景技術(shù)

陰極保護(hù)是一種用于防止金屬在電介質(zhì)(海水、淡水及土壤等介質(zhì))中腐蝕的電化學(xué)保護(hù)技術(shù)，該技術(shù)的基本原理是對(duì)被保護(hù)的金屬表面施加一定的直流電流，使其產(chǎn)生陰極極化，當(dāng)金屬的電位負(fù)于某一電位值時(shí)，腐蝕的陽(yáng)極溶解過(guò)程就會(huì)得到有效抑制。根據(jù)提供陰極電流的方式不同，陰極保護(hù)又分為犧牲陽(yáng)極法和外加電流法兩種，其中犧牲陽(yáng)極法是將一種電位更負(fù)的金屬(如鎂、鋁、鋅等)與被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)物電性連接，通過(guò)電負(fù)性金屬或合金的不斷溶解消耗，向被保護(hù)物提供保護(hù)電流，使金屬結(jié)構(gòu)物獲得保護(hù)。

為了使電流輸出盡量保持穩(wěn)定和降低陽(yáng)極接地電阻，土壤中的犧牲陽(yáng)極周圍采用化學(xué)填包料，其作用主要有：

(1)改變犧牲陽(yáng)極與土壤直接鄰接的狀態(tài)，而變?yōu)殛?yáng)極與填包料鄰接的狀態(tài)，改善陽(yáng)極的界面狀態(tài)和工作環(huán)境；

(2)顯著降低陽(yáng)極接地電阻和增大陽(yáng)極輸出電流；

(3)由于利用陽(yáng)極腐蝕產(chǎn)物在填包料中迅速溶解，不會(huì)形成高電阻的沉積層，活化陽(yáng)極表面并阻止?fàn)奚?yáng)極表面形成鈍化層(結(jié)痂)，降低陽(yáng)極的極化率；

(4)使保護(hù)電流更均勻地分布；

(5)使?fàn)奚?yáng)極的工作環(huán)境長(zhǎng)期保持濕潤(rùn)；

(6)使?fàn)奚?yáng)極本身腐蝕均勻，提高電流效率，延長(zhǎng)陽(yáng)極使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種含有硝酸鈉的鎂合金犧牲陽(yáng)極填包料及其制作方法，使電流輸出盡量保持穩(wěn)定和降低陽(yáng)極接地電阻。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種含有硝酸鈉的鎂合金犧牲陽(yáng)極填包料，在傳統(tǒng)填包料成分中加入硝酸鈉，降低被保護(hù)體整體接地電阻，硝酸鈉的重量比例在20～30％范圍內(nèi)可調(diào)。

所述的含有硝酸鈉的鎂合金犧牲陽(yáng)極填包料，該填包料由A、B、C三種成分組成，其中A組分為石膏粉，B組分為膨潤(rùn)土或硅藻土，C組分為硝酸鈉，A、B、C三種成分的重量比A:B:C＝1:2:1。

所述的含有硝酸鈉的鎂合金犧牲陽(yáng)極填包料的制作方法，使用前將填包料的成分混合均勻，加水混合成泥狀，裝入棉布袋或麻布袋中。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有效效果是：

1.本發(fā)明通過(guò)調(diào)整填包料中各組分的比例含量(首先是硝酸鈉)，可以調(diào)整填包料的滲濾性，由此也可稍稍降低陽(yáng)極周圍的土壤電阻率。

2.本發(fā)明填入化學(xué)劑組成的填包料具有如下特點(diǎn)：

①與陽(yáng)極的界面性能好；

②電流效率高、電阻率低；

③滲透性好；

④不易流失；

⑤保濕性強(qiáng)。

附圖說(shuō)明

圖1直線法測(cè)量接地電阻示意圖。

具體實(shí)施方式

在具體實(shí)施過(guò)程中，本發(fā)明提出一種新型鎂陽(yáng)極填包料配方及其制作方法。該填包料由A、B、C三種成分組成，其中A組分為石膏粉，B組分為膨潤(rùn)土或類似的硅藻土，C組分為硝酸鈉，使用前按重量比A:B:C＝1:2:1混合均勻，加水混合成泥狀，裝入棉布袋或麻布袋中。在傳統(tǒng)填包料成分中加入硝酸鈉，可降低被保護(hù)體整體接地電阻，硝酸鈉比例可調(diào)。其中，各組分的作用和設(shè)計(jì)思想如下：

(1)石膏粉即硫酸鈣，其作用是阻止?fàn)奚?yáng)極材料表面形成高電阻的腐蝕產(chǎn)物沉積層，以使陽(yáng)極材料均勻地溶解消耗。

(2)吸水性的膨潤(rùn)土及類似的硅藻土，它們通過(guò)其特殊的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性能可以維持陽(yáng)極周圍土壤的超市和均衡土壤濕度的波動(dòng)。膨潤(rùn)土是一種特殊的硅酸鹽土壤，具有強(qiáng)吸水性，并能形成半透膜和阻止填包料中土壤陰離子流失，因此不可以用黏土替代。

(3)硝酸鈉可降低填包料自身電阻率，有益于陽(yáng)極材料的均勻腐蝕，阻止鈍化層形成和使電流分布更均勻。

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

取截面為16mm×2mm Q235扁碳鋼條，其主要元素含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為：C 0.17％，Si 0.26％，Mn 0.45％，P 0.007％，S 0.02％，F(xiàn)e余量。接成邊長(zhǎng)600mm的方形“田字格”碳鋼框，用于模擬小型接地網(wǎng)。“田字格”的中心引出兩條導(dǎo)線，分別用來(lái)連接陽(yáng)極和測(cè)試。模擬接地網(wǎng)在土壤中的埋深為600mm，回填壓實(shí)后測(cè)得該碳鋼框的接地電阻為102Ω，碳鋼框的自然電位為-0.6973V。分別制作兩個(gè)田字格碳鋼框，以備對(duì)比用。選用犧牲陽(yáng)極為鎂陽(yáng)極棒(以下簡(jiǎn)稱陽(yáng)極)，直徑長(zhǎng)度l＝140mm。