[發明專利]一種含Sn的鎂合金犧牲陽極及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202111240590.1
• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN113930650A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 辛森森;王明
• 申請（專利權）人: 蕪湖美的廚衛電器制造有限公司;美的集團股份有限公司
• 主分類號: C22C23/02
• 分類號: C22C23/02;C22C1/02;C22C1/03;C23F13/14;F24H9/45
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 林德強

本發明涉及合金材料技術領域，具體涉及一種含Sn的鎂合金犧牲陽極及其制備方法和應用。該鎂合金犧牲陽極，包括由鎂合金材料構成的鎂棒本體，按質量百分比計，鎂合金材料包括Al 4.3～7.7％、Zn 2.1～3.9％、Sn 0.0009～2.2％。該鎂合金材料通過添加合適量的Sn來改善β相在組織中的分布，促進鎂合金材料表面鈍化膜層的溶解，還降低鎂合金材料中Si、Fe、Cu和Ni等有害雜質元素的含量，使得鎂合金犧牲陽極的電流效率高，鎂合金犧牲陽極的電流效率≥58％，甚至超過60％，例如電流效率為60.2～62.5％，可解決現有鎂合金犧牲陽極作為犧牲陽極材料腐蝕速率過快的問題和表面出現顆粒物脫落問題。

技術領域

本發明涉及合金材料技術領域，特別涉及一種含Sn的鎂合金犧牲陽極及其制備方法和應用。

背景技術

鎂合金是一種常用的犧牲陽極材料。目前常用的鎂合金犧牲陽極材料主要為鑄造鎂合金和擠壓鎂合金兩種。其中用作犧牲陽極材料的鑄造鎂合金主要為AZ63B。由于AZ63B的鑄態組織為多相組織，包括β相(Mg₁₇Al₁₂相)，β相可以形成自腐蝕陰極，從而導致AZ63B陽極的自損耗，降低其電流效率。此外，β相在鑄態組織中分布不均勻也可能導致AZ63B作為犧牲陽極材料使用時出現明顯表面顆粒脫落現象。另外，AZ63B表面在溶液環境中產生的鈍化膜也會消耗AZ63B所產生的電荷，進一步降低其電流效率。因此會導致鎂合金作為犧牲陽極材料使用時的壽命變短，對陰極保護的效果差。

因此，為了提升鎂合金作為犧牲陽極材料的應用性能，提供一種Mg₁₇Al₁₂相分布均勻，電流效率高的鎂合金材料，是十分有必要的。

發明內容

本發明旨在至少解決上述現有技術中存在的技術問題之一。

為此，本發明的目的之一在于提出一種含Sn的鎂合金犧牲陽極，包括由鎂合金材料構成的鎂棒本體，所述鎂合金材料，在選擇合適的Al和Zn含量的情況下，通過添加合適量的Sn來改善β相(Mg₁₇Al₁₂)在組織中的分布，促進在溶液環境中鎂合金材料表面鈍化膜層的溶解，還降低鎂合金材料中Si、Fe、Cu和Ni等有害雜質元素的含量，減小雜質元素對鎂合金材料腐蝕的不利影響，使得鎂合金犧牲陽極的電流效率高，可解決現有鎂合金犧牲陽極腐蝕速率過快的問題和表面出現明顯顆粒物脫落問題，提高了鎂合金犧牲陽極作為犧牲陽極材料使用時的壽命，也對陰極保護的效果顯著改善。

本發明的目的之二在于提出一種上述含Sn的鎂合金犧牲陽極的制備方法。

本發明的目的之三在于提出一種上述含Sn的鎂合金犧牲陽極的應用。

本發明的目的之四在于提出一種具有上述含Sn的鎂合金犧牲陽極的內膽組件。

本發明的目的之五在于提出一種具有上述含Sn的鎂合金犧牲陽極或上述含Sn的鎂合金犧牲陽極的內膽組件的熱水器。

根據本發明的第一方面實施方式的含Sn的鎂合金犧牲陽極，包括由鎂合金材料構成的鎂棒本體，所述鎂合金材料包括Mg，按質量百分比計，還包括Al 4.3～7.7％、Zn2.1～3.9％、Sn 0.0009～2.2％。

發明人發現，通過合理搭配鎂合金材料或鎂合金犧牲陽極中的Sn、Al和Zn的含量，可改善β相(Mg₁₇Al₁₂相)在組織中的分布均勻性，促進在溶液環境中，鎂合金材料表面鈍化膜層的溶解，還降低鎂合金材料中Si、Fe、Cu和Ni等有害雜質元素的含量，使得鎂合金犧牲陽極的電流效率得到提高，鎂合金犧牲陽極的電流效率≥58％，甚至超過60％，例如電流效率為60.2～62.5％。