金属热处理

作者：朱伶俐, 李云, 刘慧, 吕正风, 余琨

单位：1. 烟台南山学院 工学院材料系, 山东 烟台 265713;；2. 山东广播电视大学 理工学院, 山东 济南 250010; ；3. 山东南山铝业股份有限公司, 山东 烟台 265706

关键词：Al-Mg-Ga-Sn-In铝合金,铝-空气电池,阳极,电化学性能,正交试验

基金：山东省重点研发项目(2017GGX20130);山东省自然科学基金(ZR2017MEM005);国家十三五重点研发专项(2017YFB0306404);国家自然科学基金(51702277)

在Al基体中添加Mg、Ga、Sn、In合金元素,通过正交试验设计了9组铝-空气电池阳极材料。采用动电位极化试验、析氢试验和恒电流放电试验对铝合金阳极的电化学性能进行优化,通过扫描电镜和能谱测试仪观察了合金的显微组织及成分。结果表明,没有添加In元素的1号合金(Al-0.5Mg-0.05Sn-0.05Ga)、5号合金(Al-Mg-0.1Sn-0.2Ga)和9号合金(Al-2Mg-0.2Sn-0.1Ga)铝阳极具有较差的放电性能和较高的自腐蚀速率,而添加0.05wt% In元素的7号铝阳极(Al-2Mg-0.05Sn-0.2Ga-0.05In)具有最好的放电电压(平均电位-1.968 V)和抗腐蚀性能 (自腐蚀速率0.193 mL·cm-2·min-1)。对比去腐蚀产物后的合金表面形貌,发现5号合金的腐蚀表面布满较深的腐蚀坑,这增加了铝合金的自腐蚀,而7号合金的表面具有较浅的腐蚀坑,这减缓了电解液中离子传递和自腐蚀速率。 因此,7号铝合金适合用作铝-空气电池阳极材料。

来源：2020年第7期

《金属热处理》期刊编辑部

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