宋高偉
導師姓名:黃燕濱
職 稱:教授
工作單位(院系):裝甲兵工程學院裝備再制造工程系
導師點評:
研制了海洋和海洋大氣干濕交替環境中使用的六元高活化犧牲陽極材料,研究了Ga元素對陽極材料的溶解和活化性能的作用機制,運用Beasy陰極保護數值模擬軟件對車輛陰極保護進行了系統設計、分析和方案優化,為車輛腐蝕控制與防護提供了技術支撐。
星之論點:
耐于濕交替六元鋁基犧牲陽極材料工作機理及應用研究
本課題針對兩棲車輛在高溫、高濕、高鹽霧和高日照的海洋性大氣和海水環境中使用時出現的嚴重腐蝕問題,系統開展了鋁基犧牲陽極材料配方的研究,通過恒電流、自放電、干濕交替模擬等試驗,研制了新型高活化和高極化速度的AI-Zn-In(銦)-Mg-Ga-Mn六元犧牲陽極材料,干濕交替條件下該六元陽極材料工作電位達到-1.10V,電流效率高達90%,溶解形貌均勻,腐蝕產物自動脫落,無結殼現象;并在研究中得出Ga(鎵)作為主要的活化元素之一,當含量超過0.06%時, Ga在鋁基體的晶界富集,引起嚴重局部腐蝕,陽極材料電流效率急劇下降。通過對新型六元陽極材料金相組織觀察、元素分布狀態電子探針(EPMA)分析、微區電位分布測量(SKP)和溶解形貌SEM觀察,進一步分析了Ga元素對陽極材料的溶解和活化性能的影響與作用機制,驗證了溶解一再沉積理論;建立了六元犧牲陽極工作過程模型,分析了其熱力學和動力學工作過程;通過Beasy陰極保護數值模擬軟件,系統設計和模擬了車輛犧牲陽極保護方案的保護效果,根據模擬結果對保護方案進行優化;最后,通過實車保護電位測試試驗,驗證實驗室實驗和數值模擬結果,制定了車輛犧牲陽極保護方案標準,為六元犧牲陽極材料在車輛上的應用奠定了基礎。