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固溶处理对AP65镁合金阳极放电活性的影响

2012-06-22王乃光王日初彭超群冯艳石凯金和喜

中南大学学报(自然科学版) 2012年6期

王乃光,王日初,彭超群,冯艳,石凯,金和喜

(中南大学 材料科学与工程学院,湖南,长沙 410083)

镁合金阳极材料的海水激活动力电池具有电化学活性高、电压范围广、能量密度大、未被激活时储存时间长[1-2]等特点,广泛应用于海底声音测试装置、潜水艇、警告浮标、球状电池、空间飞行器和紧急救生设备等领域[3]。海水电池依靠金属阳极(如镁合金阳极)在海水中的溶解提供阳极放电电流,该电流通过外接电路对外做功,然后在阴极上发生还原反应。海水电池最突出的特点是不需要携带电解质,可以在放电时利用天然海水作为电解液,在运输过程中绝对安全[4]。但镁合金阳极材料存在加工难、自腐蚀速率大、激活时间长且电流效率低等缺点[5-6],目前,解决此类问题的方法是改善热处理制度和添加适量的合金元素。AP65是镁合金阳极中的一种,其名义成分为Mg-6%Al-5%Pb(质量分数)。Al影响镁阳极的放电活性,其效果取决于Al的含量和第二相的分布[7-8]。适量的Pb可以增强镁阳极的放电活性[9]。Udhayan等[10]研究AP65阳极在高氯酸镁溶液中的电化学行为,发现其电极反应过程受活化控制。研究结果表明[11]:Al和Pb对Mg基体的活化存在协同效应,在NaCl溶液中放电时溶解的Pb2+以氧化物的形式在Mg电极表面沉积,该过程有利于溶解的Al3+沉积。Al3+以Al(OH)3的形式沉积在 Mg电极表面,以 Al(OH)3·2Mg(OH)2的形式剥离腐蚀产物膜,对电极起到活化作用。目前,国内外关于不同状态下AP65阳极在NaCl溶液中电化学行为的报道较少,为此,本文作者研究铸态和固溶态AP65阳极在3.5% NaCl溶液中的电化学行为,以比较不同状态下AP65阳极的放电性能并分析固溶处理对AP65阳极放电活性的影响。……

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