JPS59205444A - 流電陽極用アルミニウム合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は海水中の構造物に対する陰極防食にお【プる流
電陽極に使用されるアルミニウム合金に関するものであ
る。

従来技術 流電陽極材に供されているアルミニウム合金としでは既
にＡＩ　−Ｚｎ−１−１ｇ系合金、Ａｌ−Ｚｎ−Ｉｎ系
合金及びＡＩ　−Ｚｎ−８ｎ系合金が実用化されている
が、これら合金の流電陽極はいずれも陽極電位が−ｉ、
ｏｏ〜−１，１０Ｖ　（飽和カロメル電極基準）、電流
効率が８０〜９０％程度である。

従来、アルミニウム合金流電陽極の電流効率を向上させ
るために、ＡＩにＺｎ、Ｉｎ１Ｇａ。

Ｓ　ｎ　１Ｈｇ、Ｃａ　ｓ　Ｃｄ　−Ｍ　Ｏ、Ｖなど多
種類の元素を種々の組成比で添加することが行なわれて
いる。これら添加元素中でＨａ　、Ｃｄは環境汚染の点
で採用し難く、Ｃａ　、Ｍｇおよび１１ｇは合金の溶解
、鋳造時に発火したり、有毒蒸気を発生したりして危険
性があり、またＳｏについてはその含有合金の特性を上
げるために熱処理を行なう必要があり、その工程が増え
ることによって該合金の生産性が低下するため、いずれ
も採用し難い成分である。

目　　　　的 本発明は、上記のような欠点を伴う成分を含有すること
なしに、流電陽極特性に優れ、流電陽極材に好適なアル
ミニウム合金を提供することを目的とするものである。

構成 本発明の要旨とするものは、次のとおりである。

ｆｉｌ　　Ｚｎ　　：　　１．０〜１０％、Ｉｎ　　：
　　０，００５〜０．１％、Ｇａ　：　　０．００２〜
０．１％を含み、残部は不可避的不純物を除いてＡ１で
あることを特徴とする流電陽極用アルミニウム合金。

ｆ２）　　Ｚｎ　：　　１．０〜１０％”、ｌｎ　：　
　０，００５〜０．１％、〜０．０２％、Ｃｒ：０．０
０５〜ｏ、０２％とを含み、残部は不可避的不純物を除
いてＡＩであることを特徴とする流電陽極用アルミニウ
ム合金。

本発明者は、Ａｌ−Ｚｎ合金にｉｎとＱａの両元素だ（
プを添加することによって、該合金は腐食性環境中にお
いて強固な酸化皮膜を生じることがなく常に活性であり
、しかも自己腐食が起りにくいこと、すなわちＩｎとＧ
ａはＡｌ−７ｎ合金に併用添加するだけで、該合金の流
電陽極はその陽極電位が卑な状態に保持され、更に電解
質液体において均一に溶解するため、電流効率が向上し
て８８％以上になることを確認した。更に本発明者は、
Ａｌ−Ｚｎ合金にＴ　１１、Ｇａのほかに１ｙｌｎとＣ
ｒを添加することにより、Ａｌ−Ｚｎ合金陽極は更に、
上記の均一溶解性が一層向上して電流効率が９１％以上
に上昇することを確認した。

本発明は、上記の確認事実によって得たものであり、本
発明（１）は、Ｚｎ１　Ｉｎ、Ｇａ以外に添加元素を含
有しないで、流電陽極材として高い電流効率が得られる
アルミニウム合金であり、本発明］２）は、本発明（１
）の合金に対してＭｎとＣｒを添加した、流電陽極材と
して一層高い電流効率が得られるアルミニウム合金であ
る。

本発明合金における成分範囲の限定理由を以下に述べる
。

Ｚｎ：ＺｎはＡ１を活性化する効果があり、その効果は
ＩｎやＧａよりも小さいが、７ｎやＧａをＡＩ中に均一
に分散させる作用を有し、流電陽極に均一の溶解面を形
成させるのに有効に働く。したがって陽極の自己腐食を
減少させて電流効率を向上させるのに有効である。

しかしＺｎの含有量が１．０％未満では、ｌ０１Ｇａ＠
ＡＩ中に均一に分散させる作用が弱く、局部腐食が多く
なって電流効率を低下させる。

一方、１０％を越えると、有効電気量が減少し、更に自
己腐食が生じやすくなる。

（ｎ　：　ｉｎは上述したようにＡ１を活性化する効果
が大きく、陽極電位を大きく卑にする作用を有する。ま
たｌｎは流電陽極表面に固着する腐食生成物を減少させ
、かつ陽極の均一溶解に有効に働いて電流効率を向上さ
せる。

このＩｎの効果は、ｚｎｌ、０〜１０％とＱ　ａＯ，０
０２〜０．１％を同時に添加する場合に得られるもので
ある。Ｊｎの添加による効果は０．００５％未満の石で
は小さく、一方０．１％を越える量ではｉｎの析出によ
り局部腐食が生じて電流効率を低下させる。

Ｑａ：ＱａもＩｎと同様にＡ１を活性化する効果が大ぎ
く、陽極電位を大きく卑にする作用を有する。またＱａ
はＺｎ１．０〜１０％とＪｎＯ０００５〜０．１％との
共存下においてＡ１中に均一に分散する。Ｇａの添加効
果は０．００２％未満では小さく、含有量の増加は電流
効率を高める傾向にある。

しかし０．１％を越えると、Ｇａの析出が起って局部腐
食が生じ電流効率を低下させる。

Ｍｎ　、Ｃｒ　：Ｍｎ及びＱｒは共に添加することによ
って、ＡＩ中のｉｎとＧａの相互作用を強めて陽極の溶
解状態を更に均一化する作用があり、これにより電流効
率を高める効果を有する。両成分の添加効果は、共に０
．００５％未満では小さく、一方０．０２％を越えると
、）ｎとＧａの相互作用を弱めて電流効率を低下させる
。

なお、不可避的不純物として、Ｆ　ｅＯ，５％以下、Ｓ
ｉｏ、５％以下、Ｍ　（１０，２％以下、ＣＩＪｏ、１
％以下、７　ｉｏ、１％以下が含まれる。

本発明の実施例を比較例と併せて以下に述べる。

実施例 下記の表に掲げる合金組成のアルミニウム合金により、
長さ１５ｃｍ、幅５ｃａ＋、厚さ１ｃｍの板を作製し、
この板の表面に露出面＠！１２０ｃｍ２を残してビニー
ル塗料を被覆してこれを陽極試料とした。陽極試料を室
温で静止状態の人工海水８００ｍＩ中へ浸漬し、陰極を
表面積７０Ｃ１のステンレス板として、極間距離４　ｃ
ｍ、陽極電流密度１ｍ△／ａｍ２で２４０時間、電解を
行なって陽極電位及び電流効率を測定した。測定結果を
表に併せて示す。

表に示した結果から明らかなように、Ｚｎ。

Ｉｎ及びＱａの各成分値が限定した範囲内にある本発明
（１）の合金からなる陽極（試料Ｎ０．１〜７）は、比
較例の合金からなる陽極（試料Ｎｏ、１５〜２７）と比
べて電流効率が高く、８８％以上であり、優れた流Ｍ陽
極特性を有することが分かる。

また、Ｚｎ、１ｎＳＧａと更にＭｎ　、Ｃｒの各成分値
が限定した範囲にある本発明（２）の合金からなる陽［
ｉ（試料Ｎｏ、８〜１４）は、上記比較例の陽極と比べ
て電流効率が更に高（９１％以上であって、一層優れた
流電陽極特性を有することが分かる。

効　　　果 本発明（１）のアルミニウム合金は、Ａ１にＺｎ。

Ｉｎ及びＱａを添加したほかに、その使用による環境汚
染、合金製造上の安全性、生産性等の点で問題のある成
分を添加していないものであり、また本発明（２）のア
ルミニウム合金は、同じようにＡＩにＺｎ、、Ｉｎ５Ｇ
ａを添加したうえ、上記のような欠点を伴わないＭｎ　
、Ｃｒを加えてなるものであって、両合金を流電陽極に
適用すれば、上記各添加成分の総合作用によって、腐食
性液体中において常に電気化学的に活性状態にあるとと
もに自己腐食が少ないため、その陽極電位およそ−１，
１ｖ、電流効率８８％以上又は９１％以上という優れた
流電陽極特性が得られ、海水構造物の耐用年数を著しく
延長することが可能である。

したがって本発明（１）及び（２）のアルミニウム合金
は、流電陽極材に好適である。

特許出願人　住友軽金属工業株式会社 代理人　弁理士　　小　松　秀　岳 手続ネ…正書　（自発） 昭和５８年１１月２１日 特許庁長官　　若　杉　和　夫　　殿 １、事件の表示　　　　　昭和５８年特許願第０７６１
８８号２、発明の名称　　　　　流電陽極用アルミニウ
ム合金３、補正をする者 事件との関係　　　　特　許　出　願　人名　　称　　
　　　（２２７）住友軽金属工業株式会社４、代理人　
　　〒１０７（電話５８６−８８５４）住　　所　　　
　　東京都港区赤坂４丁目１３番５号５、補正命令の日
（１（自　発） ６、補正の対象　　　　明細書中、発明の詳細な説明の
欄。

７、補正の内容 （１）明細書第３真第１２行冒頭の「〜０．０２％」の
前にｆＧａ：０．００２〜０．１％と、更にＪｙｌｎ　
：　　０，００５ｊを挿入する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　Ｚｎ　：　　１．０〜１０％、Ｉ−、ｎ　：
   　　０，００５〜０．１％、Ｇａ：０．００２〜０．１
   ％を含み、残部は不可避的不純物を除いてＡ１であるこ
   とを特徴とする流電陽極用アルミニウム合金。 ［２１Ｚｎ　：　　１．０〜１０％、Ｉ　ｎ　：　　０
   ，００５〜０．１％、Ｇａ　　：　　０．００２〜０．
   １％と更にＭｎ：０．００５〜０．０２％、Ｃｒ　：　
   　０．００５〜０．０２％とを含み、残部は不可避的不
   純物を除いてＡ１であることを特徴とする流電陽極用ア
   ルミニウム合金。