NO166956B - Aluminiumlegeringer for galvanisk anode. - Google Patents
Aluminiumlegeringer for galvanisk anode. Download PDFInfo
- Publication number
- NO166956B NO166956B NO851810A NO851810A NO166956B NO 166956 B NO166956 B NO 166956B NO 851810 A NO851810 A NO 851810A NO 851810 A NO851810 A NO 851810A NO 166956 B NO166956 B NO 166956B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- anode
- alloy
- alloys
- current capacity
- calcium
- Prior art date
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 31
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 16
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 9
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 7
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 7
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 7
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 10
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 aluminum-zinc-magnesium-indium-tin-silicon Chemical compound 0.000 description 3
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 238000004210 cathodic protection Methods 0.000 description 2
- 229910000952 Be alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910008813 Sn—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L dimercury dichloride Chemical class Cl[Hg][Hg]Cl ZOMNIUBKTOKEHS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/46—Alloys based on magnesium or aluminium
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører en aluminiumlegering for galvanisk (offer) anode som benyttes til katodisk beskyttelse av anlegg i sjøvann, beholdere og maskineri som benytter sjø-vann , o. 1.
Normalt er aluminium, på grunn av en oksydfilm, stabilt i
en nøytral oppløsning, og det har et potensial som er mindre edelt enn stål. Følgelig har aluminium blitt tilsatt for-skjellige effektive elementer, slik at det får et tilstrekkelig basis-potensial og genererer en beskyttende elektrisk strøm som en galvanisk anode for bruk ved katodisk beskyttelse.
I forbindelse med foreliggende oppfinnelse har det vært ut-ført en serie studier og utviklingsarbeider basert på legeringer som innbefatter at sink og indium tilsettes til aluminium. Følgelig har man tidligere utviklet legeringer for galvanisk anode (japansk patentpublikasjon nr. 2139/1982) som inneholder 1,0 til 10% sink, 0,1 til 6% magnesium, 0,01 til 0,04% indium, 0,005 til 0, 15% tinn og 0,09 til 1,0% silisium, resten utgjøres av aluminium, og legeringer for galvanisk anode (japansk patentpublikasjon nr. 14291/1967) som inneholder 1,0 til 10% sink, 0,01 til 0,05% indium og 0,05 til 6% magnesium, forøvrig aluminium, og begge legeringene er patentert. De førstnevnte legeringene var fordelaktige ved at de øket uniformiteten av den anodiske oppløsningen, som til det tidspunktet hadde vært vanskelig å kontrollere, og ved at de ga muligheter for en stor, stabil strømkapasitet over lengere tid ved at det ble tilsatt en egnet mengde silisium. De sistnevnte legeringene hadde til hensikt å
gi en uniform dispersjon av indium ved at det ble tilsatt en liten mengde magnesium, slik at anodens yteevne ble forbedret. Når det gjelder anodens yteevne i disse legeringene lå anode-potensialet i området fra -1080 til -1100 mV
(basert på mettet kalomelelektrode) og strømkapasiteten (effektiv amperetimér) var 2400 til 2600 Ah/kg.
Imidlertid var strømkapasiteten for disse legeringene ikke alltid tilfredsstillende når de ble anvendt som anoder ved store stål strukturer. Ettersom slike stål strukturer anvendes i stadig økende grad, er følgelig utviklingen av 1 egeringsanoder som er istand til å gi en langt høyere strømkåpas i tet, meget ønskelig.
Det er et formål ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe aluminiumlegeringer for galvanisk anode som er istand til å gi en meget stor tilgjengelig strømkapasitet, og opprettholde et tilstrekkelig, konstant, basis-potensial, og å ha en uniformt oppløst overflate som er en forutsetning for langvarig drift.
Ifølge foreliggende oppfinnelse tilveiebringes det en a 1uminiumleger ing for galvanisk anode som inneholder 1,0
til 10% sink, 0,1 til 6% magnesium, 0,01 til 0,043! indium, 0,005 til 0,15% tinn og 0,09 til 1,0% silisium, og som er kjennetegnet ved at den videre inneholder kalsium og/eller barium, begge i en mengde på 0,005 til 0,45%, hvor resten utgjøres av aluminium.
Som angitt ovenfor er legeringene ifølge
foreliggende oppfinnelse oppnådd ved kontinuerlig å utføre en serie studier basert på oppfinnelsene som er beskrevet i de tidligere nevnte publiserte patentskriftene.
Legeringen er en legering som er beskrevet i japansk patentpublikasjon nr. 2139/1982/som innbefatter tilsats av en egnet mengde av Ca og/eller Ba til den omtalte Al-Zn-Mg-In-Sn-Si-1egeringen.
Som omtalt ovenfor har man ved foreliggende oppfinnelse gjort den hittil ukjente oppdagelsen at tilsats av Ca eller Ba eller begge til den nevnte kjente legeringenøker strømkapasiteten for legeringsanoder i stor grad og gjør at oppløsningen av overflatene skjer uniformt.
Grunnen til at komponentene i legeringene er begrenset
ifølge foreliggende oppfinnelse skal forklares nedenfor.
I legeringen ifølge foreliggende oppfinnelse,
holder silisium meget effektivt oppløsningen av anode-overflaten uniform. Dersom silisiuminnholdet er mindre enn 0,09% forbedrer det ikke uniformiteten av oppløsningen av anode-overflaten i tilstrekkelig grad, mens dersom silisiuminnholdet er over 1,0% vil produktene i stadig større grad henge seg fast på overflaten ettersom opp-løsningen skrider frem, følgelig ødelegges uniformiteten av anode-overflaten under oppløsning og gjør det vanskelig å oppnå basis-potensialet. Dersom innholdene av sink, magnesium, indium og tinn ligger utenfor de tidligere nevnte områdene, nemlig 1,0 til 10% sink, 0,1 til 6% magnesium (bortsett fra den øvre grensen), 0,01 til 0,04% indium
og 0,005 til 0,15% tinn, vil effekten av det tilsatte silisium ikke fullt ut komme til sin rett ved langvarig drift, derved oppstår tendenser til en nedsettelse av anode-virkningsgraden og avtagende strømkapasitet. Til-
sats av silisium forbedrer støpbarheten og bearbeidbarheten ved støpetidspunktet, og videre er utseende av den slutt-behandlede overflaten, av støpen forbedret, dette resulterer i uniform kvalitet, dvs. uniform oppløsning av flerkomponent-legeringen. Følgelig reduseres egen-korrosjonen når legeringen benyttes som en galvanisk anode over lengere tid, og de elektrokjemiske egenskapene for anoden forbedres.
Kalsium er den mest utpregede bestanddelen når det gjelder forbedringen og yteevnen av legeringen, og til-
sats av en egnet mengde kalsium til den nevnte aluminium-sink-magnesium-indium-tinn-silisium-legeringen øker i betydelig grad strømkapasiteten. Det optimale innholdet av kalsium er 0,005 til 0,45%. Dersom kalsiuminnholdet er mindre enn 0,005% observeres ingen økning av strømkapasiteten.
Dersom kalsiuminnholdet er større enn 0,45% vil anode-overf laten oppløses lokalt, dette fører til at overflatens oppførsel under oppløsningsprosessen blir ustabil.
Tilsats av barium gir i det vesentlige de samme effektene
som tilsats av kalsium gjør. Dersom en egnet mengde barium tilsettes til aluminium-sink-magnesium-indium-tinn-silisium-legeringen gir det en fin, uniform anode-overflate for opp-løsning, og følgelig økes strømkapasiteten. Det optimale innholdet av barium er det samme som for kalsium. Dersom tilsatsen er mindre enn 0,05% har den ingen virkning, og dersom tilsatsen er høyere enn 0,45% ødelegges uniformiteten av anode-overflaten under oppløsning.
Som angitt ovenfor gir kalsium og barium de samme effektene når de tilsettes til aluminium-sink-mangesium-indium-tinn-silisium-legeringen som utgjør grunnlaget for legeringen ifølge foreliggende oppfinnelse, og når begge elementene er tilstede samtidig gir dette en større synergistisk effekt av begge elementene. Det egnede innholdet i dette tilfellet kan være 0,005 til 0,45% av begge elementene samlet, derved kan kalsiuminnholdet og barium-innholdet hver for seg reduseres. Samtidig tilstedeværelse av kalsium og barium øker i betydelig grad strømkapasiteten og samtidig reduseres adhesjonen av produkter til anode-overf laten under oppløsningen, dette bidrar i stor grad til en nedsettelse i anode-potensialet og stabilisering av strømkapasiteten'. Dersom det totale innholdet av kalsium og barium er mindre enn 0,005% kan de nevnte effektene ikke observeres;,, mens dersom innholdet er over 0,45%
blir anode-overflaten under oppløsningen grov og anode-virkningsgraden mindre stabil.
Oppfinnelsen skal så beskrives nærmere ved referanse til de følgende eksemplene.
Eksempel 1
Legeringene ifølge foreliggende oppfinnelse og en sammenligningslegering, med sammensetninger som angitt i tabell 1, ble alle støpt til en rund stav som hadde en diameter på 20 mm og en lengde på 120 mm, siden av denne (20 cm 2) ble gjort til et anode-areal. Dette ble under-kastet et forsøk ved konstant strøm hvor strøm ble tilført i 240 timer i 1,5 liter kunstig sjøvann, uten omrøring, ved romtemperatur, ved en anode-strømtetthet på 1,0 mA/cm<2>. Resultatene som ble oppnådd er gjengitt i tabell 1. Det fremgår at legeringene ifølge foreliggende oppfinnelse er langt overlegne sammenligningslegeringen når det gjelder strømkapasitet, idet de førstnevnte legeringene har en strømkapasitet som overskrider 2700 Ah/kg og sammenligningslegeringen har en strømkapasitet på 2550 Ah/kg. Spesielt har legeringene som inneholder kalsium
og barium i optimale mengder en strømkapasitet som overskrider 2800 Ah/kg, og har videre et betydelig mindre edelt anode-potensial.
Som det fremgår av eksemplene viser legeringene ifølge foreliggende oppfinnelse, når de benyttes i aluminiumlegerings-anoder, en høy strømkapasitet som ikke er innlysende sammenlignet med konvensjonelle legeringer og har egenskaper som er gode nok til å sikre en langvarig, stabil anvendelse. Følgelig kan legeringene ifølge foreliggende oppfinnelse sies å være legeringer for galvanisk anode som er meget fordelaktige og nyttige når det gjelder å holde stålstrukturer med store dimensjoner katodisk beskyttet i lange tidsrom uten at det kreves spesielt vedlikehold.
Claims (1)
- Aluminiumlegering for galvanisk anode inneholdende i vekt% 1,0 til 10% sink, 0,1 til 6% magnesium, 0,01 til 0,04% indium, 0,005 til 0,15% tinn og 0,09 til 1,0% silisium,karakterisert vedat legeringen også inneholder kalsium eller barium eller begge elementene i mengder på fra 0,005 til 0,45%, idet resten utgjøres av aluminium.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO902700A NO176767C (no) | 1984-05-08 | 1990-06-18 | Aluminiumlegering for galvanisk anode |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9148684 | 1984-05-08 | ||
| JP59091487A JPS6196052A (ja) | 1984-05-08 | 1984-05-08 | 流電陽極用アルミニウム合金 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO851810L NO851810L (no) | 1985-11-11 |
| NO166956B true NO166956B (no) | 1991-06-10 |
| NO166956C NO166956C (no) | 1991-09-18 |
Family
ID=26432924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO851810A NO166956C (no) | 1984-05-08 | 1985-05-07 | Aluminiumlegeringer for galvanisk anode. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4631172A (no) |
| KR (1) | KR900001560B1 (no) |
| FR (1) | FR2564108B1 (no) |
| GB (1) | GB2161180B (no) |
| IT (1) | IT1187815B (no) |
| NO (1) | NO166956C (no) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8623160D0 (en) * | 1986-09-26 | 1986-10-29 | Alcan Int Ltd | Welding aluminium alloys |
| US5587029A (en) * | 1994-10-27 | 1996-12-24 | Reynolds Metals Company | Machineable aluminum alloys containing In and Sn and process for producing the same |
| US5725694A (en) * | 1996-11-25 | 1998-03-10 | Reynolds Metals Company | Free-machining aluminum alloy and method of use |
| KR20000050896A (ko) * | 1999-01-15 | 2000-08-05 | 박호군 | Ｍｇ-Ｃａ 희생양극 |
| JP3533664B2 (ja) | 2001-06-27 | 2004-05-31 | ソニー株式会社 | 負極材料およびそれを用いた電池 |
| FR2872172B1 (fr) * | 2004-06-25 | 2007-04-27 | Pechiney Rhenalu Sa | Produits en alliage d'aluminium a haute tenacite et haute resistance a la fatigue |
| US8262938B2 (en) | 2011-01-21 | 2012-09-11 | The United States of America, as represented by the Secretary of the Navy. | Active aluminum rich coatings |
| US9243150B2 (en) | 2005-04-21 | 2016-01-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Oxide coated metal pigments and film-forming compositions |
| JP5321960B2 (ja) * | 2009-01-06 | 2013-10-23 | 日本軽金属株式会社 | アルミニウム合金の製造方法 |
| KR20200024382A (ko) | 2018-08-27 | 2020-03-09 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 및 이의 제조 방법 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1221659A (en) * | 1967-11-24 | 1971-02-03 | British Aluminium Co Ltd | Aluminium base alloys and anodes |
| JPS5233815A (en) * | 1975-09-10 | 1977-03-15 | Nakagawa Boshoku Kogyo Kk | Aluminum alloy for galvanic anode |
| JPS53100115A (en) * | 1977-02-14 | 1978-09-01 | Nippon Boshoku Kogyo Kk | Aluminum alloy for galvanic anode |
| GB1559548A (en) * | 1977-12-14 | 1980-01-23 | Nihon Boshoku Kk | Aluminium alloy for galvanic anode |
| JPS572139A (en) * | 1980-06-06 | 1982-01-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Satellite communication system |
-
1985
- 1985-05-01 US US06/729,256 patent/US4631172A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-05-03 KR KR1019850003028A patent/KR900001560B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1985-05-07 GB GB08511546A patent/GB2161180B/en not_active Expired
- 1985-05-07 IT IT67413/85A patent/IT1187815B/it active
- 1985-05-07 NO NO851810A patent/NO166956C/no unknown
- 1985-05-09 FR FR8507042A patent/FR2564108B1/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4631172A (en) | 1986-12-23 |
| FR2564108B1 (fr) | 1989-09-22 |
| GB8511546D0 (en) | 1985-06-12 |
| KR850008358A (ko) | 1985-12-16 |
| NO851810L (no) | 1985-11-11 |
| GB2161180B (en) | 1988-07-06 |
| IT1187815B (it) | 1987-12-23 |
| IT8567413A0 (it) | 1985-05-07 |
| NO166956C (no) | 1991-09-18 |
| GB2161180A (en) | 1986-01-08 |
| KR900001560B1 (ko) | 1990-03-15 |
| FR2564108A1 (fr) | 1985-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO166956B (no) | Aluminiumlegeringer for galvanisk anode. | |
| NO772608L (no) | Katodisk beskyttelsessystem for skipsskrog, og offeranode | |
| JP2892449B2 (ja) | 流電陽極用マグネシウム合金 | |
| US3368958A (en) | Aluminum alloy for cathodic protection system and primary battery | |
| NO171511B (no) | Aluminiumlegering og anvendelse av denne | |
| US4141725A (en) | Aluminum alloy for galvanic anode | |
| US3383297A (en) | Zinc-rare earth alloy anode for cathodic protection | |
| US2913384A (en) | Aluminum anodes | |
| US3172760A (en) | Alumintjm alloys for galvanic anodes | |
| NO176767B (no) | Aluminiumlegering for galvanisk anode | |
| NO312204B1 (no) | Fremgangsmåte for tilveiebringelse av katodisk beskyttelse for en armert betongkonstruksjon, og legering for en offeranodefor anvendelse med fremgangsmåten | |
| JPH09310131A (ja) | 流電陽極用マグネシウム合金の製造方法 | |
| US3282688A (en) | Aluminum base alloy | |
| JPH09310130A (ja) | 流電陽極用マグネシウム合金の製造方法 | |
| JP3184516B2 (ja) | 流電陽極用マグネシウム合金 | |
| JP2773971B2 (ja) | 流電陽極用マグネシウム合金 | |
| US3455808A (en) | Aluminum alloy and anodes formed thereof | |
| JPH09157782A (ja) | 流電陽極用マグネシウム合金 | |
| US4626329A (en) | Corrosion protection with sacrificial anodes | |
| JPH04157128A (ja) | 流電陽極用アルミニウム合金 | |
| JPS6176644A (ja) | 電気防食法における流電陽極用マグネシウム合金 | |
| JPH0285332A (ja) | 電気防食に使用される流電陽極用マグネシウム合金 | |
| JPS6196052A (ja) | 流電陽極用アルミニウム合金 | |
| JP4395820B2 (ja) | 流電陽極用マグネシウム合金 | |
| NO840467L (no) | Galvanisk offeranode paa aluminiumlegeringsbasis |