铝合金作为阴极在锌电积过程中的电化学行为

作     者：栗韬 黄惠 郭忠诚 

作者机构：昆明理工大学冶金与能源工程学院云南昆明650093 昆明理工恒达科技股份有限公司云南昆明650106 

出 版 物：《稀有金属》 (Chinese Journal of Rare Metals)

年 卷 期：2017年第41卷第11期

页      面：1188-1195页

核心收录：

学科分类：080603[工学-有色金属冶金] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51504111) 云南省自然科学基金项目(20113FA012和20113FB022)资助 

主　　题：铝合金 沉积锌 阴极 析出相 腐蚀 

摘      要：选取商业纯铝、防锈铝、锻铝和超硬铝作为锌电积阴极,在ZnSO_4-H_2SO_4体系中通过电化学测试及中试试验研究4种阴极的电化学行为,同时利用扫描电镜(SEM)观察铝合金上电积锌初期形核,X射线衍射(XRD)分析沉积锌结晶取向。研究结果表明:500 A·m^(-2)电流密度下铝及其合金的析出电位(E)和交换电流密度(i0)分别为:E纯铝=-1.541 V,i0=6.33×10-11A·cm^(-2);E防锈铝=-1.545 V,i0=7.74×10^(-8)A·cm^(-2);E锻铝=-1.55 V,i0=1.01×10^(-7)A·cm^(-2);E超硬铝=-1.496 V,i0=6.07×10-3A·cm^(-2)。合金元素的添加会增加初期形核位置、促进成核速率;形核速率的提高,在一定程度上抑制了卤族元素对阴极的腐蚀;长时间沉积后,锌片结晶取向没有发生变化。锻铝和超硬铝易发生烧板和鼓泡,电流效率低,分别只有79.16%和84.54%;纯铝电流效率达到88.04%,且沉积锌平整、光滑,但阴极板容易被卤族元素腐蚀;防锈铝沉积锌质量与纯铝相差不大,电流效率为86.88%,但对卤族元素腐蚀抑制作用明显。