GB T 17848-1999 牺牲阳极电化学性能试验方法.pdf

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1、ICS 47. 020. 05 u 05 GB 中华人民共和国国家标准GB/ T 17848-1999 牺牲阳极电化学性能试验方法Test methods for electrochemical properties of sacrificial anodes 1999- 08-31发布2000- 06-01实施国家质量技术监督局发布GB / T 17848一1999前本标准规定了测试怦合金、铝合金、镜合金牺牲阳极电化学性能的常规试验法和加速试验法，其中常规试验法是在GB/T4948-1985(铝-辞-锢系合金牺牲阳极附录C牺牲阳极恒电流电化学性能测试方法、GB/T4950-1985(辞-铝-

2、锅合金牺牲阳极附录C牺牲阳极电化学性能测试方法(恒电流法)长期使用、研究的基础上参考了日本腐蚀防护协会牺牲阳极试验法牺牲阳极恒电流电化学性能测试方法制定的;加速试验法等效采用了挪威船级社(DNV)RPB401(阴极保护设计中的牺牲阳极电化学性能试验方法。与GB/T4948-1985中附录C和GB/T4950-1985中附录C相比，本标准增加了镜合金牺牲阳极的电化学性能试验方法和铝、辞、镜合金牺牲阳极电化学性能加速试验方法，并补充了附录A和附录B 本标准自实施之日起，同时代替GB/T4948-1985附录C和GB/T4950一1985附录C。本标准附录A和附录B都是提示的附录。本标准由中国船舶工

3、业总公司提出。本标准囱中国船舶工业总公司洛因船舶材料研究所归口。本标准起草单位:中国船舶工业总公司洛阳船舶材料研究所。本标准主要起草人:陈旭立、吴建华、温秀仲、朱云龙。1 范围中华人民共和国国家标准牺牲阳极电化学性能试验方法Test methods for electrochemical properties of sacrificial anodes GB/ T 17848 1999 本争1;准去了采用常规i式验法和加速试验法测试牺牲阳似1包化学件能的凶验装进、i式样制备、试验条件、试!拉徨fr-初试，吩结果的表示方法，本书I(住适用于测试伴合金、铝合金、钱含金牺牲阳极主沟水中的电化学性能.

4、以及测试楼含含制性阳披在模拟十楼中的也化学性能.对其他类型的牺牲阳极电化学性能的测试也可参照使HJ2 试验方法分类2.1 常规试!阶J主-I:规定的试验间期内，对Il悦试样通以恒定电流，每天测量;阳被试样的工作电位。试验主Ji束后计算阳极试样的实际电窑怡和电流放率.并观测阳极试佯的帮解情况.准确测量牺牲阳极电化学性能日J.使用常规试验法c2.2 加速试骑法i:规定的试验周期内.投下列顺!于改变阳极试样的r，r，1ii衔度.每*测lrt阳极试样的E作电式4含1Ji束后.计贷阳极试样的实际咆谷址和11毡流效率，并观测阳极i式样的浴fW(，情况对牺牲阳械产品jff:行股址控制、5(;j比分析时，使用

5、加这试验讼。3 试验装置牺牲阳极屯化学性能试验装置主要由辅助l归慢、试验容器、呵调电阻、直流电流表、rl.!.:锺计、电源、li.流也Eli表、参比f1.!极组成试验装置的电路固见佟110l 辅助J1锻;2i式验tf糕:3c.if洲电附t.1直iif电流表;5电_qt汁，6也11.(、;7 在iAi电j五表;8号声比11:极;9 阳似试样l￥J .1 试扮装贺电路图国家质量技术监督局1999-08-31批准2000- 06-01实施GB/ T 17848-1999 3. 1 辅助阴极辅助阴极采用普通碳素钢或不锈钢围成的圈筒，内外均为工作面，总面积约为840cm2。3.2 试验容器试验容器的尺寸

6、应能使阳极试样和辅助阴极完全浸没在试验介质中。推荐采用5000mL的玻璃烧杯。3. 3 可调电睦可调电阻选用电阻值不小于11.11kO为宜的十进制电阻箱。3.4 直流电流表直流电流表采用精确度高于O.5级的毫安表。3.5 电源采用直流电源，额定输出电流不小于60mA，输出电压不小于40V。如果采用误差为千分之一的恒电流源，可不使用可调电阻、直流电流表、电量汁。3. 6 电量计电量计可选用铜电量计或电子电量计。铜电量计的制备方法见附录A(提示的附录)，电子电量计的精确度应不低于全量程的0.5%。3. 7 直流电压表采用输入阻抗大于10MO、最小分度为1mV以上的数字电压表或高精度电位差计。3.8

7、 参比电极采用饱和甘乘电极。阳极试样的制备4 阳极试样加工成回棒状，可分别采用图2中a)、b)两种结构和规格的试样，每组试验需用三个试u 的.DX叫骂4. 1 样。a) 48 1. 6 一-一一-一-一-一，一-一-一-一一-一-一-M 咱. b) 图2阳极试样结构图阳极试样用蒸馆水清洗，然后用丙酣或无水乙醇清除油污。放入烘箱内在105C土2C下烘烤30min，取出后放入干燥器内。阳极试样冷却至室温后进行第一次称重;然后重复烘烤、称重程序。两次称重结果相差应不大于28 4.2 4.3 4.4 GB/ T 17848-1999 0.4 mg。取两次称重的平均值为阳极试样重量。如果两次称重结果相差

8、大于0.4mg，应进行第三次烘烤和称重，并取两次最接近的称重结果的平均值为阳极试样重量。称重使用最小分度值为0.1mg的分析天平。4. 5 如果试验采用铜电量计，则铜电量计的阴极铜片应按4.2-4.4规定的方法进行处理，阳极铜片应进行清洗、烘干。4.6 阳极试样两端非工作面和连接铜棒的浸水部分，应采用绝缘性强的材料进行密封，使阳极试样的工作面积为14cm20阳极试样密封面和工作面之间应避免产生缝隙腐蚀。5 试验条件5. 1 试验介质5. 1. 1 当用于海水环境中时，特合金、铝合金、续合金阳极试样的试验介质采用人造海水或洁净的天然海水。5.1.2 当用于土壤环境中时，楼合金阳极试样的试验介质采

9、用Mg(OH)2饱和的人造海水，或用Mg(OH)2饱和的洁净天然海水。5. 2 介质温度介质温度为15-30.C。5. 3 辅助阴极和阳极试样的配置辅助阴极固定在离水面和底面各lO;，mm以上的位置，阳和试样悬吊在阴极环的中心部位。6 试验程序6.1 将试验装置连接完成后备用。6. 2 铝阳极试样浸入介质中3h后测量阳极试样的开路电位，铮、镇阳极试样浸入介飞质中1h后测量阳极试样的开路电位。6. 3 通电，调节可调电阻使阳极电流密度保持在表1的规定值。表1电流密度值常规试验法加速试验法试验时间，h电流密度，mA/cm试验时间，h电流密度.mA/cm。-241.5 24-48 0. 4 240

10、1 mA/cm恒定电流48-72 4. 0 72-96 1. 5 6.4 每天测量一次阳极试样的工作电位。测量时参比电极的盐桥顶端应尽可能靠近阳槐试样表面。6. 5 常规试验法试验周期为240h，加速试验法试验周期为96h。6.6 将阳极试样浸泡在二甲苯等化学溶剂中清除涂封物;将铜电量计的阴极铜片用蒸馆水清洗干净。6. 7 清除涂封物后，阳极试样表面的腐蚀产物应进行化学处理，处理方法见表2。表2阳极试样腐蚀产物的处理方法阳极试样名称腐蚀产物处理方法铝合金阳极浸入68%浓硝酸中5-10min.用水冲洗铮合金阳极浸入饱和乙酸胶溶液中2-3h.用毛刷轻轻清除腐蚀产物，直至腐蚀产物完全清除后，用水冲洗

11、续合金阳极在60-80C的20%Cr03溶液中浸泡10min或在室温下20%Cr03溶液中浸泡30inin后，用水冲洗3 G8/T 17848-1999 6. 8 等处理后的阳极试样和铜电量计的阴极铜片按4.3-4.5的要求烘烤、称重。7 试验结果的表示方法7.1 图表7. 1. 1 列表表示出阳极试样的开路电位。7.1.2 列表表示出试验期间阳极试样的工作电位或绘制阳极试样的工作电位-时间曲线。7. 1. 3 记录阳极试样的表面溶解状态和腐蚀产物的形貌特征。7. 2 汁算7. 2. 1 计算实际电容量a)当采用铜电量计测量阳极试样通过的电流量时.阳极试样的实际电容量按公式(1)计算:Q =

12、k X (Mz -M，.)/(m，一.111)( 1 ) 式中:Q一一牺牲阳极试样实际电容量，A h/kg; h一一系数;k=843.3.A h/kg; M，一一试验前铜电量计阴极铜片重量，g;M2一一试验后铜电量计阴极铜片重量.gl1111一一试验前阳极试样重量，g;m2一一试验后阳极试样重量，g.b)当采用电子电量计测量阳摄试样通过的电流量时，阳极试样的实际电容量按公式(2)计算:Q = 1 000 X C(I1I , -m( 2 ) 式中:Q一一牺牲阳极试样实际电容量.A h/kg; C一试验周期内阳极试样通过的电量.A.hl m , 试验前阳极试样重量.g;mz一一试碰后阳极试样重量，

13、g，.7.2.2 汁算电流效率a)根据含金的主要成分按公式(3)计算牺牲阳板的理论电容量:Q = A . X + B . Y + C Z +. ( 3 ) 式中:Q。一一牺牲阳极的理论电容量，A h/ kg; A、B、C一一合金成分的百分比，%;X、Y、Z一一合金成分的理论电容量，A h/kg。b)按公式(4)计算牺牲阳极试样的电流效率:式中:市一一牺牲阳极的电流放率.%。8 注意事项8. 1 防止化学试剂的伤人体亨(%)= (Q/Qo) X 100 . ( 11 ) 在配制铜电量计和清洗阳极试样时，操作人员对眼睛、皮肤等人体暴露在外面的部位)iL采取保护性措施。8.2 防止有害气体危害人体健

14、康用工甲苯浸泡涂封物和对阳极腐蚀产物进行化学清洗院在通风橱中进行。8. 3 防止化学废液污染环境处理阳极试样使用后的化学废液，应按照国家环境保护法规中的有关规定进行处理。GB/T 17848,-, 1999 附录A(提示的附法)铜电量计的制备方法A1 电极的材质、形状和阴极电流密度铜电量计的咆极材料远用纯度不低于D9.95 %的电fffl制。rl!悦的形状采用板状。阴极电流密度取220 mA/cm2。A2 电极的布置与容器(I:两个jlfl极中问设置-个阴极，剧、阳极之间的距离为1.0-, sm容器用玻璃戎塑料制成.其容t: tf. 100 mL以伫并且附加盖密封。A3 电解液的组成配制1L电

15、解浓的组成见表八1.各成分均采用分析纯级的化学试剂。成分CuS( , SH,O H.SO,(p 1. 84日/mL)C，H二OH(100%)A4 试验前后阴摄铜片的处理麦Al电解液的化学成分用量125 g 27 mL 63mL 试验前，阴极表面给砂纸烧克，用乙醇或丙酬洗净、烘干、称重.阳极制H也应进行清洗、烘二。试峻完成盯，从电解液中取出阴饭.经蒸馆水、乙醇或丙国洗净、烘J二、局:章。阳最B(提瓜的附录)人遭海水的配制方法81 配制溶班No.1表巴巾各成分用分析纯级试剂，按指在最溶解到纯水或蒸储水巾，总量用蒸馆水稀释到7.0L.然后倒入褐色缸中密封贮吁。表l溶液No.J的化学成分成分毒:.gM

16、gCl, 6H,() 3 R日9.0CaC1 , 10:;. G SrCL 6H,() 1,1.8 GB/ T 17848- 1999 B2 配制溶液No.2表B2中各成分用分析纯级试剂，按指定量榕解到纯水或蒸馆水中，总量用蒸馆水稀释到7.0L，然后倒入褐色瓶中密封贮存。表B2溶液No.2的化学成分成分重量.gKCl 486 . 2 NaHC03 140.7 KBr 70.4 H3B03 19. 0 NaF 2.1 B3 人造海水的配制配制10.0L人造海水的方法如下z首先将245.34g的NaCI和40.94g的Na2S0.溶解到8.O 9.0 L蒸馆水中，然后慢慢加入200mL溶液No:1和100mL溶液No.2，并充分搅拌，总量用蒸馆水稀释到10.0L。最后，用0.1mol/L的NaOH榕液将人造海水的pH值调整至8.2。别人造海水的化学成分人造海水的化学成分见表B3。表B3人造海水的化学成分成分NaCl MgClz Na2S04 CaC12 KCl 浓度.g/L24 .53 5. 20 4.09 1. 16 0.695 成分NaHCOg KBr H3B03 SrC12 NaF 浓度.g/Lo. 201 0.101 0.027 0.025