1322· 工程科学学报.第41卷，第10期 去离子水冲洗干净得到的阳极腐蚀情况，见图9（©） 从图9(c)和图(d)可知，在含1gL-氧离子条 和图9(d).采用万用表测试四种不同阳极的槽电 件下电解15d后，图9(c)未镀膜的阳极表面明显有 压变化特征，见图10. 大量阳极泥覆盖，且部分阳极泥已掉落，可能一方面 表3电积锌实验条件 Table 3 Experimental conditions for zinc electrodeposition 电解液 电流密度/(A·m2) 温度/℃ 阳极 阴极 150g-L-1H2S04+50g-L-lZm2++1g-L-lC- 500 35 试样1#和2# 纯铝 备注：试样1#代表图9(a)Al棒P-0.2%Ag;试样2#代表图9(b)A1棒Pb-0.2%Ag/Ph02. d 图9栅栏型阳极板实物图.(a,b)电解前；(c,d)电解15d后 Fig.9 Physical photo of palisade anode plate:(a,b)before electrolysis;(c,d)after 15 days of electrolysis 3.40 由图10可知，15d内栅栏型镀膜阳极的槽电压比未 ■-Ph-0.2%Ag 3.38 ◆A1棒PL-0.2%Ag 镀膜的传统阳极平均槽电压降低了75mV.原因可 -Pb-0.2%Ag/Pbo 3.36 A1摔Ph-0.2%Ag/PL0 能是一方面栅栏型状的阳极板结构提高了溶液的流 3.34 动性和传质性，降低了浓差极化：另一方面是因为经 3.32 过镀膜处理的阳极，表面膜层中含有大量具有耐腐 3.30 蚀、高催化活性的B-Pb02,不仅保护了金属基底，而 3.28 且促进了大量析氧活性位点的生成，降低了析氧过 3.26 电位，从而有效的降低了槽电压 3.24 6810121416 3结论 时间d 图10不同阳极电解过程中的槽电压的变化 (1)通过X射线衍射和扫描电镜分析表明A! Fig.10 Change of cell voltage during electrolysis of the different an- 棒Pb-0.2%Ag阳极和P%-0.2%Ag阳极表面成膜 odes 后，阳极表面膜层物相成分相似主要为B-PbO,但 是由于结构疏松的阳极泥易被阳极析出的氧气冲刷 A1棒Pb-0.2%Ag阳极表面比Pb-0.2%Ag阳极表 掉，另一方面没有致密的预镀膜层保护，电解液容易 面易生成致密的B-PbO2膜层.从金相及力学性能 进入氧化物膜/合金基底界面剥离阳极泥，造成对阳 测试可以看出Al棒Pb-0.2%Ag阳极表面膜层更 极基底的腐蚀.因此，致密的膜层不仅是降低阳极 厚，维氏硬度较大，且阳极材料极限抗拉强度更高. 腐蚀速率的关键因素，而且还减少了阳极泥的产生. (2)通过循环伏安曲线表明Al棒Pb-0.2%Ag工程科学学报,第 41 卷,第 10 期 去离子水冲洗干净得到的阳极腐蚀情况,见图 9(c) 和图 9(d). 采用万用表测试四种不同阳极的槽电 压变化特征,见图 10. 从图 9(c)和图(d)可知,在含 1 g·L - 1氯离子条 件下电解 15 d 后,图 9(c)未镀膜的阳极表面明显有 大量阳极泥覆盖,且部分阳极泥已掉落,可能一方面 表 3 电积锌实验条件 Table 3 Experimental conditions for zinc electrodeposition 电解液 电流密度/ (A·m - 2 ) 温度/ 益 阳极 阴极 150 g·L - 1 H2 SO4 + 50 g·L - 1 Zn 2 + + 1 g·L - 1 C1 - 500 35 试样 1#和 2# 纯铝 备注:试样 1#代表图 9(a) Al 棒 Pb鄄鄄0郾 2% Ag; 试样 2#代表图 9(b) Al 棒 Pb鄄鄄0郾 2% Ag / PbO2 . 图 9 栅栏型阳极板实物图 郾 (a,b) 电解前; (c,d) 电解 15 d 后 Fig. 9 Physical photo of palisade anode plate: (a, b) before electrolysis; (c, d) after 15 days of electrolysis 图 10 不同阳极电解过程中的槽电压的变化 Fig. 10 Change of cell voltage during electrolysis of the different an鄄 odes 是由于结构疏松的阳极泥易被阳极析出的氧气冲刷 掉,另一方面没有致密的预镀膜层保护,电解液容易 进入氧化物膜/ 合金基底界面剥离阳极泥,造成对阳 极基底的腐蚀. 因此,致密的膜层不仅是降低阳极 腐蚀速率的关键因素,而且还减少了阳极泥的产生. 由图 10 可知,15 d 内栅栏型镀膜阳极的槽电压比未 镀膜的传统阳极平均槽电压降低了 75 mV. 原因可 能是一方面栅栏型状的阳极板结构提高了溶液的流 动性和传质性,降低了浓差极化;另一方面是因为经 过镀膜处理的阳极,表面膜层中含有大量具有耐腐 蚀、高催化活性的 茁鄄鄄PbO2 ,不仅保护了金属基底,而 且促进了大量析氧活性位点的生成,降低了析氧过 电位,从而有效的降低了槽电压. 3 结论 (1)通过 X 射线衍射和扫描电镜分析表明 Al 棒 Pb鄄鄄0郾 2% Ag 阳极和 Pb鄄鄄0郾 2% Ag 阳极表面成膜 后,阳极表面膜层物相成分相似主要为 茁鄄鄄 PbO2 ,但 Al 棒 Pb鄄鄄0郾 2% Ag 阳极表面比 Pb鄄鄄0郾 2% Ag 阳极表 面易生成致密的 茁鄄鄄 PbO2膜层. 从金相及力学性能 测试可以看出 Al 棒 Pb鄄鄄 0郾 2% Ag 阳极表面膜层更 厚,维氏硬度较大,且阳极材料极限抗拉强度更高. (2)通过循环伏安曲线表明 Al 棒 Pb鄄鄄0郾 2% Ag / ·1322·