DE69206018T2 - Opferelektrodenmaterial für den Korrosionsschutz. - Google Patents
Opferelektrodenmaterial für den Korrosionsschutz.Info
- Publication number
- DE69206018T2 DE69206018T2 DE69206018T DE69206018T DE69206018T2 DE 69206018 T2 DE69206018 T2 DE 69206018T2 DE 69206018 T DE69206018 T DE 69206018T DE 69206018 T DE69206018 T DE 69206018T DE 69206018 T2 DE69206018 T2 DE 69206018T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- element selected
- group
- phase
- magnesium
- amorphous phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F13/00—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection
- C23F13/02—Inhibiting corrosion of metals by anodic or cathodic protection cathodic; Selection of conditions, parameters or procedures for cathodic protection, e.g. of electrical conditions
- C23F13/06—Constructional parts, or assemblies of cathodic-protection apparatus
- C23F13/08—Electrodes specially adapted for inhibiting corrosion by cathodic protection; Manufacture thereof; Conducting electric current thereto
- C23F13/12—Electrodes characterised by the material
- C23F13/14—Material for sacrificial anodes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
- Die Erfindung betrifft ein Opferelektrodenmaterial, das aus einer Legierung auf Magnesiumgrundlage besteht und einen elektrochemischen Korrosionsschutz für einer wässrige Elektrolytlösung ausgesetzte metallische Artikel bereitstellt, wie etwa für in Wärmetauschern oder dergleichen eingesetzte Kupferkondensationsrohre oder Eisenrohre, die Seewasser oder ähnlichen Umgebungen ausgesetzt sind.
- Im Allgemeinen wurden Legierungen auf Magnesiumgrundlage oder Legierungen auf Zinkgrundlage als Anoden einsetzende elektrochemische Korrosionsschutzverfahren zum Zweck des Korrosionsschutzes für Bauteile oder Elemente von Wärmetauschern oder dergleichen benutzt.
- Insbesondere weil aus Magnesium oder Legierungen auf Magnesiumgrundlage hergestellte Anodenmaterialien bezüglich Baumaterialien aus Kupferlegierungen oder Eisenlegierungen, die in Wärmetauschern eingesetzt werden, elektrochemisch unedel sind, wurden sie als Opferanodenmaterialien zur Korrosionsverhinderung ins Auge gefaßt. Trotzt derartig vorteilhafter Eigenschaften wurden die herkömmlichen Legierungsmaterialien auf Magnesiumgrundlage bislang nicht verbreitet als Opferelektrodenmaterialien verwendet.
- Es wird angenommen, daß der Grund dafür im folgenden zu suchen ist. Als Opferelektrodenmaterialien aus einer Legierung auf Magnesiumgrundlage wurden Mg-Al-Zn- Legierungen verwendet, sie sind jedoch lediglich nützlich innerhalb des Mengenbereiches für Al bzw. Zn von weniger als 7 Atom-% bzw. weniger als 4 Atom-%. Wenn die Mengen an Al und Zn in den Legierungen diese Mengenbereiche überschreiten, besitzen die resultierenden Legierungen ein signifikant edles spontanes Elektrodenpotential und sind zum Einsatz als Opferelektroden ungeeignet.
- Ferner wird in den oben angegebenen Opferelektrodenmaterialien aus einer Mg-Al-Zn- Legierung der Anteil an Übergangsmetallelementen, wie etwa Eisen, Nickel, Kupfer usw. auf insgesamt 30 ppm oder weniger geregelt. Wenn diese Elemente als Verunreinigungen oder legierende Elemente in den Legierungen vorliegen, fällt die Selbstkorrosionsbeständigkeit der Materialien erheblich ab und die Lebensdauer als Opferelektrode wird kurz.
- Herkömmliche mittels Gießen oder durch anschließendes Walzen erhaltene Materialien sind aus groben Kristallkörnern zusammengesetzt. Wenn derartige herkömmliche Materialien als Opferelektrodenmaterialien benutzt werden, schreitet die Korrosion daher selektiv längs der Kristallkorngrenzen fort und dadurch tritt eine Abtrennung und ein Bruch auf. Folglich fällt die Lebensdauer als Opferelektrode deutlich ab. Insbesondere wenn die oben erwähnten Übergangsmetallelemente als gelöste Elemente oder Verunreinigungen koexistieren, ist die oben beschriebene Neigung deutlich. Daher wurden die Mengen der Übergangsmetallelemente streng beschränkt.
- Aus den vorstehenden Gründen war der Einsatz herkömmlicher Legierungsmaterialien auf Magnesiumgrundlage als Opferelektrode auf einen engen Bereich beschränkt, wenngleich sie verglichen mit Legierungen auf Aluminiumgrundlage oder Legierungen auf Zinkgrundlage elektrochemisch unedel sind.
- Gemäß der EP-A-0 361 136 liefern Legierungen auf Magnesiumgrundlage, die zu mindestens 50 Vol.-% aus einer amorphen Phase gebildet sind, und durch die allgemeine Formel (I) MgaXb, (II) MgaXcMd, (III) MgaXcLne oder (IV) MgaXcMdLne dargestellt werden, wobei M mindestens ein aus der aus Al, Si und Zn bestehenden Gruppe ausgewähltes Element ist, Ln mindestens ein aus der aus Y, La, Ce, Nd und Sm bestehenden Gruppe ausgewähltes Element oder ein Mischmetall aus Elementen der seltenen Erden ist, X mindestens ein aus der aus Cu, Ni, Sn und Zn bestehenden Gruppe ausgewähltes Element ist und a, b, c, d und e Angaben in Atom- % sind, die innerhalb der folgenden Bereiche liegen: 40 ≤ a ≤ 90, 10 ≤ b ≤ 60, 4 ≤ c ≤ 35, 2 ≤ d ≤ 25 und 4 ≤ e ≤ 25, verbesserte mechanische Eigenschaften. Als spezielle Zusammensetzungen werden unter anderem erwähnt Mg&sub7;&sub5;Zn&sub1;&sub5;Ce&sub1;&sub0; und Mg&sub7;&sub0;Zn&sub1;&sub5;Mm&sub1;&sub5;.
- Gemäß EP-A-0 461 633, welche Schrift lediglich unter Art. 54 (3) EPC genannt wird, werden noch weiter verbesserte mechanische Eigenschaften mit Legierungen auf Aluminiumgrundlage bereitgestellt, die im wesentlichen aus einer durch die allgemeine Formel (I) MgaMbXd, (II) MgaLncxXd oder (III) MgaMbLncXd dargestellten Zusammensetzung bestehen, wobei M mindestens ein aus der aus Ni, Cu, Al, Zn und Ca bestehenden Gruppe ausgewähltes Element ist, Ln mindestens ein aus der aus Y, La, Ce, Sm und Nd bestehenden Gruppe ausgewähltes Element oder ein Mischmetall (Mm) aus Elementen der seltenen Erden ist, X mindestens ein aus der aus Sr, Ba und Ga bestehenden Gruppe ausgewähltes Element ist und a, b, c und d Angaben in Atom-% sind, für die gilt 55 ≤ 95, 3 ≤ b ≤ 25, 1 ≤ c ≤ 15 und 0,5 ≤ d ≤ 30, wenn die Legierung zu mindestens 50 Vol.-% aus einer amorphen Phase gebildet ist.
- Als spezielle Zusammensetzungen offenbart die zuletzt genannte Schrift unter anderem Mg&sub8;&sub0;Ca&sub5;Ga&sub1;&sub5;, Mg&sub7;&sub5;Ca&sub5;Ga&sub2;&sub0;, Mg&sub8;&sub0;Ce&sub5;Ga&sub1;&sub5;, Mg&sub8;&sub0;Y&sub5;Ga&sub1;&sub5; und Mg&sub7;&sub5;Y&sub5;Ga&sub2;&sub0;.
- Angesichts der vorstehenden Beschreibung besteht eine Aufgabe dieser Erfindung in der Beseitigung der oben angesprochenen Abtrenn- oder Zerstörungsprobleme, die durch das Vorliegen grober Kristallkörner und die selektive Korrosion längs der Korngrenzen (intergranulare Korrosion) hervorgerufen werden, um dadurch eine verbesserte Lebensdauer bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Opferelektrodenmaterials mit einer herausragenden Korrosionsverhinderungswirkung, zusammen mit einer herausragenden Selbstkorrosionsbeständigkeit, in dem Übergangsmetallelemente nicht nur als unvermeidbare Verunreinigungen, sondern auch als zweckdienliche Additive vorliegen können, um die mechanischen Eigenschaften des Opferelektrodenmaterials zu verbessern.
- Die Erfindung liefert ein aus einer einphasigen, von Kristallkorngrenzen freien amorphen Struktur oder einer Kompositphasenstruktur, bestehend aus einer amorphen Phase und einer kristallinen Feststofflösungsphase, bestehendes Opferelektrodenmaterial. Das Opferelektrodenmaterial kann durch rasches Abschrecken eines Legierungsmaterials auf Magnesiumgrundlage aus der Flüssigphase oder Gasphase in Form dünner Filme, dünner Bänder, feiner Drähte oder Teilchen oder in Volumenform erhalten werden. Ein derartiges Opferelektrodenmaterial kann beispielsweise durch rasches Abschrecken eines geschmolzenen Legierungsmaterials auf Magnesiumgrundlage mit einer speziellen Zusammensetzung mit einer Kühlgeschwindigkeit von 10² bis 10&sup6; K/sek unter Verwendung von Flüssigkeitsabschreckverfahren erhalten werden. Erfindungsgemäß besteht das Legierungsmaterial auf Magnesiumgrundlage aus einer durch die folgende allgemeine Formel dargestellten Zusammensetzung:
- MgbalX1aX2b oder MgbalX1a,
- wobei
- X1 mindestens ein aus der aus Al, Zn, Ga, Ca und In bestehenden Gruppe ausgewähltes Element ist,
- X2 mindestens ein aus der aus Mm (Mischmetall), Y und den Elementen der seltenen Erden ausgewähltes Element ist und
- a und b Angaben in Atom-% sind, für die gilt:
- 5,0 ≤ a ≤ 35,0 bzw. 3,0 ≤ b ≤ 25,0.
- Das Legierungsmaterial auf Magnesiumgrundlage kann ferner ein oder mehr Übergangsmetallelemente in einer Menge von höchstens 1,0 Atom-% enthalten.
- In den so erhaltenen Elektrodenmaterialien sind gelöste Metallelemente gleichmäßig über das Elektrodenmaterial verteilt, so daß eine Ausscheidung verschiedenartiger intermetallischer Verbindungen, die aus den gelösten Metallelementen, die oben erwähnten Übergangsmetallelemente enthaltenden Verunreinigungen und einem Matrixmetallelement gebildet werden, verhindert wird und die Ausbildung lokaler Zellen in dem Material ebenfalls verhindert wird. Ferner wird die Neigung des Opferelektrodenmaterials, im Vergleich zum Wert des spontanen Elektrodenpotentials (gemessen unter Verwendung einer gesättigten Calomelelektrode als Standardelektrode) von reinem Magnesium edler zu werden, welche Neigung beim Anstieg der Menge der gelösten Elemente bemerkenswert wird, minimiert. Als Ergebnis wird das Opferelektrodenmaterial hinsichtlich seiner Stromwirksamkeit und Lebensdauer deutlich verbessert.
- Ferner ist die korrodierte Fläche der erfindungsgemäßen Elektrode glatt, weil die Korrosion der Opferelektrode gleichmäßig fortschreitet, und die Abtrennung oder der Bruch der Elektrode kann verhindert werden.
- Die einzige Figur zeigt eine eine Ausführungsform der Herstellung erfindungsgemäßer Materialien darstellende schematische Ansicht.
- Im Einzelnen liefert diese Erfindung ein herausragendes Opferelektrodenmaterial mit einem elektrochemisch unedlen spontanen Elektrodenpotential zusammen mit einer herausragenden Korrosionsbeständigkeit, das aus einer Matrix aus Magnesium und einem aus mindestens einem aus der Al, Zn, Ga, Ca und In bestehenden Gruppe ausgewählten Element bestehenden ersten Additivelement X1 mit einem Anteil von 5,0 bis 35,0 Atom-% und wahlweise einem aus mindestens einem aus der aus Mm (Mischmetall), Y und den Elementen der seltenen Erden bestehenden Gruppe ausgewählten Element bestehenden zweiten Additivelement X2 mit einem Anteil von 3,0 bis 25,0 Atom-%. Das Opferelektrodenmaterial gestattet das Auftreten von Verunreinigungen, einschließlich Übergangsmetallelementen, in einer Gesamtmenge von nicht mehr als 1,0 Atom-%.
- Die Zugabe des Elementes X1 zu Magnesium verhindert, daß das spontane Elektrodenpotential des Elektrodenmaterials edler wird und verbessert wirksam die Selbstkorrosionsbeständigkeit. Das Element X2 ist bei der Bereitstellung eines unedleren spontanen Elektrodenpotentials für das Material wirksam. Ferner unterdrückt das Element X2 die Diffusion des Elementes X1 und der die Übergangsmetallelemente aufweisenden Verunreinigungen in die Magnesiummatrix und stellt die Abschreckwirkung, mit der die Ausscheidung intermetallischer Verbindungen gehemmt wird und eine amorphe Struktur oder eine gleichmäßige Feststofflösung gebildet wird, sicher.
- Die Menge des Elementes X1 sollte im Bereich von 5,0 bis 35,0 Atom-% liegen. Wenn die Menge weniger als 5,0 Atom-% beträgt, verschlechtert sich die Selbstkorrosionsbeständigkeit. Wenn die Menge andererseits 35,0 Atom-% überschreitet, wird das spontane Elektrodenpotential edel. Daher können die für Opferelektroden erforderlichen Eigenschaften in beiden Fällen nicht erhalten werden. Die Menge des Elementes X2 ist auf den Bereich von 3,0 bis 25,0 Atom-% beschränkt. Wenn die Menge weniger als 3,0 Atom-% beträgt, ist die Abschreckwirkung nicht adäquat. Wenn die Menge 25,0 Atom-% überschreitet, verschlechtert sich die Selbstkorrosionsbeständigkeit und die gewünschten Eigenschaften können nicht erhalten werden. Ferner beträgt die maximal tolerable Menge der die Übergangsmetallelemente aufweisenden Verunreinigungen 1,0 Atom-%. Wenn die Verunreinigungsmenge 1,0 Atom-% überschreitet, können derartig übermäßig vorliegende Verunreinigungen mittels des erfindungsgemäß verwendeten Herstellungsverfahrens nicht länger im Zustand einer Feststofflösung in der Matrix gelöst werden und werden einzeln oder als intermetallische Verbindungen ausgefällt.
- Der Grund, aus dem die Struktur des erfindungsgemäßen Materials aus einer amorphen Phase oder einer aus einer amorphen Phase und einer kristallinen Feststofflösungsphase bestehenden zusammengesetzten Phase gebildet ist, stellt sich wie folgt dar: Es ist bekannt, daß eine amorphe Phase keine Kristallkorngrenzen aufweist und sich gelöste Elemente gleichmäßig im Zustand einer Feststofflösung lösen. Daher schreitet eine während der Reaktion auf den Anoden auftretender Auflösung der Anoden gleichmäßig fort, wenn eine Anode aus einer derartigen amorphen Struktur hergestellt ist und es können optimale Eigenschaften als Korrosionsverhingerungselektrode erhalten werden. Andererseits sind bei einer aus einer amorphen Phase und einer kristallinen Phase bestehenden zusammengesetzten Phase Korngrenzen zwischen der amorphen Phase und der kristallinen Phase oder zwischen den kristallinen Phasen noch nicht undeutlich und in dieser Stufe werden keine Ausscheidungen aus intermetallischen Verbindungen usw. nachgewiesen. Daher wurde bei derartig undeutlichen Korngrenzen eine selektive Korrosion, die zu Problemen bei den Opferelektroden zur Korrosionsverhinderung führen kann, nicht nachgewiesen und es können fast die gleichen Wirkungen wie mit der amorphen Einphasenstruktur erhalten werden. Wenn jedoch die Kristallisation fortschreitet und die zusammengesetzte Phase vollständig in eine stabile Kristallstruktur umgewandelt wird, in der es keine amorphe Phase gibt, werden Ausscheidungen aus intermetallischen Verbindungen oder dergleichen längs der Korngrenzen usw. gebildet und es kann eine selektive Korrosion längs der Korngrenzen auftreten.
- Neben den oben angegebenen Flüssigkeitsabschreckverfahren kann das erfindungsgemäße Material auch mit anderen bekannten Schnellabschreckungsverfahren hergestellt werden, wie etwa mit einem Schmelzspinnverfahren in rotierendem Wasser, einem Verfahren mit rotierenden Elektroden, einer Sputterbeschichtung, einer Ionenplattierung, einer Gaszerstäubung usw. Die Dünnfilmausbildungsverfahren, wie etwa die Sputterbeschichtung, die, wie vorstehend erläutert, die Abschreckwirkung herstellen, sind besonders geeignet, wenn die Opferelektroden in Form dünner Filme auf vor Korrosion zu schützenden Gegenständen aufzubringen sind.
- Wenn die erfindungsgemäßen Materialien in Form dünner Bänder, flacher Teilchen oder kugelförmiger Teilchen erhalten werden sollen, können sie ferner durch Warmpressung, Extrusion oder ähnlichen Verfestigungsverfahren zu Volumenform gebildet werden. In allen Fällen dieser Formen sind die erfindungsgemäßen Materialien als Opferelektroden zur Korrosionsverhinderung anwendbar. Die Materialien sind ferner als Beschichtungsmaterialien in Form von Teilchen nützlich.
- Wenn die Materialien in Form eines dünnen Drahtes erhalten werden, sind sie als auf Innenflächen von Rohren mit einem kleinen Durchmesser oder anderen konkaven Innenflächen einzusetzende, korrosionsverhindernde Opferanoden geeignet. Weil die erfindungsgemäßen Materialien eine überlegene Selbstkorrosionsbeständigkeit aufweisen, können sie zusätzlich nicht nur als Opferelektrodenmaterialien, sondern auch einzeln als korrosionsbeständige Materialien verwendet werden.
- Eine geschmolzene Legierung 3 mit einer vorgegebenen Zusammensetzung wurde mittels eines Hochfrequenz-Schmelzofens hergestellt und in ein eine Düse 5 mit einem Durchmesser von 0,5 mm an seinem unteren Ende aufweisendes Quarzrohr 1 gegeben, wie in der Zeichnung dargestellt. Nach Erwärmung zum Schmelzen der Legierung 3 wurde das Quarzrohr 1 gerade oberhalb einer Kupferrolle 2 angeordnet. Die im Quarzrohr 1 enthaltene geschmolzene Legierung wurde unter einem Argongasdruck von 0,7 kgf/cm² aus der Düse 5 des Quarzrohrs 1 ausgestoßen und zum Aufprallen auf eine Oberfläche der sich mit einer Geschwindigkeit von 4000 U/Min rasch drehenden Kupferrolle 2 gebracht, wodurch die geschmolzene Legierung 3 rasch abgeschreckt wurde und zu einem dünnen Band 4 aus einer Legierung erstarrte.
- Mit den oben angegebenen Herstellungsbedingungen wurden Legierungen in Form dünner Bänder (Breite: 1 mm, Dicke: 20 µm) mit den in Tabelle 1 dargestellten Zusammensetzungen (in Atom-%) erhalten. Messungen des spontanen Elektrodenpotentials, der Korrosionsbeständigkeit sowie Röntgenbeugungsmessungen wurde für jede Testprobe der resultierenden Legierungen in Form dünner Bänder ausgeführt. Die Testergebnisse sind in den rechten Spalten der Tabelle 1 dargestellt.
- Das spontane Elektrodenpotential wurde unter Verwendung einer gesättigten Calomelelektrode als Referenzelektrode bei 30ºC in einer wässrigen NaCl-Lösung (NaCl: 30 g/l) gemessen.
- Auf ähnliche Weise wurden die Korrosionsbeständigkeitsmessungen durch Eintauchen jeder Testprobe in die NaCl in einer Menge von 30 g/l enthaltende wässrige NaCl-Lösung bei 30ºC ausgeführt und die Menge des aufgrund der Auflösung der Testprobe freigesetzten Wasserstoffs wurde gemessen. Die aufgrund der Korrosion gelöste Menge jeder Legierungstestprobe wurde aus der Wasserstoffmenge berechnet. Die Lösungsmenge wurde ausgedrückt durch eine Korrosionsgeschwindigkeit pro Jahr (mm/Jahr) angegeben.
- Bei den Röntgenbeugungsmessungen wurde jede Testprobe so auf eine Glasplatte geklebt, daß die Fläche der aufgeklebten Testprobe etwa 1 cm² betrug und ein Röntgenbeugungsmuster wurde unter Verwendung eines herkömmlichen Röntgen-Difraktometers erhalten. Anhand der Ergebnisse der Röntgenbeugungsmessung wurde ermittelt, ob die Legierungen in Form dünner Bänder amorph waren oder kristallin.
- Das bei den Korrosionsgeschwindigkeiten in Tabelle 1 verwendete Zeichen "< " bedeutet "weniger als". Die Korrosionsgeschwindigkeit der Probe Nr. 6 beträgt beispielsweise weniger als 0,2 mm/Jahr. Die Symbole "amo" und "amo + kri", die in der Tabelle dargestellt sind, repräsentieren "eine amorphe einphasige Struktur" bzw. eine aus einer amorphen Phase und einer kristallinen Phase bestehende zusammengesetzte Struktur. Tabelle 1 Probe Nr. Zusammensetzung * Struktur Spontanes Elektrodenpotential mV Korrosionsgeschwindigkeit in mm/Jahr amo + kri amo (Referenzprobe)
- * Die Fi-Mengen sind wie folgt: Probe Nr. Fe-Menge (ppm)
- Es wurde herausgefunden, daß alle getesteten dünnen Bänder spontane Elektrodenpotentiale von nicht mehr als -1200 mV aufweisen und in einem breiten Anwendungsbereich als Opferelektrodenmaterialien geeignet sind. Es wurde ferner herausgefunden, daß alle getesteten dünnen Bänder Selbstkorrosionsgeschwindigkeiten von nicht mehr als 9,6 mm/Jahr sowie Eigenschaften aufweisen, die für den Einsatz als Opferelektroden gewünscht werden.
- Als weiterer bemerkenswerter Vorteil ist festzustellen, daß, obwohl die Proben mit den Nummern 3 bis 7 und 18 bis 20 Eisen in einer Menge von etwa 0,1 Atom-% enthielten, ihre Selbstkorrosionsbeständigkeit äußerst herausragend war. Dadurch wird verdeutlicht, daß die erfindungsgemäßen Materialien einen breiten Mengenbereich für die Übergangsmetallelemente ermöglichen.
- Wie vorstehend beschrieben sind die erfindungsgemäßen Materialien nicht nur als Opferelektrodenmaterialien zum Zweck der Korrosionsverhinderung geeignet, sondern auch als leichte, korrosionsbeständige Legierungsmaterialien nützlich.
- Weil erfindungsgemäß ein sehr breiter Mengenbereich für Übergangsmetallelemente aufweisende Verunreinigungen gewährbar ist, können ferner die ernsten Beschränkungen, denen herkömmliche Opferelektrodenmaterialien unterliegen und die den Einsatz hochreiner metallischer Rohmaterialien erforderlich machen, gelöst werden.
Claims (3)
1. Opferelektrodenmaterial zur Korrosionsverhinderung,
bestehend aus einer aus einer amorphen Phase oder einer
amorphen Phase und einer kristallinen
Feststofflösungsphase bestehenden Struktur, wobei das
Opferelektrodenmaterial durch rasches Abschrecken eines
Legierungsmaterials auf Magnesiumgrundlage aus der flüssigen Phase oder
einer Dampfphase davon in Form von Dünnschichten, dünnen
Bändern, feinen Drähten oder Teilchen oder in Rohform
hergestellt wird und das Legierungsmaterial auf
Magnesiumgrundlage aus einer der durch die folgenden allgemeinen
Formeln dargestellten Zusammensetzungen besteht:
MgbalX1aX2b oder MgbalX1a,
wobei:
X1 mindestens ein aus der aus Al, Ga, Ca und In
bestehenden Gruppe ausgewähltes Element ist,
X2 mindestens ein aus der aus Mm (Mischmetall), Y und den
Metallelementen der seltenen Erden ausgewähltes Element
ist;
a und b jeweils Angaben in Atomprozent sind, für die
gilt:
5,0 ≤ a ≤ 35,0 und 3,0 ≤ b ≤ 25,
mit einem oder mehreren Übergangsmetallelementen mit
tolerablen, insgesamt 1,0 at% nicht überschreitenden
Anteilen
mit Ausnahme von
Legierungen auf Magnesiumgrundlage, im wesentlichen
bestehend aus einer durch die allgemeine Formel (I)
dargestellten Zusammensetzung:
MgaMbXd
wobei:
M mindestens ein aus der aus Ni, Cu, Al, Zn und Ca
bestehenden Gruppe ausgewähltes Element ist;
X mindestens ein aus der aus Sr, Ba und Ga bestehenden
Gruppe ausgewähltes Element ist und
a, b und d Angaben in at% sind, für die gilt,
55 ≤ a ≤ 95, 3 ≤ b ≤ 25 und 0,5 ≤ d ≤ 30,
wobei die Legierung zu mindestens 50 Vol.% aus einer
amorphen Phase gebildet ist;
einer Legierung auf Magnesiumgrundlage, im wesentlichen
bestehend aus einer durch die allgemeine Formel (II)
dargestellten Zusammensetzung:
MgaLncXd
wobei:
Ln mindestens ein aus der aus Y, La, Ce, Sm und Nd
bestehenden Gruppe ausgewähltes Element oder ein Mischmetall
(Mm) ist, was eine Kombination aus Elementen der seltenen
Erden ist;
X mindestens ein aus der aus Sr, Ba und Ga bestehenden
Gruppe ausgewähltes Element ist und
a, c und d Angaben in Atomprozent sind, für die gilt
55 ≤ a ≤ 95, 1 ≤ c ≤ 15 und 0,5 ≤ d ≤ 30,
wobei die Legierung zumindestens 50 Vol.% aus einer
amorphen Phase gebildet ist und
einer Legierung auf Aluminiumgrundlage, im wesentlichen
bestehend aus einer durch die allgemeine Formel (III)
dargestellten Zusammensetzung:
MgaMbLncXd
wobei:
M mindestens ein aus der aus Ni, Cu, Al, Zn und Ca
bestehenden Gruppe ausgewähltes Element ist;
Ln mindestens ein aus der aus Y, La, Ce, Sm und Nd
bestehenden Gruppe ausgewähltes Element ist oder ein
Mischmetall (Mm) ist, was eine Kombination aus Elementen der
seltenen Erden ist;
X mindestens ein aus der aus Sr, Ba und Ga bestehenden
Gruppe ausgewähltes Element ist und
a, b, c und d Angaben in Atomprozent sind, für die gilt:
55 ≤ a ≤ 95, 3 ≤ b ≤ 25, 1 ≤ c ≤ 15 und 0,5 ≤ d ≤ 30,
wobei die Legierung zu mindestens 50 Vol.% aus einer
amorphen Phase gebildet ist.
2. Material nach Anspruch 1, enthaltend ein oder mehrere
Übergangsmetallelemente in einer Menge von mehr als 30
ppm.
3. Verwendung eines Materials mit einer aus einer amorphen
Phase oder einer amorphen Phase und einer kristallinen
Feststofflösungsphase bestehenden Struktur, das durch
rasches Abschrecken aus der Flüssigphase oder einer
Dampfphase eines Legierungsmaterials auf Aluminiumgrundlage in
Form von Dünnschichten, dünnen Bändern, feinen Drähten
oder Teilchen oder in Rohform hergestellt wird, wobei das
Legierungsmaterial auf Magnesiumgrundlage aus einer der
durch die folgenden allgemeinen Formeln dargestellten
Zusammensetzungen besteht:
MgbalX1aX2b oder MgbalX1a
wobei:
X1 mindestens ein aus der aus Al, Zn, Ga, Ca und In
bestehenden Gruppe ausgewähltes Element ist,
X2 mindestens ein aus der aus Mm (Mischmetall), Y und
Metallelementen der seltenen Erden bestehenden Gruppe
ausgewähltes Element ist;
a und b Angaben in Atomprozent sind, für die gilt:
5,0 ≤ a ≤ 35,0 bzw. 3,0 ≤ b ≤ 25,
mit einem oder mehreren Übergangselementen in tolerablen,
insgesamt 1,0 at% nicht überschreitenden Anteilen,
als Opferelektrodenmaterial zur Korrosionsverhinderung.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3065321A JP2937518B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 耐食性に優れた防食用犠牲電極用材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE69206018D1 DE69206018D1 (de) | 1995-12-21 |
| DE69206018T2 true DE69206018T2 (de) | 1996-07-04 |
Family
ID=13283531
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE69206018T Expired - Fee Related DE69206018T2 (de) | 1991-03-07 | 1992-03-06 | Opferelektrodenmaterial für den Korrosionsschutz. |
| DE199292103875T Pending DE502540T1 (de) | 1991-03-07 | 1992-03-06 | Opferelektrodenmaterial fuer den korrosionsschutz. |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE199292103875T Pending DE502540T1 (de) | 1991-03-07 | 1992-03-06 | Opferelektrodenmaterial fuer den korrosionsschutz. |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5423969A (de) |
| EP (1) | EP0502540B1 (de) |
| JP (1) | JP2937518B2 (de) |
| DE (2) | DE69206018T2 (de) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000050896A (ko) * | 1999-01-15 | 2000-08-05 | 박호군 | Mg-Ca 희생양극 |
| US6937686B2 (en) * | 2002-09-30 | 2005-08-30 | General Electric Company | Iron control in BWR's with sacrificial electrodes |
| JP5119465B2 (ja) * | 2006-07-19 | 2013-01-16 | 新日鐵住金株式会社 | アモルファス形成能が高い合金及びこれを用いた合金めっき金属材 |
| DE102007061561A1 (de) | 2007-12-18 | 2009-06-25 | Magontec Gmbh | Legierung umfassend Mg und Sr und hieraus gefertigte galvanische Opferanode |
| EP2463399B1 (de) * | 2010-12-08 | 2014-10-22 | Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH | Magnesiumbauteile mit verbessertem Korrosionsschutz |
| CN104641010B (zh) * | 2012-03-23 | 2018-05-22 | 苹果公司 | 给料或组成部分的无定形合金辊轧成形 |
| US9738551B2 (en) * | 2012-04-18 | 2017-08-22 | Westinghouse Electric Company Llc | Additives for heat exchanger deposit removal in a wet layup condition |
| US9334579B2 (en) | 2013-10-29 | 2016-05-10 | Westinghouse Electric Company Llc | Targeted heat exchanger deposit removal by combined dissolution and mechanical removal |
| CN106957999A (zh) * | 2017-03-03 | 2017-07-18 | 上海理工大学 | 一种镁锌钇非晶合金材料及其制备方法 |
| CN113186534A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-30 | 山西银光华盛镁业股份有限公司 | 一种Mg-Mn牺牲阳极材料电流效率的快速判定方法 |
| CN115786790A (zh) * | 2022-12-14 | 2023-03-14 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种耐海水腐蚀高电流效率Mg-Ca-In镁合金及其制备方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2459123A (en) * | 1946-03-21 | 1949-01-11 | Cleveland Heater Co | Water heating device with corrosion protective anode |
| JPS6176644A (ja) * | 1984-09-21 | 1986-04-19 | Nippon Boshoku Kogyo Kk | 電気防食法における流電陽極用マグネシウム合金 |
| JPH07116546B2 (ja) * | 1988-09-05 | 1995-12-13 | 健 増本 | 高力マグネシウム基合金 |
| NZ230311A (en) * | 1988-09-05 | 1990-09-26 | Masumoto Tsuyoshi | High strength magnesium based alloy |
| JPH0733555B2 (ja) * | 1988-09-20 | 1995-04-12 | 株式会社ナカボーテック | 電気防食に使用される流電陽極用マグネシウム合金 |
| JP2511526B2 (ja) * | 1989-07-13 | 1996-06-26 | ワイケイケイ株式会社 | 高力マグネシウム基合金 |
| FR2662707B1 (fr) * | 1990-06-01 | 1992-07-31 | Pechiney Electrometallurgie | Alliage de magnesium a haute resistance mecanique contenant du strontrium et procede d'obtention par solidification rapide. |
| JP2705996B2 (ja) * | 1990-06-13 | 1998-01-28 | 健 増本 | 高力マグネシウム基合金 |
| US5087304A (en) * | 1990-09-21 | 1992-02-11 | Allied-Signal Inc. | Hot rolled sheet of rapidly solidified magnesium base alloy |
| EP0503880B1 (de) * | 1991-03-14 | 1997-10-01 | Tsuyoshi Masumoto | Amorphe Legierung auf Magnesiumbasis und Verfahren zur Herstellung dieser Legierung |
-
1991
- 1991-03-07 JP JP3065321A patent/JP2937518B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-03-06 DE DE69206018T patent/DE69206018T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-06 DE DE199292103875T patent/DE502540T1/de active Pending
- 1992-03-06 EP EP92103875A patent/EP0502540B1/de not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-03-23 US US08/217,009 patent/US5423969A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0748658A (ja) | 1995-02-21 |
| DE502540T1 (de) | 1993-02-25 |
| EP0502540A1 (de) | 1992-09-09 |
| DE69206018D1 (de) | 1995-12-21 |
| JP2937518B2 (ja) | 1999-08-23 |
| US5423969A (en) | 1995-06-13 |
| EP0502540B1 (de) | 1995-11-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE68907837T2 (de) | Hochfeste Legierungen auf Magnesiumbasis. | |
| DE69028009T2 (de) | Hochfeste Legierungen auf Magnesium-Basis | |
| DE69113294T2 (de) | Hochfeste, warmfeste Legierungen auf Aluminiumbasis. | |
| DE3631119C2 (de) | ||
| DE69304231T2 (de) | Hochfeste Aluminiumlegierung | |
| DE69502867T2 (de) | Hochfeste Aluminiumlegierung | |
| DE69014085T2 (de) | Oxidationsbeständige Legierungen mit niedrigem Ausdehnungskoeffizient. | |
| DE68916687T2 (de) | Hochfeste, hitzebeständige Aluminiumlegierungen. | |
| DE3221833C2 (de) | ||
| DE69508319T2 (de) | Hochfeste und hochduktile Aluminium-Legierung und Verfahren zu deren Herstellung | |
| DE2551294C3 (de) | Verfahren zur Herstellung dispersionsverfestigter Aluminiumlegierungsbleche | |
| DE69225283T2 (de) | Hochfeste amorphe Magnesiumlegierung und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| DE3407307C2 (de) | ||
| DE3616008C2 (de) | Hochkorrosionsbeständige, glasartige Legierung | |
| DE3049906A1 (en) | Amorphous alloys | |
| DE3429393A1 (de) | Kupferlegierung mit hoher festigkeit und hoher leitfaehigkeit | |
| DE69206018T2 (de) | Opferelektrodenmaterial für den Korrosionsschutz. | |
| DE3018563A1 (de) | Korrosionsfeste, amorphe edelmetall- legierungen | |
| DE3820550C2 (de) | ||
| DE19931803C2 (de) | Kupferlegierung für Anschlüsse und Verbinder und Verfahren zur Herstellung derselben | |
| DE69310954T2 (de) | Hochfestige, rasch erstarrte Legierung | |
| DE1954750C3 (de) | Verfahren zur Verbesserung der Spannungskorrosionsbestandigkeit von Aluminium Magnesium Legierungen | |
| DE69011894T2 (de) | Kupferlegierung mit hervorragender Warmwälzbarkeit und sehr guter Beständigkeit gegen Abblättern einer plattierten Oberfläche während der Heizung derselben. | |
| DE69105363T2 (de) | Hochfeste Legierungen auf Magnesiumbasis. | |
| DE69115350T2 (de) | Korrosionsbeständige Legierung auf Aluminiumbasis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |