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21世纪是海洋的世纪，海洋资源大都分布在从几十米到几千米的海底，探索和开采这些资源需要制造和使用大量仪器、设备和构筑物。在深海环境中，常采用安装方便，维护简单的牺牲阳极阴极保护法对设备等进行保护。深海环境具有压力大、温度低、溶解氧含量少等特点，这些因素对牺牲阳极的电化学性能有一定影响。牺牲阳极中铝合金阳极对金属构件驱动电位大、理论电容量高、资源丰富、成本低廉，因而被大量使用。本文选取天然海水为介质，选取温度、溶解氧、介质流动状态等因素为研究变量，模拟深海环境条件，研究深海环境因素对海水阴极保护中常用的Al-Zn-In-Cd牺牲阳极的电化学性能规律；采用拉丁正交实验，研究确定优选阳极配方；在模拟深海环境下研究优选配方的电化学性能。采用恒电流阳极极化法、循环伏安法对铝阳极的电化学性能进行研究，并借助于电子探针等手段研究铝阳极的活化溶解机理，为进一步开发深海牺牲阳极打下基础。通过恒电流阳极极化和循环伏安法研究深海环境因素对Al-Zn-In-Cd牺牲阳极电化学性能的影响，结果显示，温度对Al-Zn-In-Cd牺牲阳极试样的开路电位、闭路电位、电流效率均有较为明显的影响； Al-Zn-In-Cd牺牲阳极在动态的开路电位、工作电位相接近，电流效率稍高于静态，溶解形貌稍差于静态下；低溶解氧含量条件下阳极试样溶解均匀，腐蚀产物易脱落，电化学性能良好，和常态条件下的基本一致。拉丁正交实验所得九种阳极试样在低温条件下，开路电位、工作电位及电化学容量均达到或超过国标要求，电流效率均在85%以上。分别以电流效率和溶解形貌为目标函数，进行极差、方差分析，得到最佳阳极配方（Al-3）各组分含量（wt%）为Zn4.8，In0.020，Si0.08，Fe0.06~0.10。最佳配方Al-3阳极在低温条件下进行电化学性能测试，研究结果表明，阳极试样在低温下开路电位、工作电位及电流效率均达到国标要求，且电流效率在90%以上。对其它阳极的研究发现，Al-Zn-In-Si（I）阳极在低温条件下电流效率较高，但是溶解形貌欠佳，加上杂质铁的含量较低，对冶炼原料的要求提高，进而增加成本； Al-1、Al-2阳极在低温条件下性能均为良好。因此，再次根据配方进行配比，冶炼Al-1、Al-2、Al-3三种阳极，并对其在模拟深海环境下进行电化学性能测试。实验结果表明，三种铝阳极在模拟深海条件下电化学性能均良好，随着温度的降低，阳极的开路电位、工作电位均发生正移，电流效率逐渐升高。三种阳极在不同温度海水中的溶解形貌均为良好（除Al-3阳极在4℃出现局部腐蚀现象外）。循环伏安结果显示，阳极在不同温度下均活化良好，没有明显的钝化现象，随着温度的降低，阳极的活化程度降低；电子探针研究结果发现，低温条件下In元素均匀分布于铝基体，对阳极的电流效率起到促进作用，而Si元素在铝基体表面发生明显的局部富集现象，阻止活化元素与铝基体金属间结合形成金属间化合物，影响阳极的活化溶解，使阳极的局部腐蚀敏感性增加。