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铝合金牺牲阳极材料密度小，电位较负，理论电容量大，成本低廉且制造工艺简单，常用于保护海洋工程中的钢制构件。目前应用广泛的Al-Zn-In系牺牲阳极材料虽然电流效率比较高，但In元素价格昂贵，本研究选取Sn和Bi作为活化元素以取代In，在Al-Zn-Sn和Al-Zn-Bi两类合金的基础上通过添加微量元素和热处理工艺来提高牺牲阳极材料的电化学性能，并进一步研究合金在电解质溶液中的腐蚀行为。
本文通过成分设计，选定Zn、Sn、Mg、Bi、La等合金元素，熔炼了Al-Zn-Sn和Al-Zn-Bi系合金牺牲阳极材料，并对部分材料固溶处理；通过测试电流效率，研究了不同Sn含量(0.03％，0.06％，0.09％)对Al-Zn-Bi系合金阳极电化学性能的影响；考察分析牺牲阳极材料的极化曲线和电化学阻抗谱(EIS)，对腐蚀机理和电化学腐蚀过程进行研究，并探讨Sn元素对合金腐蚀行为的影响； 固溶处理方面研究了不同温度下(510℃，530℃，550℃，570℃)保温10h后水淬对铝阳极工作电位、电流效率、极化曲线和电化学阻抗谱等电化学性能的影响；用扫描电镜(SEM)分析了固溶处理对铝阳极显微组织的影响，探讨了电化学性能影响因素。
结果表明，在所研究的含量范围(0.03％~0.09％)内，随Sn含量增大，530℃、550℃、570℃固溶态Al-5Zn-0.5Bi-Sn合金牺牲阳极材料电流效率先是逐渐增大，Sn含量为0.06％时达到最大，超过0.06％时电流效率逐渐减小。在所研究的含量范围 (0.04％~0.12％)内，随Si含量增大，510℃固溶态Al-5Zn-0.5Bi-Si合金牺牲阳极材料的电流效率变化很小。随着Bi含量的增加，铸态Al-5Zn-0.5ZnO-Bi合金的电流效率变化不明显，上下波动仅为3％左右。Al-5Zn-0.5Bi-Sn合金的工作电位随Sn含量增大逐渐负移，当含量超过0.06％后又正移。
Al-5Zn-0.5Bi-Sn合金牺牲阳极材料固溶处理后电流效率增大，其中A1-5Zn-0.5Bi-0.06Sn合金570℃保温10h后水淬电容量达到2077.4Ah/kg，电流效率达到72.6％，可以作为牺牲阳极材料。Al-5Zn-0.5Bi-0.03Sn合金固溶处理后自腐蚀电位降低0.019V，自腐蚀电流密度降低0.44μA/cm2，电流效率提高19.5％，明显改善了牺牲阳极材料的性能。固溶处理对Al-5Zn-0.5Bi-0.03Sn合金牺牲阳极材料的组织有较大影响，经过固溶处理沿晶界分布的偏析相中Zn、Sn元素溶入基体，偏析相发生球化。