Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СТАЛЬ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ ДЛЯ АНОДОВ СОЛЕВЫХ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА
СТАЛЬ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ ДЛЯ АНОДОВ СОЛЕВЫХ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА

СТАЛЬ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ ДЛЯ АНОДОВ СОЛЕВЫХ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: солевые химические источники тока с алюминиевым анодом. Сущность изобретения: сплав на основе алюминия для солевого химического источника тока содержит, мас.%: олово 0,05 - 0,25; галлий 0,005 - 0,1; свинец 0,005 - 0,1; натрий 0,0001 - 0,01; стронций 0,0001 - 0,01; алюминий остальное. Указанный сплав обладает пониженной скоростью коррозии, что повышает эффективность и надежность источника. 2 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2035094
Класс(ы) патента: H01M4/46, C22C21/00
Номер заявки: 92006750/07
Дата подачи заявки: 17.11.1992
Дата публикации: 10.05.1995
Заявитель(и): Бычковский С.К.; Бурыгин А.А.; Дмитренко С.В.; Кассюра В.П.; Самойлова Л.А.
Автор(ы): Бычковский С.К.; Бурыгин А.А.; Дмитренко С.В.; Кассюра В.П.; Самойлова Л.А.
Патентообладатель(и): Кассюра Виктор Петрович
Описание изобретения: Изобретение относится к химическим источникам тока, а именно к солевым химическим источникам тока с алюминиевым анодом.
Для изготовления химических источников тока с целью получения электроэнергии путем использования электрохимической реакции между воздушным катодом и металлическим анодом, в качестве анодов используют алюминиевые сплавы.
Известен состав сплава для анодов, приведенный в [1] при следующем соотношении компонентов, мас. Кремний 0,002-0,006 Олово 0,03-0,02 Галлий 0,007-0,03 Алюминий (чист. 99,995) Остальное
Сплав обладает довольно отрицательным значением стационарного потенциала и потенциала под током, однако низкая коррозионная стойкость и высокая скорость выделения водорода при электрохимической коррозии не позволяют эффективно применять его в солевых химических источниках тока.
Известен также состав сплава, приведенный в [2] при следующем соотношении элементов, мас. Индий 0,005-0,05 Цинк 0,05-8,0 Магний 0,02-2,0 Марганец 0,01-0,3 Галлий 0,003-0,05 Кремний 0,03-0,4 Алюминий Остальное
Сплав обладает достаточно высоким значением стационарного потенциала, однако высокая скорость электрохимической коррозии и низкое значение потенциала под нагрузкой не позволяют применять его в солевых химических источниках тока с приемлемыми эксплуатационными характеристиками.
В [3] приведен состав сплава для анодов при следующем соотношении элементов, мас. Индий 0,005-0,05 Цинк 0,05-8,0 Магний 0,02-2,0 Марганец 0,01-0,3 Галлий 0,003-0,05 Железо 0,03-0,3 Кремний 0,03-0,4 Медь До 0,02 Алюминий Остальное
Сплав обладает высоким отрицательным значением стационарного потенциала, однако при поляризации потенциал резко сдвигается в положительную сторону. Кроме того, из-за относительно высоких значений содержания в сплаве железа и меди скорость коррозии сплава высока как в бестоковом режиме, так и при поляризации. Совокупность этих отрицательных факторов не позволяет эффективно применять указанный сплав в солевых химических источниках тока.
Наиболее близким по составу и свойствам к предложенному в изобретении составу сплава является состав сплава по [4] при следующем соотношении компонентов, мас. Галлий 0,01-0,2 Олово 0,01-0,2 Свинец 0,01-0,2 Алюминий Остальное
Указанный состав сплава взят за прототип (базовый объект). Сплав обладает достаточно отрицательным значением стационарного потенциала, однако значение потенциала под током не достаточно отрицательно, а скорость саморастворения сплава под током высока, что препятствует широкому применению сплава в солевых химических источниках тока.
Целью настоящего изобретения является повышение значений электрохимических параметров и снижение скорости коррозии сплава, что способствует существенному повышению надежности и эффективности применения солевых химических источников тока с алюминиевым анодом, а также расширению области использования анодов из алюминиевых сплавов в солевых химических источниках тока различного назначения.
Поставленная цель достигается тем, что предлагается состав сплава для анодов солевых химических источников тока, включающий олово, галлий и свинец, который дополнительно содержит натрий и стронций при следующем соотношении компонентов, мас. Олово 0,05-0,25 Галлий 0,005-0,1 Свинец 0,005-0,1 Натрий 0,0001-0,01 Стронций 0,0001-0,01 Алюминий Остальное
Основным отличием предлагаемого сплава от прототипа (базового объекта) является то, что натрий, вследствие своей активности, в процессе анодного растворения сплава образует большое количество ионов металла, которые переходят в электролит, оставляя на поверхности анода свободные электроны, что повышает электрохимическую активность сплава, сдвигая значение его стационарного потенциала и потенциала под током в отрицательную сторону.
Действие стронция аналогично действию натрия, однако учитывая существенно меньшую растворимость Sr(OH)2 (приблизительно на два порядка меньшую, чем для NaOH) основного продукта реакции растворения стронция в нейтральных солевых растворах, скорость его перехода из сплава в раствор существенно меньше, чем у натрия, что обеспечивает стабильность поддержания отрицательного значения потенциала как в отсутствии тока, так и под нагрузкой, а также снижение скорости коррозии.
Составы исследованных сплавов в сравнении с прототипом и значения сравнительных параметров для них приведены в табл. 1 и 2.
В качестве сравнительных параметров были выбраны следующие характеристики:
ϕст потенциал стационарный, В; (Все значения потенциалов приведены относительно насыщенного каломельного электрода);
Vc скорость коррозии при разомкнутой внешней цепи (без тока) по потери веса в 20% растворе KCl, мг/см2;
ϕα потенциал электродный при плотности тока 20 мА/см2, В;
Vн скорость коррозии при плотности анодного тока 20 мА/см2 в 20% растворе КСl, мА/см2;
τ длительность поддержания постоянного потока электронов до потенциала -0,8В при толщине анода 3 мм, ч.
Из представленных данных следует, что предложенный в данном изобретении состав имеет существенные преимущества в значениях электрохимических параметров по сравнению с прототипом (базовым объектом). Увеличение содержания компонентов в предлагаемом сплаве выше верхнего предела и уменьшение их ниже нижнего предела приводит к ухудшению значений электрохимических параметров сплава.
Из представленных экспериментальных данных видно, что предложенный сплав наиболее пригоден для использования в качестве анода солевых химических источников тока.
Формула изобретения: СТАЛЬ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ ДЛЯ АНОДОВ СОЛЕВЫХ ХИМИЧЕСКИХ ИСТОЧНИКОВ ТОКА, включающий в себя олово, галлий и свинец, отличающийся тем, что, с целью улучщения электрохимических характеристик, он дополнительно содержит натрий и стронций при следующем соотношении компонентов, мас.
Олово 0,05 0,25
Галлий 0,005 0,1
Свинец 0,005 0,1
Натрий 0,0001 0,01
Стронций 0,0001 0,01
Алюминий Остальное