陰極保護(hù)原理
來(lái)源：山東奧科防腐工程有限公司 時(shí)間：2016-10-29 14:20:00 閱讀量：0
1．陰極保護(hù)綜合論述
腐蝕定義為材料發(fā)生化學(xué)和電化學(xué)反映后受到的侵蝕，金屬的腐蝕是一種電化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果，在這里金屬或合金與氧氣或其他含氧介質(zhì)相結(jié)合發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)， 終形成一種穩(wěn)定狀態(tài)的化合物。
所有的金屬都具有回復(fù)到 穩(wěn)定狀態(tài)的一種趨勢(shì)。這種趨勢(shì)體現(xiàn)在賤金屬方面尤為明顯，這些賤金屬被稱為活潑金屬，具有更低或更負(fù)的電位。
海水中金屬的電位序列:
鎂 -1,48V
鋅 -1,03V
鋁 35-H -0,79V
高精度鋼、碳鋼 -0,61V
鑄鐵 -0,61V
不銹鋼 430 AISI (17% 鉻) -0,57V
不銹鋼 304 AISI (18% 鉻,18% 鎳) -0,53V
銅棒 -0,40V
銅 -0,36V
鋁銅合金 -0,32V
鎳 -0,2OV
鈦 -0,15V
硅 -0,13V
鉬 -0,08V
上表說(shuō)明了金屬可以根據(jù)活潑性進(jìn)行分類。
2．陰極保護(hù)的基本原理
當(dāng)兩種金屬在海水的電解質(zhì)中發(fā)生電連接時(shí)，由于電位差，電子從活潑金屬向不活潑金屬移動(dòng)。不活潑的金屬稱為陰極，活潑金屬稱為陽(yáng)極。當(dāng)陽(yáng)極發(fā)生電流時(shí)，它在電解質(zhì)中溶解成離子，同時(shí)產(chǎn)生電子。陰極通過(guò)與陽(yáng)極電連接而獲得電子。結(jié)果就是陰極負(fù)極化，起到防腐保護(hù)的作用。
被保護(hù)金屬獲得了超量的電子而起到防止腐蝕被保護(hù)的作用，這樣它的表面不會(huì)發(fā)生任何氧化的化學(xué)反應(yīng)。
3.陰極保護(hù)主要的兩種方法
1）犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)法
犧牲陽(yáng)極法是利用電位低的金屬或合金（如鎂合金、鋅合金、鋁合金等）作為陽(yáng)極，通過(guò)介質(zhì)（如：海水等）與被保護(hù)金屬相連接形成一個(gè)電池效應(yīng)。在陰極（被保護(hù)結(jié)構(gòu)）得到保護(hù)的同時(shí)，陽(yáng)極不斷地被消耗，故稱為犧牲陽(yáng)極。
2）外加電流陰極保護(hù)法
強(qiáng)制電流法（外加電流法）則是給被保護(hù)結(jié)構(gòu)加一陰極電流，而給輔助陽(yáng)極（一般為高硅鑄鐵或廢鋼）加一陽(yáng)極電流，構(gòu)成一個(gè)腐蝕電池。以同樣的原理使金屬結(jié)構(gòu)得到保護(hù)。
鋅
鋅被證明是一種用于陽(yáng)極保護(hù)的非常有效的陽(yáng)極材料。鋅陽(yáng)極對(duì)鋅錠中含微量有害元素有嚴(yán)格的規(guī)定。傳統(tǒng)的鋅陽(yáng)極中含有鋁，為了克服粘結(jié)現(xiàn)象需要在鋅陽(yáng)極中加入鎘。相對(duì)于被保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)，鋅陽(yáng)極具有220mv的驅(qū)動(dòng)電位。鋅陽(yáng)極的電容量為780A.h/kg。鋅陽(yáng)極非常適用于低電流的涂層結(jié)構(gòu)保護(hù)。
鋁
理論上鋁作為一種犧牲陽(yáng)極的材料，具有非常高的電容量。事實(shí)上，鋁合金被不同的公司用作代替鋅陽(yáng)極的一種新的陽(yáng)極材料。自從1960年問(wèn)世以來(lái)，含有鋅和銦元素的鋁合金被證明是一種非?？煽亢陀行У年?yáng)極產(chǎn)品。鋁陽(yáng)極相對(duì)于被保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)具有300mV的驅(qū)動(dòng)電位，鋁合金的電流容量為2700A.h/kg。
鎂
鎂作為一種新的陽(yáng)極材料，應(yīng)用于有特殊要求的海洋工程保護(hù)方面，例如淡水中的船體和裝載淡水的壓載艙等。
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