嘉峪关船用锌合金牺牲阳极保护原理
牺牲阳极是一种防止金属腐蚀的方法。
牺牲阳极的阴极保护法,又称牺牲阳极保护法,是一种防止金属腐蚀的方法,即将还原性较强的金属作为保护极,与被保护金属相连构成原电池,还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应而消耗,被保护的金属作为正极就可以避免腐蚀。
牺牲阳极的阴极保护法实际上是牺牲负极的正极保护法,因为负极和阳极都是失电子,发生氧化反应,而正极和阴都是得电子发生还原反应,而为了不让一种金属被腐蚀就要用比他活泼的金属充当负极(阳极),所以就是牺牲阳极的阴极保护。
牺牲阳极材料:
用于牺牲阳极的材料要么是相对纯的活性金属,如锌或镁,要么是专门开发用于牺牲阳极的镁合金或铝合金。如果牺牲阳极被埋入地下,需要用一种特殊的回填材料包裹在阳极周围,以确保阳极能产生所需的电流。
牺牲阳极是通过引入另一个具有更负的电位和阳极性更强的金属来工作的,电流将从新引入的阳极流出,受保护的金属变成阴极,形成原电池。阳极表面发生氧化反应,阴极表面发生还原反应。
然而因为混凝土被氯化物侵入,从而导致钢筋表面部去钝化,同时放出自由电子,从而使钝化的钢筋仍旧残留在其表面,则成为阴区与上述阳区构成腐蚀电偶。实际应用中牺牲阳的阴保护法主要工作原理是采用电化学上比钢更活泼,即电位更负的铝合金或锌合金、镁合金作为阳,与被保护的钢电连接,以本身的腐蚀牺牲提供自由电子,对保护的钢实施阴保护。锌阳产品在现代轮船运输领域中的应用具体来讲就是在轮船的尾部和在船壳的水线以下部分装上一定数量的锌块,从而来船壳等的腐蚀就是应用的这种方法。目前电化学保护法的应用除海水或河道中钢铁设备的保护外,还应用于电缆石油管道地下设备和化工设备等的腐蚀。其实质是一种原电池反应。
嘉峪关船用锌合金牺牲阳极保护原理
如果电流从防腐层缺陷点位置流出管道,则该缺陷点为活性(阳性);如果电流从防腐层缺陷点处流入管道,则该缺陷点为阴性阳材料按用途主要分为三类:铝合金牺牲阳:多用于海洋或容器储罐内的阴保护t锌合金牺牲阳:多用于土壤环境应用条件土壤电阻率≤15Ω·m镁合金牺牲阳:多用于土壤环境,应用条件土壤电阻率≥15Ω·m工程中常用牺牲阳材料主要有镁和镁合金、锌和锌合金、铝合金三大类,在个别项目中,由于情况而采用铁阳或锰阳作为牺牲阳进行阴保护,牺牲阳因具有很负的开路电位和很大的驱动电压等性能而广泛的应用于土壤、海水。海泥及工业水中对金属结构物进行阴保护,但它的电流效率低,是博亿达缺点,锌牺牲阳的开路电位不如镁基阳那么负,驱动电压不大,但它仍能在低电阻率土壤、海水、海泥环境中广泛用于牺牲阳保护,铝牺牲阳的开路电位比锌阳略负,它的理论电容量远高于锌基和镁基阳,具有的性能。但是它易于钝化的金属材料,在其表面容易产生致密、附着性好的连续氧化膜,甚至产生一层高电阻硬壳,阻碍金属的活化溶解。目前铝基演技广泛应用于海水中保护船舶、平台、码头等海洋结构物,在海泥。盐水系统也获得了成功的应用,但尚不能应用于土壤环境中。
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特高纯锌阳及参比电锌是早发现并使用的牺牲阳材料,优点是电流效率高,使用寿命长,安装费用低,并具有自动调节电流输出的作用,保护海洋结构上的涂层系统不会产生部高电位,可用于燃料油舱等禁用镁阳之处;缺点是密度大,对钢铁的驱动电位低,约为0.2V,且电电位随着温度的升高而正移,有可能发生电位逆转,加速被保护结构的腐蚀。长期以来,锌基阳材料的发展主要通过两个途径:一是采用高纯金属锌;二是采用低合金化的锌基合金,同时减少杂质的含量。目前已经开发的锌基牺牲阳材料的种类有以下几种:纯锌系、Zn-Al和Zn-Al-Cd系。
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