开封船用防腐锌块材料
作为牺牲阳极材料,必须能满足以下要求:
1、 要有足够负的稳定电位;
2、 自腐蚀速率小且腐蚀均匀,要有高而稳定的电流效率;
3、 电化学当量高,即单位重量产生的电流量大;
4、 工作中阳极极化要小,溶解均匀,产物易脱落;
5、 腐蚀产物不污染环境,无公害;
6、 材料来源广,加工容易,价格低廉。
常用的牺牲阳极品种有镁基、锌基和铝基合金3类。
锌是我们日常生活中比较常见的一种金属,在元素周期表中锌的原子量是65.4,密度是7.14,化合价是2,具有420摄氏度的熔点。
锌是一种电位为负性的金属,它的标准电位是负的0.76V,在海水中高纯锌的稳定电位向负向游动偏移的,在PH值不同时,锌的腐蚀率也不一样,在PH小于6时和PH大于12时,锌的腐蚀率都较大;但是在6-12的PH值的范围内锌的腐蚀率比较小。
其中的杂质也会对锌的阳极腐蚀率跟阳极行为产生很大影响。杂质的存在,会形成局部的腐蚀电源,可以形成局部电池,这些电池可以使得锌的表面上形成氢氧化物,形成坚固的覆盖层防止进一步的发生溶解。这样形成覆盖层的方式 可以用在阴极保护系统中。
镁带的施工方式与锌带相同,当使用镁带保护罐底板时,可以用镀锌扁铁从储罐中心延伸到储罐底板外侧,将每圈镁带的铁芯与扁铁焊接。锌阳是早使用的阳,在1824年,就被Davy使用。早期锌阳的失效主要是因为铁含量超标而导致锌阳钝化,所以,铁含量要控制在0.0014%以下。加人0.4%的铝、0.15%的镉,铁的允许含量可以达到0. 005%。在碳酸盐、碳酸氢盐、硝酸盐存在的环境中,锌阳表面发生钝化,使锌阳电位变正,温度越高,这种影响越明显。在碗酸盐、氯化物存在的环境中,锌阳不会发生钝化,即使锌阳已经发生钝化,如果在锌阳周围添加石膏粉(含硫酸根离子),锌阳 电位也会迅速降低到﹣1.10V (CSE)。
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牺牲阳是附着在被保护金属结构上的的另一种更活泼的金属材料。由于船上设备会受到腐蚀,船上的金属、海水、水中的氧和氢以及阳会形成电化学电池。由于其固有的电位差,牺牲阳就会产生电流。金属中的阳离子会被释放到水中,造成牺牲阳腐蚀,从而保护船体不被腐蚀。由于牺牲阳的电化学活性要高于被保护金属结构,电子首先从牺牲阳而不是船上的被保护金属中被释放,这个过程被称为阴保护。因为阳自身被消耗,代替船体的腐蚀,因此这种金属也被称为牺牲阳,因为它们“牺牲”自己,以保护船体结构。
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镁是典型的轻金属,原子序数12,相对原子质量24.31,密度1.74g/cm,化合价2,熔点651℃.镁的标准电电位-2.37(SHE)。镁的特点是:密度小具有较高的化学活泼性;电电位很负;化率低;驱动电位大,对铁的驱动电位可达0.6V以上;理论电容量大。在镁阳表面不易形成屏蔽性保护膜。镁和镁合金系列牺牲阳,电流效率很低一般只有50%左右。在镁表面易形成较为强烈的腐蚀原电池作用,导致自溶解速率较大。此外,这种材料如遇碰撞易产生火花等特点,也限制了它在高区性能区域的应用,例如:油轮、敏感的易燃易爆区等特定场所。
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