普洱船用防腐锌块材料
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。
从角度上讲,所谓牺牲阳就是用一种更为活泼的金属如锌等,例如钢闸门的保护有的就应用这种方法,并连接在钢闸门上。这样当发生电化学腐蚀时被腐蚀的就是那种比铁更活泼的金属,从而铁被保护了。然而由于混凝土被氯化物侵入使钢筋表面部去钝化,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。据地区从事铝合金阳产品研发生产方面的专家指出,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。
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镁牺牲阳根据开路电位的高低又分为高电位和低电位镁阳两种,按生产工艺可分为铸造阳和挤压阳。为了适应各种环境,针对不同的保护对象,镁阳可以做成各种各样的形状,如在土壤及水中常用的为D形和梯形截面的铸造阳,在热交换器中多用挤压的圆柱形阳,在高电阻率土壤中或套管内多用带状高电位镁阳,在水下常用半球形阳,在低电阻率环境中复合阳是理想的阳。镁牺牲阳由于电位负,化率低,适用于高电阻率的淡水、低盐度水以及电阻率为20一100 m的土壤。镁的腐蚀产物,故镁合金阳也用于生活水设施的保护。镁阳电位太负,易产生过保护或氢脆,发火花,不能用于易燃易爆场合。镁合金阳电流效率低,消耗快,需要经常更换,材料成本较高。在电阻率较低的海水中一般不使用镁阳。
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镁阳是电化学阴保护工程中常用的一种牺牲阳材料,具有较高的化学活性,它的电电位较负,驱动电压高。同时,镁表面形成有效的保护膜。因此,在水介质中,镁表面的微观腐蚀电池驱动力大,保护膜易于溶解,镁的自腐蚀很强烈,在阴上发生析氢反应2H++2e— H2。镁基牺牲阳有纯镁、Mg-Mn系合金和Mg-AI-Zn-Mn系合金等三类,其共同的特点是密度小、理论电容量大、电位负、化率低,对钢铁的驱动电压很大(>0.6V),适用于电阻率较高的土壤和淡水中金属构件的保护。
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