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阴极保护
     
      阴极保护是电化学腐蚀电源最有效、最经济的防护手段。
      地下或水下的钢结构物, 由于多种原因(晶间、电偶、应力、疲劳、氧浓差等)其表面存在着为数众多的腐蚀微电池,在周围电解质(土壤、水等)的作用下, 结构表面即出现诸多的小阳极区, 阳极区周围的金属为阴极区, 此时腐蚀电池即已形成。阳极区迅速失去电子,腐蚀速度极快,表现形式为点蚀,也就是穿孔而已发生泄露。
       阴极保护利用腐蚀电池的原理,使用电位低于被保护结构的合金(镁、铅、锌)等作为阳极,将被保护结构作为阴极,结构周围的土壤或水等介质作为电解质,组成一个二次腐蚀电池,使整个结构极化。此时,阳极表面表现为氧化反应,阴极表现为还原反应。因此使阴极表面的腐蚀速度极大地减缓或停止。从而得到保护,故称为阴极保护。所使用的阳极材料在此过程中逐渐消耗,故称为牺牲阳极。
      阴极保护技术对于电化学腐蚀的防护功能是无可取代的,其特点为技术成熟、安全可靠、稳定性好。利用涂层和阴极保护联合防腐可使结构运行的常年维护费用大幅度降低,阴极保护技术也适用于去其它酸、碱、盐介质中的金属结构的防腐。
镁基牺牲阳极
镁阳极的化学成分
阳极型号 化学成分(%)
A1 Zn Mn Mg Fe N主 Cu Si
高纯Mg <0.010 <0.010 <0.030 >99.95 <0.002 <0.00土 <0.00l <0.010
Mg Mn <0.010 - O.50-0.60 余量 <0.03 <0.00l <0.020
Mg-AIZn-Mn 5.3~6.7 2.5~3.5 0.15-0.60 余量 <0.005 <0.003 <0.020 <0.1
镁阳极的电化学性能
性能 单位 Mg,Mg-Mn Mg-AIZn-Mn
密度
开路电位
理论发生电量
G/cm3
-V(SCE)
Ah/g
1.74
1.56
2.20
1.77
1.48
2.21
海水(3mA/cm2) 电流效率
发电电量
消耗率

Ah/g
KC/(Aa)
50
1.10
8.0
55
1.22
7.2
土壤(3mA/cm2) 电流效率
发电电量
消耗率

Ah/g
KG/(Aa)
40
0.88
10.0

≥50
1.1l
≤7.92

注:以土壤介质试验时应采用填包料。厚度5mm
阴极保护分为牺牲阳极法(Sacrficial Anode)和外加电流法(1mpressed Current)两种:
1、牺牲阳极法:采用镁基、铝基、锌基等合金作为牺牲阳极,对结构实施保护的方法。其优点为施工较为简单,对其它地下结构干扰甚小,零费用运行。本公司可为用户提供多种牺牲阳极材料及其它辅助材料。
2、外加电流法:采用高硅铸铁、钛基混合金属氧化物、铂铌等材料作为辅助阳极。并通过直流恒电源(整流器、横电位仪等)向辅助阳极提供不间断正极电流,同时向被保护结构提供不间断负极电流,从而实现对阴极的保护。其优点在于大范围(如长输管线、罐群等)实施阴极保护时造价相对较低。与牺牲阳极法不同的是它需要专人维护、管理,需要有不断地电源供应。本公司生产各类材料和电源设备及完善的售后服务,可保证用户的阴极保护系统常年无故障运行。
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