不锈钢之冠镁合金牺牲阳极船舶高电位阴保材料
在阴极保护设计的关键环节,选择合适的阴极保护材料至关重要,这直接关系到整个工程项目的成败与否。理论上,任何比被保护金属活性更高的金属都有可能作为牺牲阳极,但在实践中,由于一些金属过于活跃,如钾、钙和钠,它们会迅速反应并失效,因此不能被应用。实际上,在现今工程中,常见的牺牲阳极主要包括镁、铝和锌。
镁阳极因其稳定性能,可以广泛应用于各种环境中,其优点之一是不会产生有害的阳离子,使其成为饮用水箱和热水器等场所理想之选。不过,由于镁本身活性较高,自腐蚀速度较快,同时电流效率不高且价格相对较高,这使得其经济性受到限制。为了降低接地电阻、减少自腐蚀,并提高输出电流,通常需要将土壤中的镁阳极放置在充填材料内,其中充填材料通常为石膏粉与膨润土混合物,以此来增强耐久性。
纯铝虽然不适宜作为牺牲阳极,因为它容易形成表面钝化膜,从而抑制电化学反应。但通过添加微量金属元素如锌或铟,可以有效阻止钝化膜形成并起到初始活化作用。铝阳極由于轻便、高容量、大功率且成本低廉,在海洋工程领域得到了广泛应用。当用于水下环境时,可直接固定在受保护结构上,不需额外填料。
锌陽極則是海水與土壤環境下的常見選擇,有多種類型。在54℃以上溫度環境下,一般锌陽極會失去效能,因為與鋼材相比,锌陽極會呈現反轉現象導致電位調整,此時它們變成了陰極。但是,有些特殊設計的锌陽極可以適應較高溫度工作。此外,由於其良好的電流效率,被廣泛應用於土壤及淡水環境中,並且對於具有較低電阻(小於20Ω)的介質尤為理想。在運用於土壤時,也需要將它们嵌入充填物內,以石膏粉、膨润土以及工业硫酸钠等组合材料为基底,以确保其稳定性能和长期可靠运行。