不锈钢深加工之光镁合金牺牲阳极守护船舶高电位阴保的不朽材料
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,因此它们并不适宜使用。实际应用中,常见的牺牲阳极主要有镁、铝和锌。
镁阳极因其广泛适用性,在各种环境下均可使用。它能够承受多种复杂条件,不仅如此,还能产生无害的阳离子,使其成为饮用水箱和热水器等场所理想之选。不过,由于镁具有较高活性,其自腐蚀现象明显,加之电流效率不高且价格昂贵,因此经济效益并不是最佳。这一缺点可以通过将土壤中的镁阳极置入充填材料中来一定程度上弥补,其中充填材料通常是石膏粉和膨润土混合物组成,以减少接地电阻,降低自腐蚀,并增强输出电流。
纯铝由于表面易形成钝化膜,从而阻碍了电化学反应,因而不太适合作为牺牲阳极。但是,可以通过添加微量金属元素如锌或铟来防止钝化膜形成并起到初始活化作用。此外,铝阳极由于其轻质、高容量以及成本相对较低,在海洋工程领域得到了广泛应用。而且,它们可以直接固定在需要保护的结构上,无需额外填料。
锌阳極是一种常見但功能強大的選擇,它們適用于海水與土壤環境。然而,一般普通型锌陽極只能在54℃以下才安全運行,因為當溫度超過這個臨界點時,与钢相比,锌陽極會發生極位反轉,這導致電位調整,並最終變成為陰極。在此情況下,用於較高溫度環境下的特殊型号锌陽極則提供了一個解決方案。此外,高純度鍶(Zn)也可應用於電阻率低於20Ω/cm的地面或淡水環境,而不需要額外的人工填料,只需將其放置在地面或淡水中即可開始工作。