镁合金守护海洋附近不锈钢加工的高效阳极防腐新贵抗极化阴电位保护材料船舶用途专利技术
在当今阴极保护设计的关键环节中,选用合适的阴极保护材料至关重要,这直接影响到整个项目的成败与否。理论上讲,只要被保护金属活性低于阳极材料,就能作为牺牲阳极进行使用。不过,在实际应用中,一些金属因过高活性,如钾、钙和钠,它们会与空气或水产生剧烈反应,从而限制了它们的使用范围。现实中的牺牲阳极选择通常包括镁、铝和锌这三种。
镁阳极因其广泛适应各种环境条件而备受青睐,几乎能够在大多数环境下发挥作用。它的一大优点是不会生成有害的阳离子,有助于饮用水箱及热水器等场合。但由于镁自身活性较高,自腐蚀速率相对较快,电流效率不够高且成本较高,因此经济性并不是很强。在确保土壤介质电阻率较高或淡水环境下的应用中,镁阳极表现出色。此外,为降低接地电阻、减少自腐蚀损失以及提高输出电流,可以将土壤内置充填材料,即石膏粉与膨润土混合物,以增强其稳定性能。
纯铝作为牺牲阳极并不理想,因为它表面易形成防护膜,对抗氧化能力不足以支持有效的电化学反应。通过微量添加锌、铟等金属元素,可抑制防护膜形成并起到初始激活作用,使得铝阳極更具潜力。在海洋工程领域,由于其轻便、高容量、小体积以及成本优势,大规模采用了铝陽極。而且,它们可以直接固定在需要保护结构上,无需额外填料辅助。
锌陽極则是海水和土壤两类环境中的常见選擇之一,其类型繁多。大部分普通型锌陽極仅适用于温度不超过54℃的情况,因为它比钢材更容易出现反转现象导致修正,这时变为阴極。不过,不同特殊设计类型可适应更为严苛的高温条件。一般情况下,锌陽極具有良好的工作效率,并可用于不同介质如土壤(特别是在工业硫酸钠含量偏低的情况下)和淡水。如果运用于土壤,则需要放置于充填材料内部,其中混入石膏粉、膨润土及其他配方成分,以确保稳定的操作状态。