长期使用316不锈钢危害镁合金牺牲阳极船舶高电位阴保材料防腐新希望
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功与否。理论上,任何活性高于被保护金属的金属都有可能作为牺牲阳极。但是,在实践操作中,一些金属因其过于活跃,如钾、钙和钠,它们会与空气或水发生剧烈反应,从而限制了它们在实际应用中的使用范围。实际上,常用的牺牲阳极包括镁、铝和锌。
镁阳极因其广泛适用性,被认为可以在各种环境中发挥作用。它几乎能够在大多数环境条件下正常运行,并且不会产生有害的阳离子,使其成为用于饮用水箱和热水器等场所的一种理想选择。不过,由于镁具有较高的活性,其自腐蚀现象相对严重,同时电流效率并不高,而且价格较为昂贵,因此并非经济可行。此外,由于镁阳极自身具有一定的自腐蚀特性,在使用时需要特别注意降低接地电阻以及减少自腐蚀,以此来提高输出电流。这通常通过将土壤中放置镁阳極并充填石膏粉和膨润土混合物来实现,以增加其稳定性。
纯铝虽然是一种优良材料,但却不适合作为牺牲阳极,因为它表面容易形成一层难以穿透的氧化膜,这种情况称为“钝化”,从而抑制了电化学反应。而通过添加微量元素如锌、铟等,可以有效阻止这种钝化膜形成,并起到初始活化作用。因此,铝阳极通常应用于海水或盐碱地环境中,因其轻便、高容量、大尺寸,还拥有成本优势,所以得到了广泛应用。在海洋工程领域,铝陽極之所以受到青睐,是因为它们能直接固定在受保护结构上,不需要额外填料。
最后,对于锌陽極,它既是海水又是土壤中的常见选择之一。尽管普通锌陽極只能承受54℃以下温度,因为超过这一点时,与钢材相比,锌陽極会出现原位反转,而导致电位调整,从而使得原本应该作為陰極工作的地點变成了真正意义上的陰極。而对于某些特殊类型的锌陽極,它们则能够抵抗更高温下的使用。在一般情况下,锌阳城具有较好的工作效率。不过,无论是在土壤还是淡水环境中,只要介质电阻率低于20Ω,都可以考虑采用高纯度(即含有大量未经处理的大块金属性质)成分较均匀、质量控制严格的小粒径固态剂配方,即石膏粉、膨润土及工业硫酸钠等混合物进行充填,以确保最佳性能。此类配方既可以提供良好的隔绝效果,又能增强与周围介质之间物理化学交互作用,从而促进阴池系统内电子迸移过程,更有效地完成防护任务。