犧牲陽極保護(hù)法是利用電化學(xué)原理,由活潑金屬(鋅、鋁等)在海水介質(zhì)中與被保護(hù)材料構(gòu)成電性連接,自身作為陽極被加速腐蝕,使被保護(hù)材料成為陰極而得到保護(hù)。常用的犧牲陽極材料主要有鋅基、鋁基和鎂基三種。用犧牲陽極保護(hù)金屬不需要外加電源、不會(huì)干擾臨近金屬設(shè)施、電流分散能力好、易于管理和維護(hù),在防腐蝕工程中得到了廣泛的應(yīng)用。鎂犧牲陽極比其他犧牲陽極密度小、電容量大、電位負(fù)、極化率低對(duì)鋼鐵的驅(qū)動(dòng)電壓大,特別適用于電阻率較高的土壤和淡水中金屬中件的保護(hù)。
鎂的特點(diǎn)是密度小,電位負(fù),極化率低,單位發(fā)生電量大,具有高的化學(xué)活性,鎂的標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-2.73V(EH),在海水中的穩(wěn)定電位為一45V,金屬鎂是制作陰極防蝕用的犧牲陽極的理想材料。犧牲陽極法陰極保護(hù)是用比鋼鐵的對(duì)地申位還要低的金屬如鎂合金、鋁合金和鋅合金制成的陽極與被保護(hù)物(如石油管線和熱水器內(nèi)膽等)連接,以陽極的腐蝕為代價(jià),使被保護(hù)物不被腐蝕。為這種目的生產(chǎn)的陽極稱為犧牲陽極。
在陽極保護(hù)領(lǐng)域,鋅合金、鋁合金陽極已經(jīng)在包括海洋鋼鐵設(shè)施、海上平臺(tái)、船舶、輸油管路等諸多領(lǐng)域取得了的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效果。但是,在土壤干燥條件下,效果并不明顯,且表面腐蝕層不易溶解、脫落,阻抗增長,電流效率下降。而鎂陽極操作電位可達(dá)-15V,比之鋁陽極-1.1V,鋅陽極-0.8V均優(yōu),電容量是鋅陽極的1.9倍,且電流輸出穩(wěn)定,表面腐蝕層易溶解、松落,電效一般都達(dá)到50%以上。
鎂合金犧牲陽極的基本特點(diǎn)包括:
(1)鎂陽極的電極電位較負(fù),驅(qū)動(dòng)電壓高,可用于電阻率較高的土壤和淡水環(huán)境中;
(2)鎂表面難以形成有效的保護(hù)膜,可持續(xù)放電;