犧牲陽極陰極保護法——犧牲陽極材料

       犧牲陽極陰極保護法，又稱犧牲陽極保護法，是一種防止金屬腐蝕的方法，金屬電極越負，表示該金屬的還原能力越強，即將還原性較強的金屬作為保護極，與被保護金屬相連構(gòu)成原電池，還原性較強的金屬將作為負極發(fā)生氧化反應(yīng)而消耗，被保護的金屬作為正極就可以避免腐蝕。

       犧牲陽極保護體系的陽極選擇是本方法的關(guān)鍵。犧牲陽極材料應(yīng)當滿足一下基本要求。

　　(1)犧牲陽極須有足夠負的穩(wěn)定電位。用它與被保護金屬之間應(yīng)有足移大的開路電位差，要達到完全的陰極保護，必須將被保護金屬結(jié)構(gòu)回極極化到表面最活潑陽級點的平衡電位，而犧牲陽極的電位應(yīng)該比這一平衡電位更負，這樣它在陰極保護系統(tǒng)的電偶電池中才能作為最有效的陽極而優(yōu)先溶解。

　?。?）犧牲用段在工作過程中陽極極化傾向要小，這樣犧牲陽極在工作時電位朝正向移動小，犧牲陽極的工作電位足夠負，這樣就可以在陰極保護系統(tǒng)工作時保持有足夠大的驅(qū)動電壓。所謂驅(qū)動電壓是指陰極保護系統(tǒng)運行時被保護金屬的保護電位與犧牲陽極工作電位之間的電位差，足夠大的驅(qū)動電壓用于產(chǎn)生足夠大的陽極輸出電流，克服保護系統(tǒng)之間的回路電阻，保障良好的陰極保護效果。，尤其是在較喜也阻率介質(zhì)(如淡水，土壤)中，維持足夠大的驅(qū)動電是十分必要的。

　　(3)酒牲陽極材料的理論電容量要大。理論電容量是壓根據(jù)庫侖定律計算的消耗單位質(zhì)量金屬產(chǎn)生的電量。對于犧往陽極，是指消耗單位質(zhì)量的陽極金屬所產(chǎn)生的電量要大，或說，產(chǎn)生單位電量消耗的陽極質(zhì)量要小，由此決定了陽極使用的壽命及經(jīng)濟性。

　　(4)犧牲陽極在工作時的自腐位速率(自溶解量)要小，電流效率要高，即實際電容與理論電容量的百分比要大。實際電容能是實際測得的清耗單位質(zhì)量金屬所產(chǎn)生的電量。由于在陰極保護運行時犧牲陽極自身發(fā)生了局部腐蝕電池作用，陽極金屬消耗所產(chǎn)生的電流不能全部用于對金屬結(jié)構(gòu)的明極保護作用，實際電容量總是比理論電容量要小。但從陰投護效果和經(jīng)濟性考慮，要求實際電容量應(yīng)盡可能地大。

　　(5)犧牲陽極在工作時呈均勻的活化溶解，表面上不沉積難溶的腐蝕產(chǎn)物，使陽極能結(jié)長期持續(xù)地穩(wěn)定工作，這既可保證高的電流效率，也可延長陽極使用壽命，在實際情況下由于材料中存在雜質(zhì)、熔煉和澆轉(zhuǎn)過程中可能產(chǎn)生缺陷，以及發(fā)生了點腐蝕、晶間腐蝕或應(yīng)力腐蝕開裂等局部腐蝕，往往使陽極表面溶解不均勻，使陽極材料呈顆粒狀脫落，甚至造成陽極斷裂。犧牲陽極表面的腐蝕特征一般與材料的合金成分、雜質(zhì)的性質(zhì)與含量、相組織等有關(guān)，為了使陽極有良好的溶解狀態(tài)，在制造銷牲陽極時應(yīng)添加某些有效合金元素，減少雜質(zhì)，遵循一定的制造工藝和熱處理條件，以獲得良好的組織狀態(tài)。

　　此外，犧牲陽極工作時產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物應(yīng)是松軟多孔、易于脫落的。不允許在陽極表面產(chǎn)生一層致密、附著牢固的腐蝕產(chǎn)物膜或堅硬厚實的難溶沉積層，因為這類高電阻破殼會阻礙陽極材料持續(xù)有效地均勻溶解，堿土金屬中的鎂和鋁以及重金屬中的鋅易生成各種難溶化合物，如磷酸鹽、氫氧化物、碳酸鹽、含氧硫酸鹽、氯氧化物等。如果這些難溶化合物的離子濃度很高，或者陽極在低電流密度下工作時，一定條件下將會產(chǎn)生難溶化合物沉積并覆蓋在陽極表面上，這樣就會使陽極發(fā)生鈍化而失去均勻的、活化的陽極溶解作用。

　　(6)犧牲陽極工作時產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物應(yīng)是無毒無害，不污染環(huán)境，無公害的。每年有大量犧牲陽極置于船舶、海洋平臺、碼頭等海洋結(jié)構(gòu)物上以及埋地管線或其他埋地金屬結(jié)構(gòu)物周圍，其中至少50%以上被腐蝕溶解，以腐蝕產(chǎn)物形式進入環(huán)境，這對于自然環(huán)境、人類社會的生產(chǎn)生活都是一個潛在的威脅，因此必須保證犧牲陽極的使用對環(huán)境是綠色的，對人類是清潔衛(wèi)生的。

　　(7)犧牲陽極的原材料應(yīng)當豐富，生產(chǎn)加工容易，價格便宜。提高犧牲陽極法陰極保護經(jīng)濟性，有利于這種有效腐蝕控制技術(shù)的推廣應(yīng)用。