常用的牺牲阳极主要有哪些 常用的牺牲阳极主要有哪些物质

常用的牺牲阳极主要有哪些?

阳极材料按用途主要分为三类:1.铝合金牺牲阳极:多用于海洋或容器(储罐)内阴极保护2.锌合金牺牲阳极:多用于土壤环境,应用条件土壤电阻率≤15Ω·m3.镁合金牺牲阳极:多用于土壤环境,应用条件土壤电阻率≥15Ω·m工程中常用的牺牲阳极材料主要有镁和镁合金、锌和锌合金、铝合金三大类。在个别工程项目中,由于情况特殊而采用了铁阳极或锰阳极作为牺牲阳极进行阴极保护。镁基牺牲阳极因具有很负的开路电位和很大的驱动电压等性能而广泛的应用于土壤、海水、海泥及工业水中对金属结构物进行阴极保护。但它的电流效率低,是一大缺点。锌基牺牲阳极的开路电位不如镁基阳极那么负,驱动电压不大,但它仍能在低电阻率土壤、海水、海泥环境中广泛用于牺牲阳极保护。铝基牺牲阳极的开路电位比锌基阳极略负,它的理论电容量远高于锌基和镁基阳极,具有独特的性能。但是它是易于钝化的金属材料,在其表面容易产生致密、附着性好的连续氧化膜,甚至产生一层高电阻硬壳,阻碍金属的活化溶解。目前铝基阳极广泛应用于海水中保护船舶、平台、码头等海洋结构物,在海泥(海底管道)、盐水系统也获得了成功的应用,但尚不能应用于土壤环境中。镁是典型的轻金属,原子序数12,相对原子质量24.31,密度1.74g/cm,化合价2,熔点651℃.镁的标准电极电位-2.37(SHE)。镁的特点是:密度小具有较高的化学活泼性;电极电位很负;极化率低;驱动电位大,对铁的驱动电位可达0.6V以上;理论电容量大。在镁阳极表面不易形成屏蔽性保护膜。镁和镁合金系列牺牲阳极,电流效率很低一般只有50%左右。在镁表面易形成较为强烈的腐蚀原电池作用,导致自溶解速率较大。此外,这种材料如遇碰撞易产生火花等特点,也限制了它在高安全区性能区域的应用,例如:油轮、敏感的易燃易爆区等特定场所。锌是一种普通的重金属,原子序数30,相对原子质量65.37,密度7.14g/cm,化合价2,熔点420℃。锌的标准电极电位为-0.76V(SHE),高纯锌在海水中的稳定电位为-0.82V(SHE)。这是一种较活泼的金属,相对于钢铁及常用的金属结构材料而言是负电性的。锌阳极在高电阻的土壤中或淡水中不太适用,通常多用于海水,、某些化学介质和低电阻率的土壤或滩涂地。锌和锌合金阳极理论发电量较小,但它作为牺牲阳极的电流效率是很高的,在海水中可达95%,在土壤中也可达到65%以上。铝也是一种典型的轻金属,原子序数13,相对原子质量26.98,密度2.7g/cm,熔点660℃。铝的标准电极电位为-1.66V(SHE),海水中的稳定电位约为-0.53(SHE)。铝的理论电容量为2970A·h/kg,是锌的3.6倍,镁的1.35倍。铝的原料易得,制作工艺较简单价格低廉,是发展牺牲阳极的良好材料。

延伸阅读

牺牲阳极法?

牺牲阳极阴极保护法,又称牺牲阳极保护法,是一种防止金属腐蚀的方法,即将还原性较强的金属作为保护极,与被保护金属相连构成原电池,还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应而消耗,被保护的金属作为正极就可以避免腐蚀。

优点

1.不需要外部电源;

2.很少维护;

3.小的电流输出导致小的或无杂散电流干扰;

4.容易安装;

5.多数情况下易于增加阳极;

6.提供均匀的电流分配;

缺点

1.较低的驱动电压/电流;

2.对于劣质涂层的结构物需要较多的阳极;

3.在高电阻的土壤环境下可能是无效的;

4.由于较低的电流效率(自腐蚀消耗),其每安培电流费用高于外加电流阴极保护;

5.替换用废的阳极是困难或昂贵的。

牺牲阳极阴极保护范围?

用于保护电流要求较低、土壤或水电阻率较低的涂层区域。它也用于表面面积相对较小的保护结构。

用电化学腐蚀的观点解释牺牲阳极阴极保护

牺牲阳极是一种高活性金属,用于防止活性较低的材料表面腐蚀。在牺牲阳极阴极保护应用中,不同金属的自然电位差被用来提供保护。牺牲阳极与受保护的结构耦合,只要阳极比结构更“活跃”,电流就会从阳极流向结构。当电流流动时,所有的腐蚀都发生在阳极上,为了保护结构免受腐蚀,阳极“牺牲”了自己。

化学牺牲阳极防腐原理?

原理:在电化学防腐中,让两种活动性强弱不同的金属连成一体,由于活动性较强的金属[例如:锌]更容易失去电子被氧化,从而保护了活动性较弱的金属[例如:铁],避免其被氧化锈蚀。由于被氧化的一极为阳极,所以称为牺牲阳极防腐,该法常在地下水管和船体上应用。

阴极保护系统中的牺牲阳极阴极保护都包括什么?

作用是为了使电流输出尽量保持稳定和降低阳极接地电阻。填包料主要由硫酸钙、膨润土和硫酸钠混合而成。

阳极随着流出的电流而逐渐消耗,所以,称为牺牲阳极,这种阳极消耗快,安设位置及方法必须便于更换.低电位金属材料有镁、镁合金、纯锌、锌合金、铝合金等。

埋地管道牺牲阳极法牺牲阳极:由电位较负的金属材料制成,当它与被保护的管道连接时,自身发生优先离解,从而抑制了管道的腐蚀,故称为牺牲阳极。牺牲阳极应有足够负的稳定电位,以保持足够大的驱动电压:同时有较大的理论发生电量,还要有高而稳定的电流效率。

架空管道牺牲阳极做法?

牺牲阳极通过接线箱连接到管线上,牺牲阳极一般采用镁合金阳极,牺牲阳极的埋设必须采用化学填包料,填包料厚度大于100mm。1、镁合金阳极表面预处理阳极放在填包料之前,阳极的工作面应使用钢丝刷打磨掉氧化皮等污物,必须保证清洁,不允许有涂层、油污等存在,否则应清除干净。阳极带钢芯端面用环氧树脂涂覆。

2、阳极填包料包装采用布袋包装回填,严禁使用化纤品预包装,填包料包装可在室内进行,填包料应调拌均匀、不得混入石块、泥土和杂草等。

3、阳极的安装阳极安装时,用一根绳子系住布袋口,十分小心的把他装配在事先钻好的阳极孔里,然后灌水使填包料处于饱和状态,最后回填细土、夯实、恢复地貌。

牺牲阳极是什么意思?

牺牲阳极是指电解池理论金属做阳极情况下,阳极(金属)随着流出的电流而逐渐消耗。牺牲阳极通常仅经济地应用在保护电流需要量小的构筑物上和低土壤电阻率环境中。

牺牲阳极保护原理?

牺牲阳极的阴极保护法,又称牺牲阳极保护法,原理是一种防止金属腐蚀的方法,即将还原性较强的金属作为保护极,与被保护金属相连构成原电池,还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应而消耗,被保护的金属作为正极就可以避免腐蚀。

因为牺牲阳极是通过自身的消耗来提供给被保护体阴极电流,因此,无论是牺牲阳极还是铝合金阳极必须要溶解均匀,才能保持稳定的电流输出。

为了保证阳极的这一性能,需在阳极周围填加化学填包料。

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