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阴极保护材料的选择

日期:2018-12-09 19:06:50    打印    浏览次数:738

阴极保护材料的选择材料的选择

 

阴极保护设计过程中,阴极保护材料选择是非常重要的一项内容,关系到整个项目成败。如果选材错误,往往导致整个阴极保护工程的失效。阴极保护材料的选择,这里主要介绍关于牺牲阳极的材料选择。

牺牲阳极材料从理论上讲,只要比被保护金属活泼的金属都可以作为牺牲阳极。但是实际运用中,有的金属太活泼,比如钾钙钠,遇到空气或者水都能剧烈反应,因此不能采用。实际上能运用的牺牲阳极就是镁,铝,锌。海水中的金属电偶序见表1。

1 海水中金属电偶序

金属

CuSO4参比电极 V

AgCl 参比电极 V

-1.60 -1.75

-1.55 -1.70

-1.10

-1.05

-1.05

-1.00

清洁的碳钢

-0.5 -0.8

-0。45 -0.75

铸铁

-0.5

-0.45

生锈的碳钢

-0.3 -0.5

-0。25 -0。45

混凝土中钢筋

-0.2

-0.15

-0。2

-0.15

石墨

+0。3

+0.35

 

  镁阳极:

  镁阳极,用的环境较广,基本上大多数环境都能使用,还有一个好处就是不会产生对人体有害的阳离子,可以用在饮用水罐,热水器内使用。但是由于镁比较活泼,自腐蚀也比较厉害,电流效率不高,价格也较高,以使用起来并不太经济。镁阳极适合电阻率比较高的土壤或者淡水中环境。镁阳极分为两种:高电位-1。75V和低电位-1.55Vvs CuSO4参比电极),根据实际的使用环境进行选择。为减小接地电阻,减少自腐蚀,增加电流输出,镁阳极在土壤中使用要求放在填包料内,填包料为石膏粉,膨润土混合物。

  锌阳极:

  锌阳极是在海水和土壤中十分常用的阳极,也是最早使用的阳极,在1824年,就被Davy使用。锌阳极有很多型号,普通型号的锌阳极不能使用在54 ℃以上的环境,因为此时锌阳极极性会发生逆转,电位比钢铁更正,锌阳极此时变为阴极,但是有特殊型号的锌阳极可以用在高温的环境。一般来讲,锌阳极电流效率较高,高纯锌可以使用在电阻率为20Ω.m以下的土壤或者淡水中。锌阳极使用在土壤中要求放在填包料内使用,填包料使用石膏粉,膨润土,工业硫酸钠等混合物。

  铝阳极:

  纯铝是不适合做牺牲阳极材料的,因为其表面会生产钝化膜,从而阻止其发生电化学反应。通过添加微量金属元素,比如锌,铟等,阻止该钝化膜的形成,使其起到初始的活化作用。铝阳极一般是用在海水或者含盐水(氯离子)的土壤环境中。铝阳极在海洋工程中使用特别多,因为其具质量轻,具有较大的单位电容量和较低的价格。铝阳极在水中使用直接固定在被保护结构物上,无需填料。


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