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镁阳极,镁牺牲阳极,镁合金牺牲阳极的作用及原理

发布时间:2021-08-13 11:09:23 文章来源:zwocctpf 点击次数:245次

 焦作市安信轻合金科技有限公司

 1. 高电压镁牺牲阳G

  镁为活泼金属,其电化学性能受杂质和合金元素的影响很大。当其含有少量杂质,特别是含有析氢过电位较低的杂质时,会使镁的自溶倾向加大,电流效率降低。镁中的一些杂质元素,如Fe, Co, Mn是以单质的形式固溶于镁基体中的,而另一些杂质,如Al, Zn, Ni, Cu等元素则易与镁形成金属间化合物,无论哪类杂质元素,它们相对于镁固溶体都呈现出强烈的阴G性,能加大析氢的实用面积,进一步加大镁的腐蚀速度。尽可能降低纯镁阳G中杂质元素的含量是必要的。杂质元素的质量分数,应控在:Zn<0.03. Mn<0.01. Fe<0.02, Ni<0.001 } Cu<0.001. Si<0.01.但这给纯镁阳G的生产带来了困难。一般采用合金化方法,向工业镁中加入一定量的合金元素如Mn, Al, Zn等,就可去除杂质元素的不好影响,获得性能优良的镁合金牺牲阳G材料。一般的纯镁阳G由于电流效率很低(仅为百分之30左右),使用寿命短,故目前己很少使用。

 

  2. Mg-A1-Zn-Mn牺牲阳G

  根据铝和锌的含量不同,性能不同,其中性能较好和获得广泛应用的主要是Mg-6Al-3Zn-Mn合金,其表面溶解均匀,电流效率大于50%.铝是阳G中的主要合金元素,可与镁形成Mg17 A112强化相,提高合金的强度。但向工业镁中单独添加铝时,可形成大量的Mg Al, Mg2A13, Mg4 A13等金属间化合物,这些金属间化合物的存在,都会加大镁的自腐蚀速度、加速固溶体的破坏。锌可降低镁的腐蚀率,减小镁的负差异效应,提高阳G电流效率。微量的锰可抵消杂质铁、镍的不好影响。当锰的添加量为百分之0.3时,可使铁的允许含量达到百分之0.02,但同时也会降低电流效率。因此,杂质铁的含量以及相应的锰含量应尽可能低。铝、锌、锰的同时存在可进一步降低对工业镁中的杂质元素含量的要求。为了获得良好的电化学性能,Mg-AI-Zn-Mn系合金的杂质含量应严格控制。在相近的合金成分条件下,杂质少的合金的电流效率明显高于含杂质多的合金。

  阴G保护是基于电化学腐蚀原理的一种防腐蚀手段。美国腐蚀工程师协会对阴G保护的定义是:通过施加外加的电动势把电G的腐蚀电位移向氧化性较低的电位而使腐蚀速率降低。牺牲阳G阴G保护就是在金属构筑物上连接电位较负的金属,如铝、锌或镁。阳G材料不断消耗,释放出的电流供给被保护金属构筑物而阴GG化,从而实现保护。外加电流阴G保护是通过外加直流电源向被保护金属通以阴G电流,使之阴GG化。该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构。

  保护电位是指阴G保护时使金属腐蚀停止(或可忽略)时所需的电位。实践中,钢铁的保护电位常取-0.85V(CSE),也就是说,当金属处于比-0.85V(CSE)更负的电位时,该金属就受到了保护,腐蚀可以忽略。

  化学反应方程式

  阳G反应:Mg-2e→Mg2+

  阴G反应:H2O+ O2+2e →2OH-

  镁牺牲阳G的作用是使阴G(如钢铁等金属)的腐蚀速率降低,达到保护阴G的目的。

  镁合金保护阴G的基本前提是阴G在没有外加干扰的情况下的腐蚀属于电化学腐蚀(即腐蚀的过程有电流产生),但并不是所有的电化学腐蚀都能用牺牲阳G来保护,具体的应用过程中应具备以下条件:

  1)腐蚀介质一定是能导电的,以便能建立连续的电路。

  2)被保护的金属材料所处的介质中要容易进行阴G化,否则耗电量大,不易进行阴G保护。

  3)对于复杂的金属设备或构筑物,要考虑几何上的PINBI作用,防止保护电流的不均匀性。

  4)电绝缘(阴阳G之间)

  5)电连续性(阴G系统间)

  6)罐内保护禁止用镁合金牺牲阳G。

  根据用途的不同,镁合金牺牲阳G的形状和尺寸也不相同,通常所用的D、S型阳G主要用在土壤环境中,带状阳G主要应用于高电阻率的土壤、淡水及空间狭窄的局部场合u=1290708702,3069539392&fm=199&app=68&f=JPEG_副本



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