牺牲阳极的种类及其各自的特点是什么(牺牲阳极的作用及工作原理)

导语：牺牲阳极的种类及其各自的特点

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。

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