关于牺牲阳极应用环境分析

牺牲阳极是通过输出电流，将被保护结构的电位极化至一定程度，从而避免腐蚀的一种方法，各种材料自腐蚀电位不同，因此其保护电位需求亦不相同，为适应各种被保护结构的需要，开发了一系列的不同电位的牺牲阳极。

牺牲阳极材料主要有镁合金牺牲阳极、锌合金牺牲阳极及铝合金牺牲阳极，上述阳极根据自身的性能特点适用于不同的环境，镁阳极主要用于土壤、淡水等高阻环境，锌合金牺牲阳极和铝合金牺牲阳极主要用于海水等低阻环境，其中铝阳极由于重量轻、电容量大等优点而广泛应用于海洋环境中金属构件的腐蚀防护。

土壤环境

土壤环境电阻比较高，一般采用活性较强的镁合金牺牲阳极，常用的为高纯镁或者Mg-Mn 合金。其开路电位约为-1.45V，形状有块状镁阳极和带状镁阳极。带状镁阳极一般用在油罐底部或一些临时保护性构件中。

当土壤电阻率低于20欧姆米时，可采用锌阳极，例如沿海滩涂或其他含盐量较高的湿地。

常规海洋环境

在海洋环境中，牺牲阳极发展的比较成熟，目前常用的牺牲阳极材料的基本成分已大体确定并标准化。锌合金牺牲阳极，常规铝合金牺牲阳极，高效铝合金牺牲阳极，特殊环境牺牲阳极，深海牺牲阳极，高强钢专用低驱动电位牺牲阳极。

干湿交替环境

在海洋潮汐带的钢构件或者潜艇上层建筑中，其环境属于干湿交替环境，牺牲阳极在该种环境中，在浸水时产生的腐蚀产物不能及时离开表面因此易在阳极表面结壳，使得阳极不能有效活化而提早失效。针对这一情况，开发了A-Zn-In-Mg-Ga-Mn高活化牺牲阳极材料，该材料在干湿交替环境表现出良好的电化学性能，工作电位负且稳定，腐蚀产物易脱落，目前已在海军舰船中得到了应用。

淡水

淡水或海淡水是电阻较高的环境，氯离子含量低，要求阳极活性较强。目前用在淡水环境的主要是镁阳极，例如采用镁棒应用于热水器内胆的防护，另外海淡水中也可采用镁阳极进行防护。

特高纯锌阳极及参比电极

锌是最早发现并使用的牺牲阳极材料，优点是电流效率高，使用寿命长，安装费用低，并具有自动调节电流输出的作用，保护海洋结构上的涂层系统不会产生局部高电位，可用于燃料油舱等禁用镁阳极之处;缺点是密度大，对钢铁的驱动电位低，约为0.2V，且电极电位随着温度的升高而正移，有可能发生电位逆转，加速被保护结构的腐蚀。

长期以来，锌基阳极材料的发展主要通过两个途径:一是采用高纯金属锌;二是采用低合金化的锌基合金，同时减少杂质的含量。目前已经开发的锌基牺牲阳极材料的种类有以下几种:纯锌系、Zn-Al和Zn-Al-Cd系。

采用纯锌做牺牲阳极时，要求锌的纯度不低于99.995%，杂质会作为阴极相加速阳极自溶解，降低效率。随着冶炼技术的提高，已经能生产出99.9999%的锌，同时锌由于电位稳定，还常用作参比电极。