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犧牲陽極
陽極隨電流被消耗的現(xiàn)象
基本信息
| 中文名 | 犧牲陽極 |
| 出處 | |
| 應(yīng)用 | 沒有供電條件或出現(xiàn)不經(jīng)濟(jì)的情況 |
| 內(nèi)容 | 對(duì)犧牲陽極概念的解釋 |
初級(jí)定義
中級(jí)定義
定義4：由于該金屬的腐蝕對(duì)原有腐蝕電池提供保護(hù)，加快了自身的腐蝕，因此稱為犧牲陽極。犧牲陽極材料應(yīng)能滿足下列要求：（l）要有足夠的負(fù)電位，而且很穩(wěn)定；2）強(qiáng)制電流法就是給被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)施加一個(gè)陰極電流，而給輔助陽極施加陽極電流，構(gòu)成一個(gè)腐蝕電流，以使金屬結(jié)構(gòu)得到保護(hù)。
犧牲陽極
定義7：在陰極（被保護(hù)結(jié)構(gòu)）得到保護(hù)的同時(shí)，陽極不斷地被消耗，故稱為犧牲陽極。3種理想的陽極物質(zhì)是鎂、鋁和鋅，它們?cè)谧匀画h(huán)境中的腐蝕電位達(dá)到-10V（相對(duì)Cu|CuSO4，下同）
高級(jí)定義
定義8：該電位較負(fù)的電極稱為犧牲陽極，因?yàn)殡S著電流的不斷流動(dòng)，陽極材料不斷消耗掉。作為犧牲陽極材料，金屬或合金必須滿足以下條件：⑴電位足夠負(fù)，可供應(yīng)充分的電子使被保護(hù)金屬設(shè)備發(fā)生陰極極化。
系統(tǒng)要求
犧牲陽極通常僅經(jīng)濟(jì)地應(yīng)用在保護(hù)電流需要量小的構(gòu)筑物上和低土壤電阻率環(huán)境中。此外，當(dāng)沒有供電條件或出現(xiàn)不經(jīng)濟(jì)的情況時(shí)才有應(yīng)用價(jià)值。
陽極要求
1、電位足夠負(fù)，但不宜太負(fù)，以免陰極區(qū)產(chǎn)生析氫反應(yīng)；
2、陽極的極化率要小，電位極電流輸出要穩(wěn)定；
3、陽極材料的電容量要大；
4、必須有高的電流效率；
5、溶解均勻。容易脫落；
6、材料價(jià)格低廉，來源充分。
7、產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物應(yīng)是無毒無害，不污染環(huán)境，無公害之虞；
理解
金屬或合金的電化學(xué)氧化。將金屬或合金的制件作為陽極，采用電解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金屬氧化物薄膜改變了表面狀態(tài)和性能，如表面著色，提高耐腐蝕性、增強(qiáng)耐磨性及硬度，保護(hù)金屬表面等。例如鋁陽極氧化，將鋁及其合金置于相應(yīng)電解液（如硫酸、鉻酸、草酸等）中作為陽極，在特定條件和外加電流作用下，進(jìn)行電解。陽極的鋁或其合金氧化，表面上形成氧化鋁薄層，其厚度為5～20微米，硬質(zhì)陽極氧化膜可達(dá)60～200微米。陽極氧化后的鋁或其合金，提高了其硬度和耐磨性，可達(dá)250～500千克/平方毫米，良好的耐熱性，硬質(zhì)陽極氧化膜熔點(diǎn)高達(dá)2320K，優(yōu)良的絕緣性，耐擊穿電壓高達(dá)2000V，增強(qiáng)了抗腐蝕性能，在
鹽霧中經(jīng)幾千小時(shí)不腐蝕。氧化膜薄層中具有大量的微孔，可吸附各種潤滑劑，適合制造發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸或其他耐磨零件；膜微孔吸附能力強(qiáng)可著色成各種美觀艷麗的色彩。有色金屬或其合金（如鋁、鎂及其合金等）都可進(jìn)行陽極氧化處理，這種方法廣泛用于機(jī)械零件，飛機(jī)汽車部件，精密儀器及無線電器材，日用品和建筑裝飾等方面。
延伸
在電學(xué)和化學(xué)領(lǐng)域（電池、電路、陰極射線管等等）中，正極表示電勢(shì)高的電極，負(fù)極表示電勢(shì)低的電極，分別與英語的positive electrode和negative electrode對(duì)應(yīng)。但是對(duì)于陽極和陰極而言，陽極永遠(yuǎn)發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極永遠(yuǎn)發(fā)生還原反應(yīng)。
應(yīng)用
犧牲陽極
維護(hù)
管道犧牲陽極保護(hù)日常維護(hù)工作量不多，除按外加電流陰極保護(hù)的要求進(jìn)行保護(hù)電位測(cè)量，測(cè)試樁維護(hù)保養(yǎng)，絕緣法蘭檢測(cè)，接地故障排除等工作外，建議每月測(cè)定各參數(shù)。據(jù)此分析管道保護(hù)狀況。若陽極性能變壞，則需采取相應(yīng)措施。
材料
作為犧牲陽極材料，必須能滿足以下要求：
1、要有足夠負(fù)的穩(wěn)定電位；
4、工作中陽極極化要小，溶解均勻，產(chǎn)物易脫落；
5、腐蝕產(chǎn)物不污染環(huán)境，無公害；
6、材料來源廣，加工容易，價(jià)格低廉。
常用的犧牲陽極品種有鎂基、鋅基和鋁基合金3類。
鋅是一種電位為負(fù)性的金屬，它的標(biāo)準(zhǔn)電位是負(fù)的0.76V，在海水中高純鋅的穩(wěn)定電位向負(fù)向游動(dòng)偏移的，在PH值不同時(shí)，鋅的腐蝕率也不一樣，在pH小于6時(shí)和pH大于12時(shí)，鋅的腐蝕率都較大；但是在6-12的pH值的范圍內(nèi)鋅的腐蝕率比較小。
其中的雜質(zhì)也會(huì)對(duì)鋅的陽極腐蝕率跟陽極行為產(chǎn)生很大影響。雜質(zhì)的存在，會(huì)形成局部的腐蝕電源，可以形成局部電池，這些電池可以使得鋅的表面上形成氫氧化物，形成堅(jiān)固的覆蓋層防止進(jìn)一步的發(fā)生溶解。這樣形成覆蓋層的方式可以用在陰極保護(hù)系統(tǒng)中。
施工安裝
1.袋裝犧牲陽極應(yīng)使用適當(dāng)夯實(shí)的材料回填。當(dāng)陽極和專用填包料分開供應(yīng)時(shí)，陽極應(yīng)置于填包料的中心位置，并且在回填前將填包料搗實(shí)。在所有的操作中均應(yīng)小心，確保導(dǎo)線和接頭不受損傷。為避免張應(yīng)力，導(dǎo)線應(yīng)留有充分的松弛度。
2.在使用手鐲式陽極的位置，陽極下方的管道覆蓋層應(yīng)沒有缺陷。安裝手鐲式陽極時(shí)，應(yīng)小心進(jìn)行以防損傷覆蓋層。如果在管道上噴涂混凝土后，應(yīng)去除陽極表面上所有混凝土，如果使用鋼筋混凝土，在陽極和鋼筋網(wǎng)之間或鋼筋網(wǎng)和管道之間嚴(yán)禁有金屬接觸。
3.在使用袋裝陽極的位置，可以挖溝或犁溝埋設(shè)，根據(jù)要求使用或不使用化學(xué)填包料，通常與被保護(hù)管道的管段平行。
水下陽極
水下的金屬結(jié)構(gòu)物使用犧牲陽極，通常3個(gè)月左右進(jìn)行一次測(cè)量，主要是測(cè)量各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的電位，陽極輸出電流等數(shù)值。
在構(gòu)筑物對(duì)水的保護(hù)電位不夠負(fù)時(shí)，這時(shí)就要更換陽極，還要考慮提出其他陽極進(jìn)行檢查。
還有就是固定在水下構(gòu)筑物的，無法測(cè)量輸出電流，只能根據(jù)保護(hù)電位測(cè)量。
海水的污染程度有時(shí)也會(huì)影響陽極的工作性能。
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