镁合金牺牲阳极是一种基于牺牲阳极阴极保护原理的防腐材料,通过自身优先腐蚀(牺牲),为被保护金属构筑物提供阴极电流,从而抑制其电化学腐蚀。以下是关于镁合金牺牲阳极的详细介绍:
一、基本原理
镁合金的电极电位较负(通常为 - 1.55V 至 - 1.75V,相对于饱和硫酸铜参比电极),比钢铁(约 - 0.44V)等被保护金属更活泼。当镁合金阳极与被保护金属(如管道、储罐)在电解质环境(土壤、海水等)中形成电连接时,会构成腐蚀电池:
镁合金阳极作为阳极,发生氧化反应(自身溶解腐蚀),释放电子和电流;
被保护金属作为阴极,接收电子,表面的腐蚀反应(如钢铁的 Fe→Fe2?+2e?)被抑制,从而避免腐蚀。
这种 “牺牲阳极保护阴极” 的方式,无需外接电源,适用于多种环境下的金属防腐。
二、材料组成与性能特点
1. 核心成分
镁合金牺牲阳极以镁(Mg)为基体,通过添加合金元素优化性能,常见配方包括:
纯镁阳极:含镁量≥99.5%,电位较负,但电流效率低(约 30%-50%),寿命短,仅用于低电阻率环境。
镁 - 锰合金(Mg-Mn):添加 1.5%-2.5% 锰,提高阳极的电流效率(可达 50%-60%)和抗腐蚀稳定性,适用于淡水、土壤等中性环境。
镁 - 铝 - 锌合金(Mg-Al-Zn):添加 3%-6% 铝和 0.5%-1.5% 锌,电流效率显著提升(70%-85%),腐蚀均匀性好,是应用最广泛的型号(如国家标准 GB/T 17731 中的 AZ63、AZ81 等)。
2. 关键性能指标
开路电位:-1.55V~-1.75V(相对于 Cu/CuSO?参比电极),确保对钢铁的有效保护。
工作电位:-1.40V~-1.60V,稳定输出保护电流。
电流效率:衡量阳极利用率的核心指标,优质镁合金阳极效率可达 75% 以上(即 1kg 阳极产生的有效电量占理论电量的比例)。
溶解均匀性:腐蚀过程中不易形成局部点蚀或 “钝化膜”,确保电流持续稳定输出。
三、结构与规格
镁合金牺牲阳极通常根据应用场景设计为不同形状和尺寸:
形状:常见有棒状、块状、板状、带状、管状等,例如埋地管道常用块状阳极(带钢芯,便于焊接),储罐底板常用带状阳极(均匀分布电流)。
规格:重量从几公斤到几十公斤不等(如 5kg、10kg、20kg),具体根据被保护体的面积、所需保护电流密度(通常土壤中为 0.01-0.1mA/m2)计算确定。
附件:阳极表面通常焊接钢芯或电缆,用于与被保护体电连接;埋地时需配合填包料(如石膏、膨润土、硫酸钠混合物),降低阳极周围土壤电阻率,促进电流释放,延长阳极寿命。
191-3806-2880