电化学保护

材料保护技术

根据电化学腐蚀原理，依靠外部电流的流入改变金属的电位，从而降低金属腐蚀速度的一种材料保护技术。

简介

electrochemical protection

按照金属电位变动的趋向，电化学保护分为阴极保护和阳极保护两类。①阴极保护。通过降低金属电位而达到保护目的的，称为阴极保护。根据保护电流的来源，阴极保护有外加电流法和牺牲阳极法。外加电流法是由外部直流电源提供保护电流，电源的负极连接保护对象，正极连接辅助阳极，通过电解质环境构成电流回路。牺牲阳极法是依靠电位负于保护对象的金属（牺牲阳极）自身消耗来提供保护电流，保护对象直接与牺牲阳极连接，在电解质环境中构成保护电流回路。阴极保护主要用于防止土壤、海水等中性介质中的金属腐蚀。②阳极保护。通过提高可钝化金属的电位使其进入钝态而达到保护目的的，称为阳极保护。阳极保护是利用阳极极化电流使金属处于稳定的钝态，其保护系统类似于外加电流阴极保护系统，只是极化电流的方向相反。只有具有活化 - 钝化转变的腐蚀体系才能采用阳极保护技术，例如浓硫酸贮罐、氨水贮槽等。

详解

通过改变极性或移动金属的阳极极化电位达到钝态区来抑制或降低金属结构腐蚀的材料保护技术。

从伽法尼电池的两个金属电极来观察，腐蚀总是发生在阳极上。阴极保护就是在潮湿的土壤或含有电解质（如盐等）的水液等电解液中，利用牺牲阳极（如锌、铝等）或外加电流的惰性阳极，使被保护的钢铁结构成为这种人为的伽法尼电池中的阴极。在同一腐蚀环境中，活性较大的是阳极,较小的是阴极,例如在海水中，锌与低碳钢间如构成电解电池,锌就是阳极,钢就是阴极；但如果钢与不锈钢形成电解电池时,钢又变为阳极,不锈钢是阴极。所谓阴极，实际上是使电解液中的阳离子获得电子而还原的一个电极。因此，利用外加直流电源使它获得电子补充，也属于阴极保护方法。在不同的腐蚀介质中所需的保护电流密度不一。钢在土壤内，约为 0.0001～0.005安/分米,在流动海水中约为0.0003～0.0015安/分米，而在流动淡水中为0.005安/分米。

应用

阴极保护广泛用于保护地下管道、通信或电力电缆、闸门、船舶和海上平台等以及与土壤或海水等接触面积很大的工件，电化学保护与涂装结合则更为经济。城市和大型工厂的地下金属设备可采用这种保护方法，但需要注意杂散电流不致影响邻近地下金属设施的加速腐蚀。阳极保护主要用于保护钢、不锈钢和钛等在浓硫酸和磷酸等强介质中的腐蚀。活性-钝性金属在阳极极化时,即电流导入而产生电位变化时，其极化曲线中有显著的活化、钝化和过钝化区（见图），对于这种情况，可利用稳压电源将电位控制在钝化区间，使腐蚀电流值降到最低限度。

选择材料

适用于罐体保护的牺牲阳极一般选择电流效率高，电流分布均匀，性能稳定的高效铝合金阳极。经过多年的实践应用，不断采集积累实验数据，及时跟踪反馈应用效果，经过多位专家指导评定后，这种高效铝合金牺牲阳极在实验过程中溶解均匀，颗粒细化，腐蚀产物自动脱落，实验后的电化学效率达50%以上。实际应用效果良好，适合各类大型燃油储罐的阴极保护。

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