镁合金牺牲阳极的应用及阴极保护原理

　　牺牲阳极保护是利用电化学原理，由活泼金属(锌、铝等)在海水介质中与被保护材料构成电性连接，自身作为阳极被加速腐蚀，使被保护材料成为阴极而得到保护。常用的镁合金牺牲阳极材料主要有锌基、铝基和镁基三种。用不需要外加电源、不会干扰临近金属设施、电流分散能力好、易于管理和维护，在防腐蚀工程中得到了广泛的应用。镁合金牺牲阳极比其他密度小、电容量大、电位负、极化率低，对钢铁的驱动电压大，特别适用于电阻率较高的土壤和淡水中金属构件的保护。

　　镁的特点是密度低、电位负、极化率低、单位发电量大、化学活性高。标准电极电位为-2.73V(EH)，在海水中的稳定电位为-1.45V。金属镁是制作阴极防腐蚀牺牲阳极的理想材料。镁合金牺牲阳极是将镁合金、铝合金、锌合金等金属制成的阳极与被保护对象连接，对地电位低于钢材。以腐蚀为代价，保护对象不会被腐蚀。为此目的生产的阳极称为牺牲阳极。

　　在阳极保护领域，锌合金、铝合金阳极在海洋钢铁设施、海洋平台、船舶、输油管道等诸多领域取得了优异的经济和社会效果。但在干燥土壤条件下，效果不明显，表面腐蚀层不易溶解脱落，阻抗增加，电流效率下降。镁合金牺牲阳极的工作电位可达-1.5V，优于铝阳极-1.1V和锌阳极-0.8V。电容是锌阳极的1.9倍，电流输出稳定。表面腐蚀层很容易溶解和疏松。电效率一般达到50%以上。

　　镁合金牺牲阳极的基本特性包括：

　　(1) 镁合金牺牲阳极电位较负，驱动电压高，可用于高电阻率的土壤和淡水环境;

　　(2)表面难以形成有效的保护膜，可连续放电;

　　(3)镁是人体必需元素，对人体副作用，环保健康;

　　(4)热稳定性好，能在高温环境下稳定工作。

　　镁合金牺牲阳极包括纯镁、Mg-Mn合金和Mg-Al-Zn-Mn合金，共同特点是密度小、理论电容大、电位负、极化率低。驱动电压非常大(>0.6V)，适用于高电阻率土壤和淡水中金属元件的保护。但缺点是电流效率不高，通常只有50%左右，远低于锌合金和铝合金牺牲阳极。加入适量的Al、Zn、Mn等元素形成合金，可以提高镁负极的电化学性能。