鋅合金犧牲陽(yáng)極的基本原理及性能特點(diǎn)

1. 基本原理

電化學(xué)原理：鋅合金犧牲陽(yáng)極的工作原理基于電化學(xué)中的原電池反應(yīng)。在電解質(zhì)溶液（如海水、土壤等）中，鋅合金犧牲陽(yáng)極與被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)（如船舶外殼、海底管道等）構(gòu)成一個(gè)原電池。

陽(yáng)極犧牲過(guò)程：由于鋅合金的電極電位比被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)更負(fù)，因此在原電池中，鋅合金犧牲陽(yáng)極作為陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，不斷失去電子并溶解在電解質(zhì)溶液中。而被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)則作為陰極，在陰極表面發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的陽(yáng)離子（如氫離子、金屬離子等）在陰極表面得到電子，從而避免了被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)的氧化腐蝕。

2. 合金成分

鋅：作為基礎(chǔ)成分，提供犧牲陽(yáng)極的基本電化學(xué)性能。鋅具有較低的電極電位，在電解質(zhì)溶液中能夠自發(fā)地失去電子，為被保護(hù)金屬提供陰極保護(hù)電流。

鋁：通常在合金中添加鋁元素，其作用是提高鋅合金的強(qiáng)度和硬度，同時(shí)改善合金的鑄造性能，使合金更容易加工成型。此外，鋁還能在鋅合金表面形成一層致密的氧化鋁保護(hù)膜，減緩鋅合金的腐蝕速度，提高犧牲陽(yáng)極的使用壽命。

鎘：添加鎘元素主要是為了提高鋅合金犧牲陽(yáng)極的電化學(xué)性能。鎘能夠降低鋅合金的腐蝕電位，提高陽(yáng)極的驅(qū)動(dòng)電壓，從而使?fàn)奚?yáng)極能夠更有效地為被保護(hù)金屬提供陰極保護(hù)電流。此外，鎘還能改善鋅合金的腐蝕均勻性，減少局部腐蝕的發(fā)生，延長(zhǎng)犧牲陽(yáng)極的使用壽命。

3. 性能特點(diǎn)

高電化學(xué)活性：鋅合金犧牲陽(yáng)極具有較高的電化學(xué)活性，能夠在電解質(zhì)溶液中迅速產(chǎn)生陰極保護(hù)電流，有效地抑制被保護(hù)金屬的腐蝕。

良好的腐蝕均勻性：在腐蝕過(guò)程中，鋅合金犧牲陽(yáng)極能夠保持相對(duì)良好的腐蝕均勻性，避免了局部腐蝕的過(guò)度發(fā)生，從而延長(zhǎng)了犧牲陽(yáng)極的使用壽命，保證了陰極保護(hù)效果的穩(wěn)定性和持久性。

與環(huán)境相容性好：鋅合金犧牲陽(yáng)極的主要成分鋅、鋁、鎘等在自然環(huán)境中相對(duì)較為穩(wěn)定，且在腐蝕過(guò)程中產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染較小。因此，鋅合金犧牲陽(yáng)極與各種自然環(huán)境具有較好的相容性，適用于不同類型的電解質(zhì)環(huán)境，如海水、淡水、土壤等，能夠?yàn)楦鞣N金屬結(jié)構(gòu)提供可靠的陰極保護(hù)。

審核編輯 黃宇