·原理:将电极电位较负的锌合金与被保护的金属置于同一电解质体系内,通过导线连接形成电流回路。在这个回路中,锌合金作为阳极,因其电极电位比被保护金属更负,会优先发生氧化反应,不断失去电子并逐渐溶解,而被保护金属作为阴极,溶液中的阳离子在其表面得到电子,从而避免被腐蚀,实现对阴极金属的保护。
·化学成分:主要成分是高纯锌,同时含有少量的铝(0.1%-0.5%)、镉(0.025%-0.07%)等元素,此外,铁、铅、铜等杂质含量有严格限制,总杂质含量需控制在≤0.1% 以下。铝可以提高锌合金的强度、硬度和铸造性能,并在表面形成致密的氧化铝保护膜,减缓腐蚀速度;镉能降低锌合金的腐蚀电位,提高阳极的驱动电压,改善腐蚀均匀性。
·性能特点:具有较高的电化学活性,能在电解质溶液中迅速产生阴极保护电流,抑制被保护金属腐蚀。在腐蚀过程中腐蚀均匀性良好,可延长牺牲阳极使用寿命,保证阴极保护效果稳定持久。而且锌合金牺牲阳极与各种自然环境相容性好,在海水、淡水、土壤等不同电解质环境中均能适用,其腐蚀产物对环境的污染较小。
·适用范围:适用于温度低于 49℃和电阻率小于 15Ω・m 的海水、淡海水、土壤等电解质中的金属构件阴极保护,广泛应用于海洋工程中的海洋平台、油井钻机等;船舶领域的船体外壳、螺旋桨等;桥梁建设中的桥梁结构;以及管道和储罐方面的石油、天然气管道和储罐等。
·使用注意事项:锌阳极一般用于温度低于 49℃的环境,温度过高会发生晶间腐蚀,高于 54℃时锌阳极电位变正,与钢铁极性逆转,失去保护作用。同时,锌阳极必须使用回填料,以确保与被保护金属良好接触并充分发挥防腐作用。在选择锌合金牺牲阳极时,需根据具体使用环境和腐蚀条件选型,以保证防腐效果。