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铝阳极、锌阳极、镁阳极分类介绍,如何选择牺牲阳极

时间:2024-05-12   访问量:1034

在历史上,人们一直用锌作为牺牲阳极材料,但如今,随着镁和铝也越来越多的应用于牺牲阳极阴极保护,锌已不再是牺牲阳极的代名词。锌阳极在盐水中效果很好,长期以来一直是传统的牺牲阳极金属,但它也是最差的选择,对环境的毒性非常大。铝是轻金属,可以在咸水和微咸水中工作。此外,它们在盐水中的寿命可以延长50%。镁是在淡水中使用的最好阳极,但在盐水中则表现不佳。

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背景知识

牺牲阳极保护金属部件不受腐蚀,牺牲阳极自身更容易腐蚀。也就是说,它们牺牲自己来保护这艘船,这个过程是通过“电偶腐蚀”发生的。当两种具有不同电活性水平的金属,例如青铜螺旋桨和不锈钢支柱轴,浸入同一导电液体(如海水)时,就会发生电偶腐蚀。这种液体允许微弱的电流(电子)从活性较强的金属(阳极)流向活性较弱的金属(阴极)。当电流流动时,较活跃的金属(阳极)将电子传递给另一个金属,并在此过程中慢慢溶解。

安装牺牲阳极是因为它比两种原始金属中的任何一种都更具电活性。当它们在海水中电连接在一起时,它就变成了一种释放电子并溶解的材料。这样就牺牲了它自己,同时保护了原来的两种金属。只要在牺牲阳极溶解之前不断更换它,船上其他不太活跃的金属部件就会得到保护。

各种牺牲阳极特性

锌是传统的阳极材料,因为在过去它相对容易生产。虽然锌在盐水中发挥了足够的作用,但它不能在淡水或微咸水中保护船。此外,锌本身在环境中是有毒的,锌阳极必须含有剧毒的镉金属作为活化剂,更增加了对环境的危害。

铝阳极正在迅速取代锌阳极用于船体阴极保护。随着美国海军最近开发的合金的问世,铝阳极与用于船体、舷外和船尾驱动的铝合金有很大的不同。这些铝阳极的电活性和保护能力比锌更好,加上他们寿命更久,多年来,铝在海洋工程中一直被用于保护需要长期防腐的设备。铝阳极还使用一种毒性小得多的活化剂,这使它们对环境更有利。最重要的是,铝阳极确实是咸水环境的唯一选择。所以,如果把船停在淡水和咸水混合的地方(比如流入大海的河口),绝对应该使用铝阳极。铝阳极已经成为美国海军以及大型商业舰队的选择,这是因为节省资金(铝阳极的使用寿命更长,所以船只更换的时间更长),也因为铝非常轻,可以在更大的船队中提供更好的燃油经济性。往美国去的船 美国环保署 VGP  要求 ,能是用铝 就不用锌。 否则提供说明。

镁阳极是最活跃的牺牲阳极,是唯一能在低电导率的淡水中工作的阳极,镁对水生生物也相对无毒。由于镁在盐或微咸水中的活性太大,所以不建议在这些水中使用。

选哪种牺牲阳极材料呢?

盐水:在盐水中,铝阳极比锌阳极更有活性,保护效果更好,使用寿命更长。镁阳极在这种高导电性液体中非常活跃,它们在几个月内就会完全腐蚀,导致更换成本极高。虽然锌一直是用于盐水的传统阳极,但它的保护作用不如铝,使用寿命也不如铝。

微咸水:铝阳极能提供更好的保护。它们不像镁阳极那样快速腐蚀,比活性较低的锌阳极具有更好的保护作用。

淡水:镁是最好的选择。在这种低导电性液体中,它提供了更好的保护。锌阳极不适合在淡水中使用,因为它们在几个月的时间内会形成一层坚硬、致密的镀层,这会降低阳极的效率。铝合金在淡水中可以提供保护,但不如镁阳极那么好,所以只有当船间歇性地在淡水中行驶时,才推荐使用铝阳极。

其他常见问题

(1)安装有新牺牲阳极的船,应该多久更换一次阳极?

适当的牺牲阳极保护对设备的完整性是如此重要,所以应该及时安排阳极更换。在阳极看起来是原来大小的一半时就需要更换,因为它的电气连接会退化,可能无法再提供足够的保护。

(2)阳极与船体连接应该注意什么

确保与被保护金属的良好连接是至关重要的。连接不良的一个明显迹象是,阳极在水中几个月后仍然看起来是全新的,所以要确保在阳极和它应该保护的金属之间没有任何阻碍物。这样阳极才会溶解,如果阳极不腐蚀,就不起作用!

(3)应该使用多少阳极和什么形状的阳极

阳极有各种通用的和特殊的形状,它们的尺寸、位置和数量往往是科学、艺术和实验的结合。阳极越多不一定越好,太多的阳极可能会造成过度保护。

(4)如何保护铝壳船体、舷外马达和舷外板?

目前主流的方式是使用铝阳极。

(5)铝阳极比锌阳极腐蚀得快吗

铝阳极的使用寿命通常比锌阳极长,但不代表铝阳极腐蚀更快,这个问题没有统一答案,需要考虑具体的使用环境。



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