鎂合金犧牲陽極原理特性及應用

鎂合金犧牲陽極是一種基于電化學腐蝕原理的防腐蝕技術，通過自身優先腐蝕（犧牲）來保護其他金屬結構（如鋼鐵）免受腐蝕，廣泛應用于地下管道、海洋工程、儲罐等領域。

一、基本原理犧牲陽極的核心是原電池效應：

·鎂合金的電極電位更負（標準電極電位約為 - 2.37V），比鋼鐵（約 - 0.44V）更活潑。

·當鎂合金與被保護金屬（如鋼鐵）在電解質環境（土壤、海水等）中連接時，形成閉合回路，鎂合金作為陽極發生氧化反應（被腐蝕），釋放電子；被保護金屬作為陰極，接受電子而避免腐蝕。

簡單來說，鎂合金 “主動” 腐蝕，為被保護金屬 “擋槍”，從而延長其使用壽命。

二、鎂合金犧牲陽極的特性高驅動電壓

鎂合金與鋼鐵的電位差大（約 1.5-2.0V），能在高電阻環境（如干燥土壤）中提供足夠電流，適合對保護電位要求較高的場景。

犧牲效率

·理論電容量約為 2200Ah/kg，但實際應用中因腐蝕產物（如氫氧化鎂）可能附著在表面，效率通常為 50%-70%。

·腐蝕速度受環境影響：溫度升高、鹽分增加（如海水）會加速腐蝕，縮短使用壽命。

物理性能

·密度小（約 1.7-1.8g/cm3），重量輕，便于運輸和安裝。

·韌性較低，易加工成棒狀、塊狀、帶狀等多種形狀，適應不同場景。

三、主要類型及成分鎂合金犧牲陽極的性能與其成分密切相關，常見類型包括：

·純鎂陽極：純度≥99.5%，驅動電壓高，但腐蝕效率低，適用于低電阻土壤。

·Mg-Mn 合金：含 1%-2% 錳，改善了耐蝕性和電流效率，適用于淡水、土壤環境。

·Mg-Al-Zn 合金（如 AZ63）：含鋁、鋅，提高了機械強度和電流效率，常用于海水等高導電環境。

不同成分的陽極在電流輸出、壽命和適用環境上有差異，需根據具體場景選擇。

四、應用領域1.地下設施：埋地輸油 / 輸氣管道、電纜、儲罐等，通過陽極與管道連接，防止土壤腐蝕。

2.海洋工程：船舶 hull、碼頭鋼樁、海底管道，利用海水作為電解質形成保護回路。

3.淡水設施：水庫閘門、橋梁樁基，在淡水環境中減緩電化學腐蝕。

4.臨時保護：設備運輸或存儲期間，短期防止銹蝕。