陰(yin)極(ji)保護(hu)材料的選擇
陰(yin)極(ji)保護(hu)材料的選擇材料的選擇
陰(yin)極(ji)保護(hu)設(she)計(ji)過程中，陰(yin)極(ji)保護(hu)材料選擇是非常重要的一項(xiang)內(nei)容，關(guan)係(ji)到整個項(xiang)目成敗。如果選材錯誤，往往導致整個陰(yin)極(ji)保護(hu)工程的失效。陰(yin)極(ji)保護(hu)材料的選擇，這裏主要介紹關(guan)於(yu)犧(xi)牲陽(yang)極(ji)的材料選擇。
犧(xi)牲陽(yang)極(ji)材料從理論上講，隻要比被保護(hu)金屬(zhu)活潑的金屬(zhu)都可以作為(wei)犧(xi)牲陽(yang)極(ji)。但是實(shi)際(ji)運用中，有的金屬(zhu)太活潑，比如鉀鈣鈉，遇到空氣(qi)或者水都能劇烈反應(ying)，因此不能采用。實(shi)際(ji)上能運用的犧(xi)牲陽(yang)極(ji)就是鎂(mei)，鋁(lv)，鋅(xin)。海水中的金屬(zhu)電(dian)偶序見表1。
表1 海水中金屬(zhu)電(dian)偶序
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金屬(zhu) |
CuSO4參(shen)比電(dian)極(ji) V |
AgCl 參(shen)比電(dian)極(ji) V |
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鎂(mei) |
-1.60 ～-1.75 |
-1.55 ～ -1.70 |
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鋅(xin) |
-1.10 |
-1.05 |
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鋁(lv) |
-1.05 |
-1.00 |
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清潔的碳鋼 |
-0.5 ～ -0.8 |
-0.45 ～ -0.75 |
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鑄鐵 |
-0.5 |
-0.45 |
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生鏽的碳鋼 |
-0.3 ～ -0.5 |
-0.25 ～ -0.45 |
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混凝土中鋼筋 |
-0.2 |
-0.15 |
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銅 |
-0.2 |
-0.15 |
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石墨 |
+0.3 |
+0.35 |
鎂(mei)陽(yang)極(ji)：
鎂(mei)陽(yang)極(ji)，用的環(huan)境較廣，基本上大多數環(huan)境都能使用，還有一個好處就是不會產(chan)生對(dui)人體有害的陽(yang)離子，可以用在飲用水罐，熱(re)水器內(nei)使用。但是由於(yu)鎂(mei)比較活潑，自腐蝕(shi)也比較厲害，電(dian)流效率不高，價格也較高，以使用起來並不太經(jing)濟。鎂(mei)陽(yang)極(ji)適合電(dian)阻率比較高的土壤或者淡水中環(huan)境。鎂(mei)陽(yang)極(ji)分為(wei)兩種：高電(dian)位-1.75V和低電(dian)位-1.55V（vs CuSO4參(shen)比電(dian)極(ji)），根據(ju)實(shi)際(ji)的使用環(huan)境進(jin)行選擇。為(wei)減小接地電(dian)阻，減少自腐蝕(shi)，增加電(dian)流輸(shu)出，鎂(mei)陽(yang)極(ji)在土壤中使用要求放在填包料內(nei)，填包料為(wei)石膏粉，膨潤土混合物。
鋅(xin)陽(yang)極(ji)：
鋅(xin)陽(yang)極(ji)是在海水和土壤中十分常用的陽(yang)極(ji)，也是最早使用的陽(yang)極(ji)，在1824年，就被Davy使用。鋅(xin)陽(yang)極(ji)有很多型號(hao)，普通型號(hao)的鋅(xin)陽(yang)極(ji)不能使用在54 ℃以上的環(huan)境，因為(wei)此時鋅(xin)陽(yang)極(ji)極(ji)性會發生逆轉，電(dian)位比鋼鐵更正，鋅(xin)陽(yang)極(ji)此時變為(wei)陰(yin)極(ji)，但是有特殊型號(hao)的鋅(xin)陽(yang)極(ji)可以用在高溫的環(huan)境。一般來講，鋅(xin)陽(yang)極(ji)電(dian)流效率較高，高純鋅(xin)可以使用在電(dian)阻率為(wei)20Ω.m以下的土壤或者淡水中。鋅(xin)陽(yang)極(ji)使用在土壤中要求放在填包料內(nei)使用，填包料使用石膏粉，膨潤土，工業(ye)硫酸鈉等混合物。
鋁(lv)陽(yang)極(ji)：
純鋁(lv)是不適合做犧(xi)牲陽(yang)極(ji)材料的，因為(wei)其表麵會生產(chan)鈍化膜，從而阻止其發生電(dian)化學反應(ying)。通過添加微量金屬(zhu)元素，比如鋅(xin)，銦等，阻止該鈍化膜的形成，使其起到初始的活化作用。鋁(lv)陽(yang)極(ji)一般是用在海水或者含鹽水（氯離子）的土壤環(huan)境中。鋁(lv)陽(yang)極(ji)在海洋工程中使用特別多，因為(wei)其具質(zhi)量輕，具有較大的單位電(dian)容量和較低的價格。鋁(lv)陽(yang)極(ji)在水中使用直接固定在被保護(hu)結構物上，無需填料。