1、犧牲陽極保護方法特點犧牲陽極保護方法特點1)1)不需外加電源不需外加電源，用于無電源和小規模、分散的保護對象。，用于無電源和小規模、分散的保護對象。2)2)驅動電壓低驅動電壓低，輸出功率低，保護電流小且不可調節。陽極，輸出功率低，保護電流小且不可調節。陽極 有效保護距離小，使用范圍受介質電阻率的限制。有效保護距離小，使用范圍受介質電阻率的限制。3)3)陽極數量較多陽極數量較多，電流分布比較均勻。但陽極重量大，會增，電流分布比較均勻。但陽極重量大，會增 加結構重量，且保護時間受犧牲陽極壽命的限制。加結構重量，且保護時間受犧牲陽極壽命的限制。 4) 4) 施工簡單，單次投資費用低施工簡單，單次投資

2、費用低，不需專人管理。，不需專人管理。 外加電流陰極保護方法特點外加電流陰極保護方法特點1)1)需要外部直流電源需要外部直流電源。 2)2)驅動電壓高驅動電壓高，輸出功率和保護電流大，能人為調節、控制，輸出功率和保護電流大，能人為調節、控制 陰極保護電流，陽極有效保護半徑大。因此在惡劣的腐蝕陰極保護電流，陽極有效保護半徑大。因此在惡劣的腐蝕 條件或高電阻率的環境中也適用。但有可能造成過保護，條件或高電阻率的環境中也適用。但有可能造成過保護， 也可能對附近金屬設施造成干擾。也可能對附近金屬設施造成干擾。 3)3)陽極數量少陽極數量少，系統重量輕，結構重量增加不多。難溶和不，系統重量輕，結構重量增

3、加不多。難溶和不 溶性輔助陽極消耗低、壽命長，可作長期的陰極保護。溶性輔助陽極消耗低、壽命長，可作長期的陰極保護。4)4)在惡劣環境中，系統易受損傷在惡劣環境中，系統易受損傷。設備安裝、施工、維護較。設備安裝、施工、維護較 復雜，一次投資費用高。復雜，一次投資費用高。 2.4.2 常用犧牲陽極材料常用犧牲陽極材料 犧牲陽極的性能主要由材料的化學成分和組織結構決犧牲陽極的性能主要由材料的化學成分和組織結構決定。對鋼鐵結構，能滿足以上要求的犧牲陽極材料主要是定。對鋼鐵結構，能滿足以上要求的犧牲陽極材料主要是純鎂及鎂合金、純鋅及鋅合金和鋁合金。純鎂及鎂合金、純鋅及鋅合金和鋁合金。 鎂陽極：純鎂、鎂陽

4、極：純鎂、Mg-Mn、Mg-Al-Zn-Mn三類。三類。鎂陽極化學成分鎂陽極化學成分() 種類種類AlZnMnFeNiCuSiMg純純 鎂鎂Mg-MnMg-Al-Zn-Mn0.010.015.3 6.50.030.032.5 3.50.010.05 1.300.15 0.600.0030.0030.0050.0010.0010.0030.0010.020.020.010.0599.95余量余量余量余量鎂陽極的優點和缺點鎂陽極的優點和缺點優點優點：a. 工作電位很負，可保護鋼鐵，也可保護鋁合金等。工作電位很負，可保護鋼鐵，也可保護鋁合金等。 b. 密度小，單位質量發生電量較鋅陽極大。密度小，單位

5、質量發生電量較鋅陽極大。 c. 工作電流密度大，可達工作電流密度大，可達1 4mAcm-2。 d.陽極極化率小，溶解比較均勻。陽極極化率小，溶解比較均勻。 e. 可用于電阻率較高介質可用于電阻率較高介質(如土壤和淡水如土壤和淡水)中金屬設施中金屬設施 的保護。的保護。缺點缺點：a. 鎂陽極自腐蝕強，電流效率只有鎂陽極自腐蝕強，電流效率只有50左右，消耗快。左右，消耗快。 b. 與鋼鐵有效電位差大，容易造成過保護。與鋼鐵有效電位差大，容易造成過保護。 c. 與鋼結構撞擊時容易誘發火花。與鋼結構撞擊時容易誘發火花。 d. 使用過程中析出氫氣。使用過程中析出氫氣。 因此在油輪等有爆炸危險的場合是嚴禁

6、使用的。因此在油輪等有爆炸危險的場合是嚴禁使用的。鋅合金陽極的優點和缺點鋅合金陽極的優點和缺點 鋅及鋅合金陽極開路電位較正，不會造成過保護鋅及鋅合金陽極開路電位較正，不會造成過保護。鋅陽。鋅陽極自腐蝕輕、電流效率高。極自腐蝕輕、電流效率高。 該類陽極與鋼鐵構件撞擊時，沒有誘發火花的危險。但該類陽極與鋼鐵構件撞擊時，沒有誘發火花的危險。但由于鋅及鋅合金陽極的有效電位差小，密度大，發生電流量由于鋅及鋅合金陽極的有效電位差小，密度大，發生電流量小，故實際應用時個數多、分布密、重量大，且不適合于電小，故實際應用時個數多、分布密、重量大，且不適合于電阻較高的土壤和淡水中。阻較高的土壤和淡水中。優點：優點

7、：1)理論發生電量大。可以制造長壽命的陽極。理論發生電量大。可以制造長壽命的陽極。 2)在海水及其他含氯離子環境中，鋁合金陽極性能良在海水及其他含氯離子環境中，鋁合金陽極性能良 好（溶解均勻）。好（溶解均勻）。 3)鋁的資源豐富，鋁合金陽極對鋁純度要求不很高。鋁的資源豐富，鋁合金陽極對鋁純度要求不很高。 4)密度小，安裝方便。密度小，安裝方便。 缺點：缺點： 1)電流效率比鋅陽極低，在污染海水中性能下降。在電流效率比鋅陽極低，在污染海水中性能下降。在 高阻介質高阻介質(如土壤如土壤)中陽極效率很低，性能不穩定。中陽極效率很低，性能不穩定。 2)溶解性能差。溶解性能差。 3)與鋼結構撞擊有誘發火

8、花的可能。與鋼結構撞擊有誘發火花的可能。 鋁合金陽極廣泛用于海洋環境和含氯離子的介質中，用鋁合金陽極廣泛用于海洋環境和含氯離子的介質中，用于保護海上鋼鐵構筑物及海灣、河口的鋼結構。于保護海上鋼鐵構筑物及海灣、河口的鋼結構。 (1) 選擇性：選擇性： 指某種緩蝕劑只在特定的材料指某種緩蝕劑只在特定的材料-介質體系才具備一定介質體系才具備一定的緩蝕能力。的緩蝕能力。(2) 配伍性：配伍性： 當緩蝕劑和其它藥劑共同存在于介質中時，不會產生當緩蝕劑和其它藥劑共同存在于介質中時，不會產生沉淀、分層、交聯等不利現象，也不降低緩蝕劑和其沉淀、分層、交聯等不利現象，也不降低緩蝕劑和其它藥劑的效率。它藥劑的效率

9、。(3) 協同效應：協同效應： 在腐蝕介質中添加兩種或兩種以上的緩蝕劑，其緩蝕在腐蝕介質中添加兩種或兩種以上的緩蝕劑，其緩蝕效果比單獨使用時，不僅用量少，而且緩蝕效果更好。效果比單獨使用時，不僅用量少，而且緩蝕效果更好。(4) 有效性：有效性： 由于緩蝕劑與金屬表面作用需要有一定的作用時間，因由于緩蝕劑與金屬表面作用需要有一定的作用時間，因此，對于緩蝕劑來說存在一個此，對于緩蝕劑來說存在一個有效作用時間有效作用時間；緩蝕劑濃度；緩蝕劑濃度不同，緩蝕劑緩蝕率也不同不同，緩蝕劑緩蝕率也不同，要達到一定的緩蝕率，必定要達到一定的緩蝕率，必定存在一個存在一個有效作用濃度有效作用濃度，低于這一濃度，緩蝕

10、率太低，或，低于這一濃度，緩蝕率太低，或有可能加速腐蝕；對于一定量或一定濃度的緩蝕劑來說，有可能加速腐蝕；對于一定量或一定濃度的緩蝕劑來說，它所保護的面積是一定的。面積值過大，緩蝕率降低或達它所保護的面積是一定的。面積值過大，緩蝕率降低或達不到應有的保護。不到應有的保護。(4) 有效性：有效性： 由于緩蝕劑與金屬表面作用需要有一定的作用時間，因由于緩蝕劑與金屬表面作用需要有一定的作用時間，因此，對于緩蝕劑來說存在一個此，對于緩蝕劑來說存在一個有效作用時間有效作用時間；緩蝕劑濃度；緩蝕劑濃度不同，緩蝕劑緩蝕率也不同不同，緩蝕劑緩蝕率也不同，要達到一定的緩蝕率，必定要達到一定的緩蝕率，必定存在一個

11、存在一個有效作用濃度有效作用濃度，低于這一濃度，緩蝕率太低，或，低于這一濃度，緩蝕率太低，或有可能加速腐蝕；對于一定量或一定濃度的緩蝕劑來說，有可能加速腐蝕；對于一定量或一定濃度的緩蝕劑來說，它所保護的面積是一定的。面積值過大，緩蝕率降低或達它所保護的面積是一定的。面積值過大，緩蝕率降低或達不到應有的保護。不到應有的保護。A 陽極型緩蝕劑陽極型緩蝕劑 能增加陽極極化，使自腐蝕電位正移能增加陽極極化，使自腐蝕電位正移 通常是緩蝕劑在陽極與金屬離子作用，生成氧化物通常是緩蝕劑在陽極與金屬離子作用，生成氧化物或氫氧化物沉積覆蓋在陽極上形成保護膜，使金屬或氫氧化物沉積覆蓋在陽極上形成保護膜，使金屬鈍化

12、，是鈍化，是“危險性緩蝕劑危險性緩蝕劑”： 使用時用量必須充足，否則不能充分覆蓋陽極表面，使用時用量必須充足，否則不能充分覆蓋陽極表面，由于暴露在介質中的陽極面積遠小于陰極面積，構由于暴露在介質中的陽極面積遠小于陰極面積，構成大陰極小陽極的腐蝕電池成大陰極小陽極的腐蝕電池-加劇點蝕加劇點蝕 舉例：鉻酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、正磷酸鹽、硅舉例：鉻酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、正磷酸鹽、硅酸鹽、苯甲酸鹽酸鹽、苯甲酸鹽金屬離子還原的可能性 金屬不能在水溶液中沉積金屬不能在水溶液中沉積。如。如Na，K，Mg，Ca等標準電極電位比氫負得等標準電極電位比氫負得多，很難沉積；即使在陰極上還原，也會立即與水反應而氧化

13、。多，很難沉積；即使在陰極上還原，也會立即與水反應而氧化。 Mo，W類金屬也難從水溶液中單獨沉積出來，只能與其它元素形成合金實類金屬也難從水溶液中單獨沉積出來，只能與其它元素形成合金實現共沉積。現共沉積。 金屬能從水溶液中沉積出來金屬能從水溶液中沉積出來。愈靠右邊的金屬，越易還原，而且交換電流。愈靠右邊的金屬，越易還原，而且交換電流密度較小。密度較小。 要獲得質量優良的鍍層，還要有合理的鍍液組成和合理的工藝控制。要獲得質量優良的鍍層，還要有合理的鍍液組成和合理的工藝控制。v森吉米爾法：本法不采用化學清洗液森吉米爾法：本法不采用化學清洗液，帶鋼在氧化爐中帶鋼在氧化爐中用煤氣火焰直接加熱除油，帶鋼

14、表面生成一層薄的氧化用煤氣火焰直接加熱除油，帶鋼表面生成一層薄的氧化層，還原氣氛下退火，把帶鋼表面的氧化鐵還原為海綿層，還原氣氛下退火，把帶鋼表面的氧化鐵還原為海綿狀純鐵，鍍鋅層的附著性下降。狀純鐵，鍍鋅層的附著性下降。v帶鋼通過還原段時，同時進行帶鋼通過還原段時，同時進行700-800再結晶退火。退火再結晶退火。退火后，在同樣的還原氣氛中冷卻至約后，在同樣的還原氣氛中冷卻至約480，再導入鋅鍋鍍，再導入鋅鍋鍍鋅，鋅液溫度控制在鋅，鋅液溫度控制在450-460。為了抑制鋅鐵合金層的增。為了抑制鋅鐵合金層的增長，鋅液中應含有長，鋅液中應含有0.10-0.15%的鋁。鍍鋅帶鋼經自然冷卻的鋁。鍍鋅帶

15、鋼經自然冷卻后，再在冷卻裝置內強制冷卻到后，再在冷卻裝置內強制冷卻到40以下。以下。為了為了防止冷卻防止冷卻后的帶鋼變形和翹曲，需要進行矯直。后的帶鋼變形和翹曲，需要進行矯直。 v森吉米爾法產量高、鍍鋅質量較好，此法曾得到廣泛應用。森吉米爾法產量高、鍍鋅質量較好，此法曾得到廣泛應用。但也有不足之處。但也有不足之處。 例如：例如：帶鋼在氧化除油過程中產生較厚氧化層帶鋼在氧化除油過程中產生較厚氧化層，很不易在很不易在還原爐中還原，影響了鋅層的附著性。還原爐中還原，影響了鋅層的附著性。 如果要使氧化層充分還原，就得減慢帶鋼運行速度或增加保護氣體如果要使氧化層充分還原，就得減慢帶鋼運行速度或增加保護氣

16、體中氫含量，生產效率下降，操作的危險性增加。中氫含量，生產效率下降，操作的危險性增加。 為了減少氧化層厚度，就要限制帶鋼在氧化爐中的停留時間和氧化為了減少氧化層厚度，就要限制帶鋼在氧化爐中的停留時間和氧化溫度（溫度（300-450）；為了達到鋼板的再結晶溫度，還要在還原爐中使）；為了達到鋼板的再結晶溫度，還要在還原爐中使帶鋼溫度繼續升高到帶鋼溫度繼續升高到700-800，為此就需要增加還原爐長度。，為此就需要增加還原爐長度。v改進的森吉米爾法是改進的森吉米爾法是把氧化爐（預熱爐）、還原爐和冷卻段把氧化爐（預熱爐）、還原爐和冷卻段連接起來，構成一個整體連接起來，構成一個整體。為了減少帶鋼在預熱爐內的氧化，。為了減少帶鋼在預熱爐內的氧化，采用不完全燃燒法。將還原爐內保護氣氛引入