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牺牲阳极 |
牺牲阳极是指电解池理论金属做阳极情况下,阳极(金属)随着流出的电流而逐渐消耗。牺牲阳极通常仅经济地应用在保护电流需要量小的构筑物上和低土壤电阻率环境中。
简介
金属或合金的电化学氧化。将金属或合金的制件作为阳极,采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能,如表面着色,提高耐腐蚀性 、增强耐磨性及硬度,保护金属表面等。例如铝阳极氧化,将铝及其合金置于相应电解液(如硫酸、铬酸、草酸等)中作为阳极,在特定条件和外加电流作用下,进行电解。阳极的铝或其合金氧化 ,表面上形成氧化铝薄层 ,其厚度为5~20微米 ,硬质阳极氧化膜可达60~200微米 。阳极氧化后的铝或其合金,提高了其硬度和耐磨性,可达250~500千克/平方毫米,良好的耐热性 ,硬质阳极氧化膜熔点高达2320K ,优良的绝缘性 ,耐击穿电压高达2000V ,增强了抗腐蚀性能 ,在ω=0.03NaCl盐雾中经几千小时不腐蚀。氧化膜薄层中具有大量的微孔,可吸附各种润滑剂,适合制造发动机气缸或其他耐磨零件;膜微孔吸附能力强可着色成各种美观艳丽的色彩。有色金属或其合金(如铝、镁及其合金等)都可进行阳极氧化处理,这种方法广泛用于机械零件,飞机汽车部件,精密仪器及无线电器材,日用品和建筑装饰等方面。
评价
作为牺牲阳极材料,必须能满足以下要求:
1、 要有足够负的稳定电位;
2、 自腐蚀速率小且腐蚀均匀,要有高而稳定的电流效率;
3、 电化学当量高,即单位重量产生的电流量大;
4、 工作中阳极极化要小,溶解均匀,产物易脱落;
5、 腐蚀产物不污染环境,无公害;
6、 材料来源广,加工容易,价格低廉。
常用的牺牲阳极品种有镁基、锌基和铝基合金3类。
锌是我们日常生活中比较常见的一种金属,在元素周期表中锌的原子量是65.4,密度是7.14 g/cm,化合价是+2,具有420摄氏度的熔点。
锌是一种电位为负性的金属,它的标准电位是负的0.76V,在海水中高纯锌的稳定电位向负向游动偏移的,在PH值不同时,锌的腐蚀率也不一样,在pH小于6时和pH大于12时,锌的腐蚀率都较大;但是在6-12的pH值的范围内锌的腐蚀率比较小。
其中的杂质也会对锌的阳极腐蚀率跟阳极行为产生很大影响。杂质的存在,会形成局部的腐蚀电源,可以形成局部电池,这些电池可以使得锌的表面上形成氢氧化物,形成坚固的覆盖层防止进一步的发生溶解。这样形成覆盖层的方式可以用在阴极保护系统中。[1]