镁合金牺牲阳极原理特性及应用

镁合金牺牲阳极是一种基于电化学腐蚀原理的防腐蚀技术，通过自身优先腐蚀（牺牲）来保护其他金属结构（如钢铁）免受腐蚀，广泛应用于地下管道、海洋工程、储罐等领域。

一、基本原理牺牲阳极的核心是原电池效应：

·镁合金的电极电位更负（标准电极电位约为 - 2.37V），比钢铁（约 - 0.44V）更活泼。

·当镁合金与被保护金属（如钢铁）在电解质环境（土壤、海水等）中连接时，形成闭合回路，镁合金作为阳极发生氧化反应（被腐蚀），释放电子；被保护金属作为阴极，接受电子而避免腐蚀。

简单来说，镁合金 “主动” 腐蚀，为被保护金属 “挡枪”，从而延长其使用寿命。

二、镁合金牺牲阳极的特性高驱动电压

镁合金与钢铁的电位差大（约 1.5-2.0V），能在高电阻环境（如干燥土壤）中提供足够电流，适合对保护电位要求较高的场景。

牺牲效率

·理论电容量约为 2200Ah/kg，但实际应用中因腐蚀产物（如氢氧化镁）可能附着在表面，效率通常为 50%-70%。

·腐蚀速度受环境影响：温度升高、盐分增加（如海水）会加速腐蚀，缩短使用寿命。

物理性能

·密度小（约 1.7-1.8g/cm³），重量轻，便于运输和安装。

·韧性较低，易加工成棒状、块状、带状等多种形状，适应不同场景。

三、主要类型及成分镁合金牺牲阳极的性能与其成分密切相关，常见类型包括：

·纯镁阳极：纯度≥99.5%，驱动电压高，但腐蚀效率低，适用于低电阻土壤。

·Mg-Mn 合金：含 1%-2% 锰，改善了耐蚀性和电流效率，适用于淡水、土壤环境。

·Mg-Al-Zn 合金（如 AZ63）：含铝、锌，提高了机械强度和电流效率，常用于海水等高导电环境。

不同成分的阳极在电流输出、寿命和适用环境上有差异，需根据具体场景选择。

四、应用领域1.地下设施：埋地输油 / 输气管道、电缆、储罐等，通过阳极与管道连接，防止土壤腐蚀。

2.海洋工程：船舶 hull、码头钢桩、海底管道，利用海水作为电解质形成保护回路。

3.淡水设施：水库闸门、桥梁桩基，在淡水环境中减缓电化学腐蚀。

4.临时保护：设备运输或存储期间，短期防止锈蚀。