陰極區

1972年，美國NACE協會估計每年損失是100億美元，1976年BMR研究所調查每年損失接近700億美元。美國國會非常震驚，對此要求貿易部進行證實，1982年發表的數據是每年損失126億美元。考慮到國家高速公路、水、廢水、廢氣、地下儲罐、因腐蝕造成的污染，每年的損失是3000億美元，佔GDP的5%。1998年，我國工程院歷時3年對全國的腐蝕進行調查，調查結果表明我國腐蝕造成的損失達5000多億元 ^[1]  。

金屬是從礦石中提取出來的，在提煉過程種必須要給它一定的能量，使其處於高的能量狀態。材料基本規律總是趨向於最低的能量狀態，因此金屬都是熱力學不穩定的，具有和周圍環境（如氧和水）發生反應的趨勢，以達到較低的、更穩定的能量狀態，如生成氧化物。以鐵為例：陽極：Fe-2e→Fe2+陰極區：O2+4e+2H2O→4OH-Fe2++2OH-→Fe(OH)2Fe(OH)2+1/2O2+H2O→2Fe(OH)3↓。

對於所有的金屬的腐蝕傾向理論上採用電位的概念進行比較。電位負的金屬，活性較強，容易發生腐蝕。電位正的金屬活性相對較弱，腐蝕傾向性小。

多年的實踐證明，最為經濟有效的腐蝕控制措施主要是覆蓋層(塗層)加陰極區保護。與國外相比，75%的防蝕費用用在塗裝上，而電化學保護使用的相對較低。

塗層的作用主要是物理阻隔作用，將金屬基體與外界環境分離，從而避免金屬與周圍環境的作用。但是有兩種原因導致金屬腐蝕。一是塗層本身存在缺陷，有針孔的存在；二是在施工、和運行過程中不可避免塗層會破壞，使金屬暴露於腐蝕環境。這些缺陷的存在導致大陰極區小陽極的現象，使得塗層破損處腐蝕加速 ^[2]  。

陰極區保護技術是電化學保護技術的一種，其原理是向被腐蝕金屬結構物表面施加一個外加電流，被保護結構物成為陰極區，從而使得金屬腐蝕發生的電子遷移得到抑制，避免或減弱腐蝕的發生。陰極區保護技術已經發展成熟，廣泛應用到土壤、海水、淡水、化工介質中的鋼質管道、電纜、鋼碼頭、艦船、儲罐罐底、冷卻器等金屬構築物等的腐蝕控制。1834年——法拉第→陰極區保護原理奠定基礎1890年——愛迪生→提出強制電流保護船舶1902年——柯恩→實現了愛迪生的設想1905年——美國用於鍋爐保護1906年——德國建立第一個陰極區保護廠1913年——命名為電化學保護1924年——地下管網陰極區保護 。

真空電子器件陰極是在真空電子器件中用於產生電子發射的電極。按供給能量的方式劃分，陰極一般可分為熱陰極、次極發射陰極、光電陰極等。用強電場可使陰極表面勢壘降低、變窄，從而使電子逸出，這樣的發射體稱為場致發射陰極。真空電子器件要求陰極具有發射電流密度大、穩定、壽命長等性能 ^[3]  。