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陽極保護

鎖定
陽極保護是指將被保護金屬作為陽極,進行陽極氧化而使金屬鈍化的保護方法。陽極保護的關鍵是建立和保持鈍態,因此不是陽極極化曲線具有明顯的鈍化特徵的腐蝕體系都一定能實現陽極保護,還必須對陽極保護的主要參數進行分析。
中文名
陽極保護
外文名
anodic protection
主要參數
致鈍電流密度等
特    點
成本高、工藝複雜等
作    用
保護金屬等
學    科
冶金學

目錄

陽極保護定義

將被保護的金屬設備與外加直流電源的正極相連,在一定的電解質溶液中將金屬進行陽極極化達到一定的電位。如果在此電位下金屬能建立起鈍態並維持鈍態,則陽極過程受到抑制,而使金屬的腐蝕速度顯著降低,設備因此而得到保護,此種防護方法稱為陽極保護。 [1] 

陽極保護原理

在外加陽極性直流電作用下,金屬電位向正方向移動,當其正移到致鈍電位或流經金屬的外部電流密度達到鈍電流時,金屬將發生陽極鈍化現象,表面生成鈍化膜。如果電位進入穩定鈍化區,金屬表面將形成完善的鈍性。這時若對金屬僅施以一個比鈍電流小得多的電流密度就能使金屬維持這種鈍性。由此使金屬的腐蝕電流密度(也即腐蝕速度)大大地減小。也就是説,利用金屬的陽極鈍化現象,通過外加陽極電流而使金屬表面生成鈍化膜,並用一定的微小電流密度維持鈍化膜的穩定,則金屬將從腐蝕強烈的活化狀態轉變為腐蝕極輕微的穩定鈍化狀態,這種防止金屬腐蝕的控制技術稱為陽極保護技術。 [2] 

陽極保護特點

陽極保護的使用條件和特點如下:
(1)某些活性陰離子含量高的介質中不宜採用陽極保護,因為這些活性離子,如氯離子在高濃度下能局部地破壞鈍化膜並造成點腐蝕。
(2)與陰極保護一樣,陽極保護也存在遮蔽效應。若陰、陽極佈局不合理,可能造成有的地方已鈍化,有的地方過鈍化,有的地方尚處在活化態。
(3)與陰極保護相比,陽極保護成本高、工藝複雜。陽極保護需要輔助陰極、直流電源、測量及控制保護電位的設備。 [1] 

陽極保護主要參數

一般來説,實施陽極保護時,希望致鈍電流密度的數值越小越好,這樣就可以選用小容量的電源設備,減少設備投資和耗電量,同時也可以減小致鈍過程中設備的陽極溶解,並且設備也比較容易達到鈍態。金屬材料、腐蝕介質的組成、温度、濃度和pH值等都影響着致鈍電流密度的大小。
維鈍電流密度代表着陽極保護時金屬的腐蝕速度,維鈍電流密度越小,設備的腐蝕速度也越小,保護效果也越顯著,日常的耗電量也越小。
3)鈍化區電位範圍
鈍化區電位範圍越寬越好。鈍化區電位範圍越寬,電位允許在較大的數值範圍內波動而不致發生進入活化區的危險,這樣,對控制電位的電器設備和參比電極的要求就可以不必太高。
4)最佳保護電位
在陽極保護時還有一個最佳的保護電位。陽極處於這一電位時,維鈍電流密度最小,鈍化膜最為緻密,陽極腐蝕速度最低,陽極保護效果也最好。 [1] 
參考資料
  • 1.    牛海山主編;王春蓉,高晶晶副主編;荊珂主審.金屬工藝學:國防科技大學出版社,2011.08
  • 2.    吳蔭順 曹備編.陰極保護和陽極保護:原理、技術及工程應用:中國石化出版社,2007年08月