阴极保护材料的选择材料的选择

阴极保护设计过程中，阴极保护材料选择是非常重要的一项内容，关系到整个项目成败。如果选材错误，往往导致整个阴极保护工程的失效。阴极保护材料的选择，这里主要介绍关于牺牲阳极的材料选择。

牺牲阳极材料从理论上讲，只要比被保护金属活泼的金属都可以作为牺牲阳极。但是实际运用中，有的金属太活泼，比如钾钙钠，遇到空气或者水都能剧烈反应，因此不能采用。实际上能运用的牺牲阳极就是镁，铝，锌。海水中的金属电偶序见表1。

表1 海水中金属电偶序

  镁阳极：

  镁阳极，用的环境较广，基本上大多数环境都能使用，还有一个好处就是不会产生对人体有害的阳离子，可以用在饮用水罐，热水器内使用。但是由于镁比较活泼，自腐蚀也比较厉害，电流效率不高，价格也较高，以使用起来并不太经济。镁阳极适合电阻率比较高的土壤或者淡水中环境。镁阳极分为两种：高电位-1.75V和低电位-1.55V（vs CuSO4参比电极），根据实际的使用环境进行选择。为减小接地电阻，减少自腐蚀，增加电流输出，镁阳极在土壤中使用要求放在填包料内，填包料为石膏粉，膨润土混合物。

  锌阳极：

  锌阳极是在海水和土壤中十分常用的阳极，也是最早使用的阳极，在1824年，就被Davy使用。锌阳极有很多型号，普通型号的锌阳极不能使用在54 ℃以上的环境，因为此时锌阳极极性会发生逆转，电位比钢铁更正，锌阳极此时变为阴极，但是有特殊型号的锌阳极可以用在高温的环境。一般来讲，锌阳极电流效率较高，高纯锌可以使用在电阻率为20Ω.m以下的土壤或者淡水中。锌阳极使用在土壤中要求放在填包料内使用，填包料使用石膏粉，膨润土，工业硫酸钠等混合物。

  铝阳极：

  纯铝是不适合做牺牲阳极材料的，因为其表面会生产钝化膜，从而阻止其发生电化学反应。通过添加微量金属元素，比如锌，铟等，阻止该钝化膜的形成，使其起到初始的活化作用。铝阳极一般是用在海水或者含盐水（氯离子）的土壤环境中。铝阳极在海洋工程中使用特别多，因为其具质量轻，具有较大的单位电容量和较低的价格。铝阳极在水中使用直接固定在被保护结构物上，无需填料。