如何选择铝阳极、锌阳极和镁阳极?

2021-12-13 11:45:06 胜辉防腐

锌阳极,也被称为锌合金牺牲阳极,在船舶牺牲阳极阴极保护中起着关键作用。“锌”曾经是牺牲阳极的代名词,因为最造的牺牲阳极就是锌块。目前其他金属,如铝和镁,也可以作为牺牲阳极材料。

牺牲阳极是由一种相对“便宜”的金属制成的,牺牲阳极会保护船或游艇上更昂贵的金属部件,如:轴、螺旋桨、舵、船尾驱动和其他重要部件。主要作用原理是阳极中的金属更“高贵”,将“牺牲”自己,它会先于被保护体腐蚀,保护其它金属组件在水中长时间不受腐蚀。

锌阳极、铝阳极和镁阳极是三种常见的牺牲阳极,这三种阳极在不同的应用领域都占有各自的一席之地。


牺牲阳极、铝阳极、锌阳极


铝阳极的优点

许多海工设备使用铝阳极而不是锌阳极或镁阳极的原因如下:

1、近年来,铝价格下跌,使得在储罐容器、发动机、过滤器、热交换器等设备安装铝阳极时更具成本吸引力。

2、锌阳极在盐水中可以起到很好的保护作用,在微咸水中也可以起作用,但在淡水中效果较差。铝阳极在盐水中保护效果很好,在盐度稍低的咸水中效果也不错,但在盐度较大的咸水中效果不好,在淡水中效果远胜于锌阳极。然而,铝阳极的钝化(表面产生氧化膜)比锌阳极快,必须定期进行清洗,铝阳极才能正常工作;如果不这样做,铝阳极可能会“钝化”,从而失效。

3、美国环保署的报告表明,镁阳极和铝阳极比锌阳极更环保,在所测试的各种环境中,锌阳极对环境的破坏比镁阳极和铝阳极都大。所以,如果船舶经常在咸水和淡水环境中来回穿梭,应该考虑使用铝阳极而不是锌阳极。铝阳极更便宜,使用寿命也更长,并且在不同的水环境中比其他金属材料保护效果更好。如果船只在盐度较高的海域航行,而且是在非常温暖的热带水域,较高的水温会产生更多的溶解氧,这会增加阳极腐蚀速率,导致牺牲阳极寿命缩短。


何时使用镁合金牺牲阳极-淡水之王

虽然铝阳极和锌阳极可以在淡水中使用,但铝阳极和锌阳极在淡水中都逊色于镁阳极。在高电阻率的淡水中,需要镁的高输出电流才能保证获得足的保护电流。虽然镁阳极比锌阳极和铝阳极更贵,寿命更短,但只有镁阳极才能是适应淡水环境的高电阻率,特别是如果船将在淡水中航行很长时间,更应该使用镁阳极。

镁在盐水中的高电流输出存在过电位保护(氢脆)的风险,在盐水中的寿命通常太短,所以镁阳极一般不用于盐水环境中。


牺牲阳极、铝阳极、锌阳极


锌阳极相对于铝阳极的优点

锌阳极的腐蚀产物更容易“脱落”,使新鲜的锌合金阳极暴露在水中,允许阳极持续保持电化学活性,释放电流。铝阳极则不然,如果在静止的环境中,其腐蚀产物不易脱落,铝阳极消耗的金属就会形成一层屏障,使阳极钝化,导致铝阳极无法继续腐蚀。在静止的环境中放置的时间越长,阳极钝化的机会就越高。

如果一艘船经常在盐水中航行,锌阳极和铝阳极都可以工作;但如果在盐水中航行很长时间的话,锌阳极是最好的选择。


牺牲阳极是如何工作的?

无论何时,只要有两种不同的金属形成电性连接,并放置在水或其它电解质中,它们在技术上就会构成原电池,此时两种金属之间会有一定的电流流动。构成电流的离子是由其中一种金属提供的,它以金属离子的形式将自己的一部分释放到海水中,这就是腐蚀过程。如果放任不管,船上的设备就会被慢慢腐蚀掉。


什么时候更换牺牲阳极?

无论选择什么样的牺牲阳极材料,都应该适时更换,以保护船免遭腐蚀。当大约一半的阳极因腐蚀而消耗时,就应该密切关注阳极的腐蚀情况并根据具体情况决定是否更换。如果不到一年时间,阳极就消耗超过一半,这时候就应该换用更大的阳极。永远不要用油漆或其它东西覆盖阳极,这将使它由于遮挡而无法消耗,从而无法起保护作用。

可以使用不同类型的阳极,但同一个部件最好不要混用不同的阳极。在安装阳极之前,必须确保牺牲阳极下面的船体导电良好,这是为了确保良好的电气接触。


牺牲阳极的作用是什么?

最好是花很少的时间和金钱定期更换阳极,而不是花费巨资维修船舶!!!毕竟阳极的成本远低于修船。

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