什么是铝合金牺牲阳极

阳极材料按用途主要分为三类：

1.铝合金牺牲阳极：多用于海洋或容器（储罐）内阴极保护

2.锌合金牺牲阳极：多用于土壤环境,应用条件土壤电阻率≤15Ω·m

3.镁合金牺牲阳极：多用于土壤环境,应用条件土壤电阻率≥15Ω·m

工程中常用的牺牲阳极材料主要有镁和镁合金、锌和锌合金、铝合金三大类。在个别工程项目中，由于情况特殊而采用了铁阳极或锰阳极作为牺牲阳极进行阴极保护。

镁基牺牲阳极因具有很负的开路电位和很大的驱动电压等性能而广泛的应用于土壤、海水、海泥及工业水中对金属结构物进行阴极保护。但它的电流效率低，是一大缺点。锌基牺牲阳极的开路电位不如镁基阳极那么负，驱动电压不大，但它仍能在低电阻率土壤、海水、海泥环境中广泛用于牺牲阳极保护。铝基牺牲阳极的开路电位比锌基阳极略负，它的理论电容量远高于锌基和镁基阳极，具有独特的性能。但是它是易于钝化的金属材料，在其表面容易产生致密、附着性好的连续氧化膜，甚至产生一层高电阻硬壳，阻碍金属的活化溶解。目前铝基阳极广泛应用于海水中保护船舶、平台、码头等海洋结构物，在海泥（海底管道）、盐水系统也获得了成功的应用，但尚不能应用于土壤环境中。

镁是典型的轻金属，原子序数12，相对原子质量24.31，密度1.74g/cm，化合价2，熔点651℃.镁的标准电极电位-2.37（SHE）。镁的特点是：密度小具有较高的化学活泼性；电极电位很负；极化率低；驱动电位大，对铁的驱动电位可达0.6V以上；理论电容量大。在镁阳极表面不易形成屏蔽性保护膜。镁和镁合金系列牺牲阳极，电流效率很低一般只有50%左右。在镁表面易形成较为强烈的腐蚀原电池作用，导致自溶解速率较大。此外，这种材料如遇碰撞易产生火花等特点，也限制了它在高安全区性能区域的应用，例如：油轮、敏感的易燃易爆区等特定场所。

锌是一种普通的重金属，原子序数30，相对原子质量65.37，密度7.14g/cm，化合价2，熔点420℃。锌的标准电极电位为-0.76V（SHE），高纯锌在海水中的稳定电位为-0.82V（SHE）。这是一种较活泼的金属，相对于钢铁及常用的金属结构材料而言是负电性的。锌阳极在高电阻的土壤中或淡水中不太适用，通常多用于海水，、某些化学介质和低电阻率的土壤或滩涂地。锌和锌合金阳极理论发电量较小，但它作为牺牲阳极的电流效率是很高的，在海水中可达95%，在土壤中也可达到65%以上。

铝也是一种典型的轻金属，原子序数13，相对原子质量26.98，密度2.7g/cm，熔点660℃。铝的标准电极电位为-1.66V（SHE），海水中的稳定电位约为－0.53（SHE）。铝的理论电容量为2970A·h/kg，是锌的3.6倍，镁的1.35倍。铝的原料易得，制作工艺较简单价格低廉，是发展牺牲阳极的良好材料。

阳极材料按用途主要分为三类:

1.铝合金牺牲阳极:多用于海洋或容器(储罐)内阴极保护

2.锌合金牺牲阳极:多用于土壤环境,应用条件土壤电阻率≤15Ω·m

3.镁合金牺牲阳极:多用于土壤环境,应用条件土壤电阻率≥15Ω·m

牺牲阳极是指电解池理论金属做阳极情况下，阳极（金属）随着流出的电流而逐渐消耗。牺牲阳极通常仅经济地应用在保护电流需要量小的构筑物上和低土壤电阻率环境中。

中文名

牺牲阳极

依据

电化学电解池理论

内容

对牺牲阳极概念的解释

应用条件

没有供电条件或出现不经济的情况

快速

导航

中级定义

高级定义

系统要求

阳极要求

理解

延伸

应用

维护

材料

施工安装

水下阳极

初级定义

定义1：阳极随着流出的电流而逐渐消耗，所以，称为牺牲阳极，这种阳极消耗快，安设位置及方法必须便于更换。低电位金属材料有镁、镁合金、纯锌、锌合金、铝合金等。

牺牲阳极

定义2：这种方法称牺牲阳极法阴极保护这类活泼金属或合金则称为牺牲阳极。牺牲阳极法阴极保护是应用最早的一种电化学保护技术。

定义3：得到阳极的保护，阳极逐步被消耗，故称为牺牲阳极。

中级定义

定义4：由于该金属的腐蚀对原有腐蚀电池提供保护，加快了自身的腐蚀，因此称为牺牲阳极。牺牲阳极材料应能满足下列要求：（l）要有足够的负电位，而且很稳定；2）强制电流法就是给被保护金属结构施加一个阴极电流，而给辅助阳极施加阳极电流，构成一个腐蚀电流，以使金属结构得到保护。

定义5：牺牲阳极（sacrificial anode）由电位较负的金属材料制成，当它与被保护的管道连接时，自身发生优先离解，从而抑制了管道的腐蚀，故称为牺牲阳极。牺牲阳极应有足够负的稳定电位，以保持足够大的驱动电压：同时有较大的理论发生电量，还要有高而稳定的电流效率。

牺牲阳极

定义6：中电位够负的金属或合金称为牺牲阳极。考虑到原油气本身易爆的危险性避免杂散电流原油储罐内部采用外加电流防腐蚀法没有可靠性。

定义7：在阴极（被保护结构）得到保护的同时，阳极不断地被消耗，故称为牺牲阳极。3种理想的阳极物质是镁、铝和锌，它们在自然环境中的腐蚀电位达到-10V（相对Cu|CuSO4，下同）

高级定义

定义8：该电位较负的电极称为牺牲阳极，因为随着电流的不断流动，阳极材料不断消耗掉。作为牺牲阳极材料，金属或合金必须满足以下条件：⑴电位足够负，可供应充分的电子使被保护金属设备发生阴极极化。

系统要求

牺牲阳极通常仅经济地应用在保护电流需要量小的构筑物上和低土壤电阻率环境中。此外，当没有供电条件或出现不经济的情况时才有应用价值。

适用于土壤中的牺牲阳极材料主要是镁，在海水中是锌和铝。为了使电流输出尽量保持稳定和降低阳极接地电阻，土壤中的牺牲阳极周围应采用化学填包料，主要由75%的硫酸钙，20%的膨润土和5%硫酸钠混合而成。牺牲阳极不能埋放在焦炭中，在成组使用时，阳极间距至少应是3m。阳极顶部土壤覆盖层厚度至少为0.6m。为了能够测量断电电位，牺牲阳极应通过测量盒与管道相连接，牺牲阳极在交流牵引系统附近地区应用时，阳极体上的交流感应持续电压不应超过20V。

阳极要求

1、电位足够负，但不宜太负，以免阴极区产生析氢反应；

2、阳极的极化率要小，电位极电流输出要稳定；

3、阳极材料的电容量要大；

4、必须有高的电流效率；

5、溶解均匀。容易脱落；

6、材料价格低廉，来源充分。

7、产生的腐蚀产物应是无毒无害，不污染环境，无公害之虞；

理解

金属或合金的电化学氧化。将金属或合金的制件作为阳极，采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能，如表面着色，提高耐腐蚀性 、增强耐磨性及硬度，保护金属表面等。例如铝阳极氧化，将铝及其合金置于相应电解液（如硫酸、铬酸、草酸等）中作为阳极，在特定条件和外加电流作用下，进行电解。阳极的铝或其合金氧化 ，表面上形成氧化铝薄层 ，其厚度为5～20微米 ，硬质阳极氧化膜可达60～200微米 。阳极氧化后的铝或其合金，提高了其硬度和耐磨性，可达250～500千克/平方毫米，良好的耐热性 ，硬质阳极氧化膜熔点高达2320K ，优良的绝缘性 ，耐击穿电压高达2000V ，增强了抗腐蚀性能 ，在ω=0.03NaCl盐雾中经几千小时不腐蚀。氧化膜薄层中具有大量的微孔，可吸附各种润滑剂，适合制造发动机气缸或其他耐磨零件；膜微孔吸附能力强可着色成各种美观艳丽的色彩。

牺牲阳(sacrificial

anode)

定义1:

阳极随着流出的电流而逐渐消耗,所以,称为牺牲阳极,这种阳极消耗快,安设位置及方法必须便于更换.低电位金属材料有镁、镁合金、纯锌、锌合金、铝合金等

定义2:

这种方法称牺牲阳极法阴极保护这类活泼金属或合金则称为牺牲阳极.牺牲阳极法阴极保护是应用最早的一种电化学保护技术

定义3:

得到阳极的保护,阳极逐步被消耗,故称为牺牲阳极.2)强制电流法就是给被保护金属结构施加一个阴极电流,而给辅助阳极施加阳极电流,构成一个腐蚀电流,以使金属结构得到保护

定义4:

由于该金属的腐蚀对原有腐蚀电池提供保护,加快了自身的腐蚀,因此称为牺牲阳极.牺牲阳极材料应能满足下列要求:(l)要有足够的负电位,而且很稳定

定义5:

牺牲阳极法牺牲阳极(:sacrificialanode)由电位较负的金祸材料制成,当它与被保护的管道连接时,自身发生优先离解,从而抑制了管道的腐蚀,故称为牺牲阳极.牺牲阳极应有足够负的稳定电位,以保持足够大的驱动电压:同时有较大的理论发生电量,还要有高而稳定的电流效率

定义6:

中电位够负的金属或合金称为牺牲阳极.考虑到原油气本身易爆的危险性避免杂散电流原油储罐内部采用外加电流防腐蚀法没有可靠性

定义7:

在阴极(被保护结构)得到保护的同时,阳极不断地被消耗,故称为牺牲阳极.3种理想的阳极物质是镁、铝和锌,它们在自然环境中的腐蚀电位达到-10V(相对Cu|CuSO4,下同)

定义8:

该电位较负的电极称为牺牲阳极,因为随着电流的不断流动,阳极材料不断消耗掉.作为牺牲阳极材料,金属或合金必须满足以下条件[1]:(1)电位足够负,可供应充分的电子使被保护金属设备发生阴极极化

释义：牺牲阳极的阴极保护法，又称牺牲阳极保护法。是一种防止金属腐蚀的方法。具体方法为：将还原性较强的金属作为保护极，与被保护金属相连构成原电池，还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应而消耗，被保护的金属作为正极就可以避免腐蚀。因这种方法牺牲了阳极（原电池的负极）保护了阴极，因而叫做牺牲阳极（原电池的负极）保护法。

实质是一种原电池反应。解释如下

初级定义

定义1：阳极随着流出的电流而逐渐消耗,所以,称为牺牲阳极,这种阳极消耗快,安设位置及方法必须便于更换.低电位金属材料有镁、镁合金、纯锌、锌合金、铝合金等。 定义2：这种方法称牺牲阳极法阴极保护这类活泼金属或合金则称为牺牲阳极.牺牲阳极法阴极保护是应用最早的一种电化学保护技术。 定义3：得到阳极的保护,阳极逐步被消耗,故称为牺牲阳极.2)强制电流法就是给被保护金属结构施加一个阴极电流,而给辅助阳极施加阳极电流,构成一个腐蚀电流,以使金属结构得到保护。

中级定义

定义4：由于该金属的腐蚀对原有腐蚀电池提供保护,加快了自身的腐蚀,因此称为牺牲阳极.牺牲阳极材料应能满足下列要求:(l)要有足够的负电位,而且很稳定。 定义5：牺牲阳极法牺牲阳极(:sacrificialanode)由电位较负的金祸材料制成,当它与被保护的管道连接时,自身发生优先离解,从而抑制了管道的腐蚀,故称为牺牲阳极.牺牲阳极应有足够负的稳定电位,以保持足够大的驱动电压:同时有较大的理论发生电量,还要有高而稳 定的电流效率。 定义6：中电位够负的金属或合金称为牺牲阳极.考虑到原油气本身易爆的危险性避免杂散电流原油储罐内部采用外加电流防腐蚀法没有可靠性。 定义7：在阴极(被保护结构)得到保护的同时,阳极不断地被消耗,故称为牺牲阳极.3种理想的阳极物质是镁、铝和锌,它们在自然环境中的腐蚀电位达到-10V(相对Cu，CuSO4,下同)

高级定义

定义8：该电位较负的电极称为牺牲阳极,因为随着电流的不断流动,阳极材料不断消耗掉.作为牺牲阳极材料,金属或合金必须满足以下条件[1]:(1)电位足够负,可供应充分的电子使被保护金属设备发生阴极极化。

例如：钢闸门的保护，有的就应用这种方法。它是用一种更为活泼的金属，如锌等，连接在钢闸门上。这样，当发生电化学腐蚀时，被腐蚀的就是那种比铁更活泼的金属，而铁被保护了。通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下部分，装上一定数量的锌块，来防止船壳等的腐蚀，就是应用的这种方法。 目前，电化学保护法的应用除海水或河道中钢铁设备的保护外，还应用于防止电缆、石油管道、地下设备和化工设备等的腐蚀。 　

　实质是一种原电池反应。

一、设计储罐时应采取防腐蚀措施；储罐的防腐工程应与主体工程同时设计、同时施工、同时投用。二、当采用涂层保护时，储罐防腐蚀涂层的设计寿命不宜低于7年。三、罐径不小于8m的储罐，地板外表面除涂敷防腐涂层外，尚可考虑采用阴极保护，阴极保护设计寿命不低于20年。四、原油储罐底板内表面和油水分界线以下的壁板内表面应采用牺牲阳极和绝缘型防腐蚀涂层相结合的保护形式，并且达到下列要求： 1、防腐涂层的表面电阻率不低于10是三次方Ω，涂层应具有耐热性、耐油性、耐盐性、耐水性和耐酸性； 2、牺牲阳极应采用铝合金阳极； 3、保护电流密度设计值不得低于10mA每平方。五、防腐蚀工程的施工应按设计文件规定文件规定进行。当需要变更设计、材料代用或采用新材料时，应征得原单位的确认。六、防腐蚀工程所用材料，应具有产品质量证明文件，其质量应符合本规范及国家现行有关标准的规定。产品质量证明文件，应包括下列内容： 1、产品质量合格正及材料检测报告； 2、质量技术指标及检测防腐； 3、复检报告或技术鉴定文件。七、储罐防腐蚀工程应同时具备下列条件方可进行施工： 1、设计、施工、适用材料、检测及其他技术文件齐全，施工图纸已经会审； 2、施工方案应经过有关方面确认和技术交底，并进行技术培训和安全技术教育； 3、所有各种原材料、施工机具和检验仪器等检测合格； 4、防护设施安全可靠，原材料、施工机具和施工设施齐全，施工用水、电、气能满足现场连续施工的要求。八、储罐内防腐蚀工程应经验收，并应在养护期满后方可投入使用；闲置期间储罐不得充水。如果限制时间超过两周，宜采取必要的保护措施。九、设计和施工中所涉及的有关工业卫生、安全、劳动保护和环境保护除应执行现行国家标准《石油化工企业和设计防火规范》GB50160、《涂装作业安全规程涂漆工艺安全及其通风净化》GB6514、《工业企业设计卫生标准》GBZ1和《爆炸火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058中的规定外，还应执行国家其他现行有关标准的规定。

工作需要最好是买完整的标准。毕竟标准跟图书不一样。你可以去工标网找，那个网站专门做标准的标准很全。http://www.csres.com/

标准编号:GB/T 4948-2002

标准名称:铝—锌—铟系合金牺牲阳极

标准状态:现行

英文标题:Sacrificial anode of Al-Zn-In series alloy

替代情况:GB/T 4948-1985

实施日期:2003-1-1

颁布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

内容简介:本标准规定了铝-锌-铟系合金牺牲阳极的规格型号、要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输与贮存。本标准适用于海水介质中的船舶、港工与海洋工程设施、海水冷却系统和储罐沉积水部位等工业领域阴极保护用的牺牲阳极的设计、生产和检验。海水、淡海水、海泥等腐蚀介质中其他钢结构阴极保护用的牺牲阳极的设计、生产和检验亦可参照使用。

出处: http://www.csres.com/detail/24903.html

下载:http://www.csres.com/upload/qy/hb/cb/GB-049480001.pdf

标准编号:GB/T 4950-2002

标准名称:锌—铝—镉合金牺牲阳极

标准状态:现行

英文标题:Sacrificial anode of Zn-Al-Cd alloy

替代情况:GB/T 4950-1985

实施日期:2003-1-1

颁布部门:中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

内容简介:本标准规定了锌-铝-镉合金牺牲阳极的分类、要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输与贮存。本标准适用于温度低于50℃和电阻率小于15Ω·m的海水、淡海水、土壤等电解质中的金属构件阴极保护用的牺牲阳极的设计、制造、检验、贮存等，包括船舶、港工设施、海洋工程、埋地金属管道、储罐、海水冷却水系统等钢结构阴极保护用的牺牲阳极。

出处: http://www.csres.com/detail/24904.html

下载:http://www.csres.com/upload/qy/nn/GBT4950-2002.PDF