镁合金牺牲阳极
镁合金牺牲阳极
14公斤镁阳极
14公斤镁阳极工作原理
河南星辰科技实业有限公司
技术部：薛淑芳
镁合金牺牲阳极（14公斤镁阳极）的工作原理基于电化学牺牲保护机制，通过镁合金的优先腐蚀为被保护金属提供持续阴极保护，其核心过程可分为以下步骤：
1.电化学腐蚀反应启动
当14公斤镁阳极与被保护金属（如管道、储罐）通过导线连接，并共同处于电解质环境（如土壤、水）中时，镁合金因电位更负（标准型开路电位约-1.55V，高电位型可达-1.75V）而成为原电池的阳极，优先发生氧化反应：
Mg→Mg2++2e?
这一反应释放电子，形成保护电流。
2.电子转移与阴极保护
释放的电子通过导线流向被保护金属，使其表面富集电子，成为原电池的阴极。在阴极表面，电子与电解质中的氢离子或氧发生还原反应（如生成氢气或氢氧根离子），从而抑制金属自身的氧化反应（腐蚀）。
关键点：
镁阳极的电位比被保护金属（如铁、钢）低，确保其优先腐蚀。
电子转移使被保护金属表面电位降低至稳定区间（-850mV～-1200mV），有效抑制腐蚀电流。
3.自我牺牲与持续保护
随着镁阳极的持续腐蚀，其尺寸逐渐减小，直至耗尽。这一过程中，镁阳极以自身损耗为代价，持续为被保护金属提供电子，形成保护电流。
性能优势：
单位质量电量大：镁合金理论电容量高，单位质量可产生更多电量，延长保护时间。
电位高：高负电位确保驱动电压充足，适用于高电阻率介质（如淡水、土壤）。
电流效率中等（约50%）：虽非最高，但能稳定输出电流，满足长期保护需求。
4.保护效果与失效判断
有效保护：当镁阳极输出电流稳定时，被保护金属表面电位维持在安全区间，腐蚀速率显著降低。
失效标准：当镁阳极剩余重量为初始重量的15%时，其输出电流不足以维持保护效果，需及时更换。
应用场景与优势
14公斤镁阳极块广泛应用于：
埋地管道：防止土壤腐蚀，延长管道寿命。
地下储罐：保护储罐底部和侧面免受腐蚀。
港湾设施：在海水与土壤交界区域提供防腐保护。
船舶：减少海水对船体外壳的侵蚀。
优势：
安装简便：预包装设计，减少现场施工难度。
维护成本低：更换容易，整体成本较低。
环保健康：腐蚀产物无毒，符合环保要求。
适应性强：适用于高电阻率介质和温度范围较广的环境（咸水≤32℃，淡水≤45℃）。