镁阳极

比较专业的，过来学习下的哦。

你这个需要保护的管道很短嘛？很是沿途没有站场。用牺牲阳极会很浪费的吗，不过我还是给你说一下吧。保护电位只需要一个参比电极和一个万用表就可以了。在土壤里的话目前都是采用硫酸铜参比电极，将便携式硫酸铜参比电极插进地里，万用表一端接硫酸铜参比电极的导线，一端接管道引出到测试桩的导线就行。以参照硫酸铜参比电极为准钢铁的保护电位值在-0.85~-1.20V之间，就说明该管道的阴极保护成功了。

镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。其特点是：密度小（1.8g/cm3左右），比强度高，弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。

镁阳极az63和镁阳极az63b的区别铝合金牺牲阳极有极高的电化学性能、单位重量的阳极材料发电量大，约为锌阳极的三倍，镁阳极的两倍。在海水及含有氯离子的其他介质中，性能良好，发出电流的自调节能力强。铝合金牺牲阳极适用于海水介质中的船舶、机械设备、海洋工程和海港设施以及海泥中的管道、电缆等设施金属防腐蚀的阴极保护。锌合金牺牲阳极自溶性好，电流效率高，阳极发生电流的自调节性能好。适用于海水、淡水介质中的船舶、机械设备、海洋工程和海港设施以及低电阻率土壤中的管道、电缆等设施金属防腐蚀的阴极保护。

IMG=150000×F×Y/p　　式中：IMG----单支镁阳极的输出电流，mA；　　F------重量修整系数　　Y------电位修正系数　　p------土壤电阻率，Ω.m　　我们在设计中根据《给水排水设计手册》，取F为1.16；Y为 0.93；p按实测当地土壤电阻率取平均值为2100Ω.com。经计算得IMG=77mA。　　（2）每组镁阳极支数计算式为：　　N=b×IA/IMG　　式中：b---备用系数，根据宁波地区土壤电阻率低的情况，取2；　　IA----每组阳极需输出保护电流，mA；我们在实施中取每组阳极保护长度为250m，最小保护电流密度取0.15mA/m2，被保护管道管径为1.6m。则IA=0.15×1.6×3.14×250=188.4mA。所以：N=2×188.4/77= 4.89≈5支。　　（3）阳极使用寿命来访者睬用美国HARCO防腐公司的经验公式：　　T=57.08Wη /IMG 　　式中：W-----为单支阳极重量（磅）；我们采用镁阳极质量为14kg,乘以2.2化为重量磅数。　　η -----为系数，通常取0.75。　　则设计寿命为：T=57.08×14×2.2×0.75/77≈17年。

在电化学中，牺牲阳极是一种防锈保护技术。它是通过将较易被氧化的金属作为阳极，在外电路上自发氧化以达到保护其他金属的目的。具体来说，以氯化钠为例，假设将镁制成阳极，钠离子会运动到阳极表面，而镁离子则会被迫放出电子，经过氧化反应形成镁离子和电子。这些电子在电路中流动到钠的阴极，与水反应形成氢气和氢氧根离子，从而在阳极上产生氯离子和电子，进而形成气态氯分子。这样一来，镁便被牺牲和腐蚀，但这却可以有效地保护氯化钠中的钠不被腐蚀。

首先先了解一下镁阳极:主要性能:极高的电化学性能、阳极消耗均匀、寿命长、单位质量发电量大，是理想的牺牲阳极材料，适用于土壤、淡水介质中金属构筑物的阴极保护。在阴极保护过程中，阳极消耗均匀，因此使用寿命更长。在实际的使用过程中，实际测量工作电位-1.8~-1.85V之间，因此对目标结构保护效果更明显。在电阻率高于8000欧姆.米的土壤中，建议使用高电位镁阳极。使用范围:牺牲阳极阴极保护方法中，镁阳极可用于电阻率在20欧.米到100欧.米的土壤或淡水环境。自然界中，大多数金属是以化合物状态存在的。通过炼制，被赋予能量才从离子状态转变成原子状态。然而，回归自然状态是金属固有的本性。我们把金属与周围的电解质发生反应、从原子变成离子的过程称为腐蚀。阴极保护的基本原理是给金属补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩状态，使金属各点达到同一负电位，金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。有两种办法可以实现这一目的，即牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。所以说为了防止输水管线的腐蚀，我们利用牺牲阳极的办法来防止腐蚀，镁阳极就能起到这样的作用。 得知输水管中镁阳极是防止腐蚀的。

　　镁阳极适用于电阻率较高的土壤和淡水中金属构件的保护。 镁是电化学阴极保护工程中常用的一种牺牲阳极材料，具有较高的化学活性，它的电极电位较负，驱动电压高。同时，镁表面难以形成有效的保护膜。因此，在水介质中，镁表面的微观腐蚀电池驱动力大，保护膜易于溶解，镁的自腐蚀很强烈，在阴极上发生析氢反应2H++2e— H2。镁基牺牲阳极有纯镁、Mg-Mn系合金和Mg-AI-Zn-Mn系合金等三类，其共同的特点是密度小、理论电容量大、电位负、极化率低，对钢铁的驱动电压很大(>0.6V)，适用于电阻率较高的土壤和淡水中金属构件的保护。牺牲阳极种类纯镁牺牲阳极　　镁为活泼金属，其电化学性能受杂质和合金元素的影响很大。当其含有少量杂质，特别是含有析氢过电位较低的杂质时，会使镁的自溶倾向增大，电流效率降低。镁中的一些杂质元素，如Fe, Co, Mn是以单质的形式固溶于镁基体中的，而另一些杂质，如Al, Zn, Ni, Cu等元素则易与镁形成金属间化合物，无论哪类杂质元素，它们相对于镁固溶体都呈现出强烈的阴极性，能增大析氢的有效面积，进一步增大镁的腐蚀速度。尽可能降低纯镁阳极中杂质元素的含量是必要的。杂质元素的质量分数(%)应控在:Zn<0.03. Mn<0.01. Fe<0.02, Ni<0.001 } Cu<0.001. Si<0.01.但这给纯镁阳极的生产带来了困难。一般采用合金化方法，向工业镁中加入一定量的合金元素如Mn, Al, Zn等，就可消除杂质元素的不良影响，获得性能优良的镁合金牺牲阳极材料。一般的纯镁阳极由于电流效率很低(仅为30%左右)，使用寿命短，故己很少使用Mg-Mn牺牲阳极　　锰在镁中的溶解度为3.4%，如果熔炼方法控制适当，可得到含有少量Mn晶体的Mg-Mn单相固溶体组织。锰是控制镁中杂质的一种很有效的净化元素，可消除杂质的不良影响，降低镁的自腐蚀速度。在镁合金熔炼过程中，锰与铁能生成比较大的Fe-Mn化合物而沉积于溶体底部，而残留在合金中的铁则溶解于锰中或被锰所包围，不产生阴极杂质的有害作用。但Mn在镁合金中有偏析现象，过量的Mn反而会造成合金耐蚀性及塑性的下降。国内外生产的Mg-Mn系合金阳极的锰含量一般为0.5%-1.3%，所允许的杂质铁和铜的含量分别小于0.03%和0.02%，比纯镁阳极中允许的杂质量高出十多倍。锰的另外一个作用是使Mg-Mn阳极在腐蚀溶解时，在镁合金表面形成比氢氧化镁膜更具保护作用的水化二氧化锰膜，使析氢作用进一步减弱。 有人将少量的钙添加到Mg-Mn合金中，研究开发出一种高性能的Mg-Mn-Ca合金牺牲阳极材料，其含0.26%Mn和0.14%Ca。与Mg-Mn合金(Mg-1.27Mn )相比，该新型合金阳极的电流效率显著提高，达到62.36% (Mg-Mn合金为50.94%)，且其驱动电压也有所增大。据研究认为加入钙后使合金晶粒细化，并且在镁基体的晶界上析出了Mg2Ca阴极性化合物，从而降低了晶间腐蚀倾向，减少了晶粒的剥落，使合金的溶解变得均匀。这是Mg-Mn-Ca合金具有较优电化学性能的主要原因[1] 。Mg-A1-Zn-Mn根据铝和锌的含量不同，性能不同，其中性能较好和获得广泛应用的主要是Mg-6Al-3Zn-Mn合金，其表面溶解均匀，电流效率大于50%.铝是阳极中的主要合金元素，可与镁形成Mg17 A112强化相，提高合金的强度。但向工业镁中单独添加铝时，可形成大量的Mg Al, Mg2A13, Mg4 A13等金属间化合物，这些金属间化合物的存在，都会增大镁的自腐蚀速度、加速固溶体的破坏。锌可降低镁的腐蚀率，减小镁的负差异效应，提高阳极电流效率。微量的锰可抵消杂质铁、镍的不良影响。当锰的添加量为0.3%时，可使铁的允许含量达到0.02%，但同时也会降低电流效率。因此，杂质铁的含量以及相应的锰含量应尽可能低。铝、锌、锰的同时存在可进一步降低对工业镁中的杂质元素含量的要求。为了获得良好的电化学性能，Mg-AI-Zn-Mn系合金的杂质含量应严格控制。在相近的合金成分条件下，杂质少的合金的电流效率明显高于含杂质多的合金。 　　阴极保护是基于电化学腐蚀原理的一种防腐蚀手段。美国腐蚀工程师协会对阴极保护的定义是：通过施加外加的电动势把电极的腐蚀电位移向氧化性较低的电位而使腐蚀速率降低。牺牲阳极阴极保护就是在金属构筑物上连接或焊接电位较负的金属,如铝、锌或镁。阳极材料不断消耗,释放出的电流供给被保护金属构筑物而阴极极化，从而实现保护。外加电流阴极保护是通过外加直流电源向被保护金属通以阴极电流，使之阴极极化。该方式主要用于保护大型或处于高土壤电阻率土壤中的金属结构。