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用于外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)的陽(yáng)極,在輸出電流時(shí)有一個(gè)符合實(shí)際腐蝕率。犧牲陽(yáng)極廠家介紹廢鋼管、棒及類似的廢鋼材料,都可以用作外加電流保護(hù)系統(tǒng)的陽(yáng)極,雖然消耗較多,但來(lái)源十分廣泛。陰極保護(hù)比較適宜于腐蝕性不太強(qiáng)的介質(zhì),如海水、土壤、中性鹽溶液等,在強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)中,由于電能與護(hù)屏材料消耗太大,一般不采用。
陽(yáng)極保護(hù)以設(shè)備作為陽(yáng)極,從外部通入電流,一般將加速腐蝕,且腐蝕電流隨陽(yáng)極極化而增大。但對(duì)可以鈍化的金屬則會(huì)出現(xiàn)另一種情況,當(dāng)電位隨電流上升,達(dá)到致鈍電位后,腐蝕電流急速下降,甚至可下降幾萬(wàn)倍,以后隨電位上升,電流不變,直到鈍區(qū)為止。
利用這個(gè)原理,以需要保護(hù)的設(shè)備為陽(yáng)極,導(dǎo)入電流,使電位保持在鈍化區(qū)的中段,腐蝕率可保持很低值,通入的電流就表示設(shè)備的腐蝕速度。合金化在基體金屬中加入能促進(jìn)鈍化的合金成分,當(dāng)加入量達(dá)到一定比例后,便得到耐蝕性優(yōu)良的材料。如鐵中加入12%以上的鉻,就稱為不銹鋼;鉻鋼中加入鎳,可擴(kuò)大鈍化范圍,還可提高機(jī)械性能;又如鐵中加入14%硅,就得到耐酸性優(yōu)良的高硅鐵等等。
另外在某些活性金屬中加入微量超電壓低的陰極貴金屬,可以促進(jìn)鈍化。如不銹鋼和鈦在某些濃度和溫度的硫酸中是活性的,如在基體金屬中加0.1~0.15%的鈀或鉑,將在合金表面分布成為眾多的微陰極,促進(jìn)局部腐蝕電池的運(yùn)轉(zhuǎn),陰極電流很快增大,迅速達(dá)到鈍化區(qū),使金屬耐蝕性增強(qiáng)。
表面處理金屬在接觸使用環(huán)境前,先用鈍化劑或成膜劑處理,表面生成穩(wěn)定密實(shí)的鈍化膜,抗蝕性大大增加。它與緩蝕劑方法不同之處,在于它在以后的使用環(huán)境中不需要再加入緩蝕劑,鋁經(jīng)過(guò)陽(yáng)極處理,表面可以生成比在大氣中生成的更為密實(shí)的膜,這類膜在溫和的腐蝕環(huán)境中有優(yōu)良的抗蝕能力,鋼鐵部件表面發(fā)藍(lán)也是這個(gè)原理。
金屬鍍層和包覆層在鋼鐵底層上可用一薄層更耐腐蝕的金屬保護(hù)。常用的方法是電鍍,一般鍍2~3層,只有幾十微米厚,因而不可避免地存在微孔,溶液可滲入微孔,將構(gòu)成鍍層-底層腐蝕電池。鍍層若為貴金屬,其電位比鐵高,將成為陰極,會(huì)加速底層鐵腐蝕。
因此這類鍍層不適于強(qiáng)腐蝕環(huán)境,但可用于大氣、水等環(huán)境,緩慢產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物可將微孔堵塞,電阻增大,獲得一定的使用壽命。若用廉價(jià)的金屬,構(gòu)成腐蝕電池的極性則與上述相反,使鋼得到陰極保護(hù),可以保持較長(zhǎng)的壽命。除了電鍍外,還常用熱浸鍍(熔融浸鍍)、火焰噴鍍、蒸汽鍍和整體金屬薄板包鍍。后者因無(wú)微孔,耐蝕性強(qiáng),壽命更長(zhǎng),但價(jià)格稍高。
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