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在金屬防腐蝕領(lǐng)域,鋁陽極和鋅合金犧牲陽極都是重要的材料,但它們的使用范圍存在差異
電化學(xué)性能決定基礎(chǔ)適用場景
從核心的電化學(xué)性能來看,鋁陽極標(biāo)準(zhǔn)電極電位在 - 1.05V 至 -1.3V(相對于飽和甘汞電極) ,理論電容量高達 2930Ah/kg,電流效率為 85% - 95% ,驅(qū)動電壓在 0.2 - 0.4V。鋅合金犧牲陽極標(biāo)準(zhǔn)電極電位約 -0.85V(相對于飽和甘汞電極) ,理論電容量 820Ah/kg ,電流效率 65% - 75% ,驅(qū)動電壓 0.2 - 0.3V。鋁陽極更負的電位和更高的理論電容量,使其在低電阻率環(huán)境中優(yōu)勢明顯,像海水,憑借良好的導(dǎo)電性,鋁陽極能高效輸出保護電流,成為海洋工程如船舶、海洋平臺等設(shè)施防腐的首選,船舶的壓載艙長期處于海水浸泡環(huán)境,安裝鋁陽極可有效防止艙體被腐蝕。鋅合金犧牲陽極電位相對穩(wěn)定,在土壤,尤其是高礦化度、潮濕土壤中適應(yīng)性強,對埋地管道,可直接埋設(shè),無需額外填包料來輔助,能穩(wěn)定提供保護。
物理特性影響應(yīng)用細節(jié)
鋁陽極密度 2.7g/cm3 ,質(zhì)輕,便于運輸和安裝,對于海上浮式結(jié)構(gòu)物、高空金屬設(shè)施等對重量敏感的場景,鋁陽極的輕量化優(yōu)勢可降低結(jié)構(gòu)負荷,保障設(shè)施安全運行。鋅合金犧牲陽極密度 7.14g/cm3 ,同等體積下重量大,在一些對安裝便捷性要求高、對重量不敏感的場景,如小型碼頭的鋼樁防腐,雖然其電容量低,但憑借安裝方便、電位穩(wěn)定的特點也能發(fā)揮作用。
環(huán)境適應(yīng)性差異
在溫度適應(yīng)性上,鋁陽極適用于常溫至 60℃環(huán)境 ,高溫下性能會下降;鋅合金犧牲陽極可在 - 40℃至 80℃范圍內(nèi)穩(wěn)定工作 ,溫度范圍更廣,在寒冷地區(qū)的戶外金屬設(shè)施,如北方冬季的輸油管道,鋅合金犧牲陽極能更好地適應(yīng)低溫環(huán)境。在特殊場景下,鋁陽極不適用于酸性環(huán)境,會發(fā)生析氫反應(yīng),影響保護效果;鋅合金犧牲陽極耐蝕性略優(yōu),可在弱酸性介質(zhì)中使用,在一些有輕微酸性腐蝕風(fēng)險的工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中,鋅合金犧牲陽極能提供一定的防護。
如果是在海水、淡水、中性土壤等低電阻環(huán)境,且對重量有要求,如船舶、海洋平臺等,優(yōu)先選擇鋁陽極;要是在高礦化度土壤、埋地管道、低溫環(huán)境,或追求安裝便捷性,鋅合金犧牲陽極更為合適 。
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