在金屬腐蝕防護領(lǐng)域，鎂合金犧牲陽極憑借“主動犧牲、長效保護”的特性，成為土壤、淡水及低電阻海洋環(huán)境中鋼鐵結(jié)構(gòu)防護的核心選擇。是利用鎂合金與被保護金屬的電極電位差，通過自身優(yōu)先腐蝕釋放電子，為被保護體提供持續(xù)陰極電流，阻斷其氧化腐蝕過程。
從技術(shù)原理看，鎂合金犧牲陽極的“犧牲效率”取決于兩大關(guān)鍵：一、電極電位差的穩(wěn)定性，二、腐蝕過程的均勻性。根據(jù)GB/T 17731-2019 標(biāo)準(zhǔn)，合格的鎂合金陽極開路電位需穩(wěn)定在- 1.70V~-1.75V（相對于銅/硫酸銅參比電極，CSE），這一電位差能確保為鋼鐵結(jié)構(gòu)（開路電位約- 0.5V vs CSE）提供充足的保護電流。但在實際應(yīng)用中，雜質(zhì)元素往往成為性能“短板”—— 當(dāng)合金中Fe、Ni、Cu 等有害雜質(zhì)總含量超過0.01% 時，會在陽極內(nèi)部形成微電池，導(dǎo)致局部 “無效腐蝕”，不僅降低電流輸出效率，還可能引發(fā)陽極 “早期失效”。因此，高純度原料篩選與真空熔煉工藝，成為控制雜質(zhì)含量的核心手段。
性能優(yōu)化的另一關(guān)鍵在于“電流輸出的可控性”。傳統(tǒng)鎂合金陽極常面臨 “初期電流過大、后期電流衰減過快”，導(dǎo)致陽極壽命縮短，且可能對被保護體造成 “過保護”。解決的核心在于填充料配方的創(chuàng)新。目前“石膏-膨潤土-硫酸鈉” 三元填充料體系，通過協(xié)同作用實現(xiàn)電流調(diào)節(jié)：石膏的緩慢水化特性可抑制初期電流峰值，膨潤土的膨脹性形成穩(wěn)定導(dǎo)電通道，硫酸鈉則提升填充層導(dǎo)電率，確保中期電流穩(wěn)定。
陽極結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化也至關(guān)重要。針對土壤環(huán)境中“接觸電阻不均”的問題，新型預(yù)包裝陽極采用“多極芯棒+梯度填充料” 結(jié)構(gòu)：多根芯棒均勻分布于陽極體內(nèi)，減少電流傳輸距離；填充料從內(nèi)到外按“高電導(dǎo)-中電導(dǎo)-緩蝕”梯度設(shè)計，既保證電流高效導(dǎo)出，又避免邊緣過度腐蝕。在某長輸管道項目中，該結(jié)構(gòu)使陽極的保護半徑從傳統(tǒng)的50米提升至80米，大幅降低了施工成本。
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