鎂陽有高驅(qū)動電壓,低電流效率,造價高。根據(jù)形狀以及電極電位(開路電位)的不同,鎂陽極可用于電阻率在15歐姆·米到150歐姆·米的土壤或淡水環(huán)境。一般不應用于土壤電阻率小于10歐姆·米環(huán)境。高電位鎂陽極的電位為-1.75V CSE,驅(qū)動電壓0.85V;低電位鎂陽極的電位為-1.55V CSE,驅(qū)動電壓0.7V。使用溫度可以達到100℃。當犧牲陽極剩余量為初重量的15%,即認為陽極失效,所以,陽極的使用率一般取85%。
中文名
- 鎂合金犧牲陽極
- 外文名
- Magnesium alloy sacrificial anode
- 電流效率
- 50%
- 領(lǐng) 域
- 工程技術(shù)
- 鎂合金犧牲陽極簡介
- 鎂陽極的電流效率約50%,受環(huán)境影響還可能更低。當土壤或水中含鹽量較低時,電流輸出小,因而,其自身腐蝕相對較大。當土壤電阻率高時,陽極輸出電流小,陽極表面容易發(fā)生鈍化,進一步加大接地電阻,使陽極輸出電流進一步減小。此時,陽極的開路電位或在通電點處測量管道電位,可能沒有明顯變化。溫度升高時,自身腐蝕加劇,效率降低,所以,在咸水或鹽水中,使用溫度不宜超過32℃;在淡水中,不宜超過45℃,在海水中,其壽命很短,不宜采用 [1] 。
鎂合金犧牲陽極化學成分
元素
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標準型
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鎂錳型
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Al
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5.3~6.7
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≤0.010
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Zn
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2.5~3.5
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—
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Mn
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0.15~0.60
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0.50~1.30
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Fe
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≤0.005
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≤0.03
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Ni
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≤0.003
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≤0.001
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Cu
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≤0.020
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≤0.020
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Si
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≤0.10
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—
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Mg
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余量
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余量
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鎂合金犧牲陽極化學性能
性能
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標準型
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鎂錳型
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備注
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密度g/cm³
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1.77
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1.74
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開路電位 V
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-1.55
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-1.70
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相對CSE
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理論電容量 A.h/kg
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2210
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2200
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理論電流效率 %
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55
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50
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在海水中,3mA/cm²條件下
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實際電流效率 %
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≥50
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40
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在土壤中,0.03mA/cm²條件下
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實際電容量 A.h/kg
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1110
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880
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鎂合金犧牲陽極應用范圍
鎂合金犧牲陽極陰極保護方法中,鎂陽極可用于電阻率在20歐.米到100歐.米的土壤或淡水環(huán)境。
鎂犧牲陽極一般可以在電阻率20歐姆/米~50歐姆/米的土壤或者淡水環(huán)境中,電阻率小于10歐姆/米的環(huán)境中一般不會使用鎂犧牲陽極。100℃的是鎂犧牲陽極使用時可以達到的溫度,鎂犧牲陽極的使用率為百分之八十五,所以當陽極的重量剩到百分之十五的時候,就可以認定該陽極已經(jīng)失效。鎂犧牲陽極的電阻率正常情況下是50%,但是受到各種情況的約束可能會更低一些。
在咸水或者鹽水的影響下,使用鎂犧牲陽極時,溫度好不要超過30攝氏度,在淡水環(huán)境中,溫度也不應該超過45攝氏度來使用鎂犧牲陽極,所以鎂犧牲陽極不適宜在海水中使用,在海水中其腐蝕速度太快,壽命很短。
鎂合金犧牲陽極陽極要求
1,電位足夠負,但不宜太負,以免陰極區(qū)產(chǎn)生析氫反應;
2,陽極的極化率要小,電位極電流輸出要穩(wěn)定;
3,陽極材料的電容量要大;
4,必須有高的電流效率;
5,溶解均勻。容易脫落;
6,材料價格低廉,來源充分。
7,產(chǎn)生的腐蝕產(chǎn)物應是無害,不污染環(huán)境,無公害之虞。
鎂合金犧牲陽極系統(tǒng)要求
犧牲陽極通常僅經(jīng)濟地應用在保護電流需要量小的構(gòu)筑物上和低土壤電阻率環(huán)境中。此外,當沒有供電條件或出現(xiàn)不經(jīng)濟的情況時才有應用價值。
適用于土壤中的犧牲陽極材料主要是鎂,在海水中是鋅和鋁。為了使電流輸出盡量保持穩(wěn)定和降低陽極接地電阻,土壤中的犧牲陽極周圍應采用化學填包料,主要由75%的鈣,20%的
膨潤土和5%鈉混合而成。犧牲陽極不能埋放在焦炭中,在成組使用時,陽極間距至少應是3m。陽極頂部土壤覆蓋層厚度至少為0.6m。為了能夠測量斷電電位,犧牲陽極應通過測量盒與管道相連接,犧牲陽極在交流牽引系統(tǒng)附近地區(qū)應用時,陽極體上的交流感應持續(xù)電壓不應超過20V
[2] 。
鎂合金犧牲陽極消耗量計算
W=(I×t×8766)/(U×Z×Q)
I 陽極電流輸出(Amps)
T 設計壽命(yrs)
U 電流效率(0.5)
Z 理論電容量(2200Ah/kg)
Q 陽極使用率(85%)
W 陽極重量(Kg)
鎂合金犧牲陽極應用
鎂合金犧牲陽極主要性能
的電化學性能,陽極消耗均勻,壽命長,單位質(zhì)量發(fā)電量大,是理想的犧牲陽極材料,適用于土壤,淡水介質(zhì)中金屬構(gòu)筑物的陰極保護。
鎂合金犧牲陽極使用范圍
犧牲陽極陰極保護方法中,鎂陽極可用于電阻率在20歐.米到100歐.米的土壤或淡水環(huán)境。
鎂合金犧牲陽極規(guī)格
序號
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鎂重 KG
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規(guī)格(mm)
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1
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4±0.2
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350*(75 85)*80
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2
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8±0.2
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700*(75 85)*80
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3
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11±0.3
|
700*(90 100)*90
|
4
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14±0.3
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700*(100 110)*105
|
5
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22±0.3
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700*(130 150)*125
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鎂合金犧牲陽極特點
1,比重小,電位較負。
2,對鐵的驅(qū)動電壓高,電流效率低。
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