一、牺牲阳极保护原理

    根据电化学原理，把不同电极电位的两种金属置于电解质体系内，当有导线连接时就有电流流动，这时，电极电位较负的金属为阳极、利用两金属的电极电位差作阴极保护的电流源。这就是牺牲阳极法的基本原理。见图10-54。

二、牺牲阳极材料

    由于牺牲阳极法是通过阳极自身的消耗，给被保护金属体提供保护电流。因此，对牺牲阳极材料就产生了性能要求。 

　　1．要有足够负的电位，在长期放电过程中很少极化。

　　2．腐蚀产物应不粘附于阳极表面，疏松易脱落，不可形成高电阻硬壳，且无污染。

　　3．自腐蚀小，电流效率高。

　　4．单位重量发生的电流量大，且输出电流均匀。

　　5．有较好的力学性能，价格便宜，来源广。

　　常用的牺牲阳极有镁及镁合金、锌及锌合金以及铝合金三大类。它们的电化学性能见表10-59。牺牲阳极的电化学性能取决于材料的成分和杂质含量。在牺牲阳极的标准规范中都有规定。? 表10-59 牺牲阳极的电化学性能 性能 单位 Zn、Zn合金 Mg、Mg-Mn Mg-6Al-3Zn Al-Zn-In 相对密度 g/cm3 7.1 1.74 1.77 2.83 阳极开路单位(SCE) V -1.03 -1.56 -1.48 -1.08 相对铁的保护的电位差 V -0.20 -0.75 -0.65 -0.25 理论发生电量 Ah/g 0.82 2.20 2.21 2.87 海水中(3mA/cm2) 电流效率 % 95 50 55 80 实际发生电量 Ah/g 0.78 1.10 1.22 2.30 消耗率 kg/A·a 11.8 8.0 7.2 3.8 土壤中(0.03mA/cm2) 电流效率 % 65 40 50 65 实际发生电量 Ah/g 0.53 0.88 1.11 1.85 消耗率 kg/A·a 17.25 10.0 7.92 4.68 

三、牺牲阳极种类及规格型号

　(一)镁合金牺牲阳极

　　镁是比较活泼的金属，表面不易极化，电极电位比较负，所以是理想的牺牲了极材料。但是，钝镁的电流效率不高，造价太高，所以一般都使用镁合金做牺牲阳极材料。目前世界上流行的镁阳极成分很多，但归纳起来只有三个系列：高纯镁系、镁锰系和镁铝锌锰系。其典型的代表成分见表10-60。这三个系列中，Mg-6 Al-3 Zn-0.15Mn是使用最广泛的，也是国内定型生产的商品化镁阳极，用于土壤和淡水中性能最佳。 表10-60 镁合金牺牲阳极的典型成分 系列 成分(质量分数%) 备注 Al Zn Mn Mg Si Cu Ni Fe 纯镁 <0.01 <0.03 <0.01 >99.95 <0.01 <0.001 <0.001 <0.002 JISH6125 镁锰 <0.01 - 0.5～1.3 余量 - <0.02 <0.001 <0.03 Galvomag 镁铝

锌锰 5.3～6.7 2.5～3.5 0.15～0.6 余量 <0.1 <0.02 <0.03 <0.005 SYJ19-1986 

　　镁阳极的化学成分应符合表10-61的规定。镁阳极电化学性能必须符合表10-62的指标。 表10-61 镁阳极化学成分 合金元素 杂质不大于(质量分数，%) Al Zn Mn Mg Fe Ni Cu Si 5.3～6.7 2.5～3.5 0.15～0.6 余量 0.005 0.003 0.02 0.1 表10-62 镁阳极电化学性能 项目 单位 指标 测试方法 开路电位 V ≤-1.50 (Cu/CuSO4)SYJ23-1986 理论电容量 A·h/kg 2210 按化学成分计算 电流效率 % ≥55 GB/T4948-1985附录C