最新52材料的保护解析ppt课件.ppt

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1、52材料的保护解析Contents阴极保护1阳极保护2电化学保护是指对金属施加外电动势，将其电位移向免蚀区或钝化区以减小或防止腐蚀的方法。电化学保护只适用于电化学腐蚀情况，按作用原理可分为阴极保护和阳极保护。2阴极保护阴极保护(CathodicProtection)是将被保护金属构件作为阴极，进行外加阴极极化以降低或防止金属腐蚀的方法。牺牲阳极保护法(sacrificialanodeprotection)。采用比被保护金属电极电价低得多的金属或合金，与被保护金属连接,以防止金属腐蚀。阴极保护外加电

2、流阴极保护法(ImpressedcurrentCathodicprotection)是由外加的直流电源直接向被保护金属构件施加阴极电流，使其发生阴极极化。3阴极保护的基本参数（1）最小保护电位：保护电位(ProtectivePotential)是指阴极保护时使金属停止腐蚀(或腐蚀可忽略)所需的电位值。理论值为阳极初始电位Ea。（2）最小保护电流密度保护电流密度(ProtectiveElectricCurrentDensity)是指被保护构件单位面积上所需的保护电流。保护电流密度的大小与金属的表面状

3、态(有无保护膜、该膜的损坏程度、海生物的附着情况等)，介质条件(组成、浓度、温度、流速等）有关7保护电位8阴极保护方法无保护状态土壤腐蚀9阴极保护方法—牺牲阳极保护法牺牲阳极保护法是指采用比被保护金属电极电位低得多的金属或合金，与被保护金属连接，以防止金属腐蚀。在被保护金属构件上连结一个电位更低的金属或合金作阳极，依靠它不断溶解所产生的阴极电流对金属进行阴极极化。电流分散能力好，不需要外加电源相专人管理，不会干扰邻近金属设施，施工方便等优点。在某些场合(例如没有外加电源)，只能采用牺牲阳极法。随着

4、海上油田的开发，大量的牺牲阳极用于保护采油平台和输油管线。通常采用有较低电极电位的镁、铝、锌及它们的合金作为阳极，与被保护的金属构件(阴极)连接。当在电解质中发生电化学腐蚀时，作为阳极的金属由于比较活泼、很容易失去电子而受腐蚀，从而使被保护的金属构件免遭腐蚀。10阴极保护方法—外加电流阴极保护法外加电流阴极保护法(ImpressedCurrentcathodicprotection)又称强制电流法。是由外加的直流电源直接向被保护金属构件施加阴极电流，使其发生阴极极化。它由辅助阳极、参比电极、直流电

5、源和相关的连接电缆所组成。因该方法具有输出电流连续可调，保护范围大，不受环境电阻率的限制，保护装置寿命长以及工程越大越经济等优点，发展十分迅速，目前广泛应用于地下管线、港口设施及船舶等方面。11外加电流阴极保护示意图将被保护金属设备与直流电源的负极相联，使之成为阴极，阳极为一个不溶性的辅助电极，利用外加阴极电流进行阴极极化，二者组成宏观电池实现阴极保护。12阴极保护的应用领域13阴极保护的条件主要条件有：①腐蚀介质必须是能导电的，以便构成电的回路；大气及其他不导电介质原则上不能采用阴极保护。②被保

6、护的金属在所处介质中要容易进行阴极极化，否则耗电量大。③对于复杂的大型金属设备或构筑物，屏蔽作用可能使保护电流分布很不均匀。④为了降低保护电流密度，通常阴极保护与覆盖层保护联合使用；为防止电流流失，一定要将被保护构筑物与非保护构筑物实行电绝缘。⑤理论上阴极保护适合所有材料，但由于阴极保护外加电流值较高，故对易产生氢脆的材料应慎用。14外加电流阴极保护的电源设备电源用于向被保护结构构筑物提供阴极保护电流，是外加电流阴极保护系统的心脏。对所需直流电源的基本要求如下：1.适应现场工作环境(温度、湿度、日

7、照、风沙)，在长期运行时能安全、可靠地工作；2.保证有足够大的输出电流，而且可以在较大范围内进行调节；3.有足够高的输出电压，以克服系统中的电阻，而且输出阻抗应与回路电阻相匹配；4.安装容易、操作简便，无需经常检修。日前可用来作为电源设备的有整流器、恒电位仪、热电发生器(TEG)、密闭循环蒸气发电机(CCVT)、风力发电机、太阳能电池及大容量蓄电池组等。15阳极材料—外加电流阴极保护的辅助阳极在外加电流阴极保护系统中与直流电源正极相连接的电极称为辅助阳极。辅助阳极应满足以下基本要求：1.具有良好的

8、导电性和较小的表面输出电阻；2.在高电流密度下阳极极化小．而排流量大。即在一定的电流下，阳极单位面积上能通过较大的电流3.具有较低的溶解速率。耐蚀性好，使用寿命长；4.具有一定的机械强度、耐磨、耐冲击振动，5.材料来源广，价格便宜，容易制作。目前，外加电流阴极保护系统中采用的辅助阳极品种甚多，基本上可分为可溶性阳极(如废钢铁、铝及铝合金等)和难溶性阳极(Ag石墨、高硅铸铁、磁性氧化铁、铅银合金、铂系阳极、钛基金属氧化物等)两大类。16牺牲阳极法阴极保护的阳极材料1.电位足够低，可供