在阴极保护焊接式锌合金牺牲阳极这个领域里,咱们得遵守一个行业标准,这标准主要参照的是GB/T 4950-2021,也就是《锌合金牺牲阳极》。这个规定把阳极的化学成分、电化学性能、物理性能、怎么检测还有怎么运输都给囊括进来了。它特别适合用来保护像船啊、海洋工程设施还有埋在地下的管道这些钢结构。前提是环境介质的电阻率得小于15Ω·m。 核心内容都在这儿了:先说化学成分,铝的含量得在0.1%到0.5%之间,有时候还得0.3%到0.6%;镉也得在0.025%到0.07%之间,甚至更高到0.05%到0.1%;铁不能超过0.005%。另外还有杂质,铅不能多于0.003%,铜不能超过0.005%,硅也不能超过0.12%。之所以加这些铝和镉,主要是为了不让锌表面自己就钝化掉,好让它一直能放电,这样效率就高了。本来纯锌的电流效率只有50%,做成合金之后能涨到75%到95%。 接着是电化学性能的要求。开路电位得小于等于-1.05V(对SCE来说),这样才有足够的动力把电流送出去。实际电容量在海水里得大于等于780A·h/kg,在土壤里要大于等于530A·h/kg。电流效率在海水里得高于95%,在土壤里也得达到65%,有时候甚至得要70%。工作的时候电位要稳定在-0.85V到-1.10V之间。 再来看物理性能。外观得干干净净,不能有裂纹气孔或者夹杂物,尺寸误差控制在正负3mm以内。密度得大于等于6.8g/cm³,得结实。溶解的样子得均匀,至少得达到85%的均匀度。 检测的方法挺多的:化学成分可以用ICP-OES、AAS或者XRF来测;电化学性能就得用恒电位仪和参比电极来量开路电位和工作电位;实际电容量和电流效率得靠恒电流放电试验来测。物理性能的话,外观直接看或者用显微镜看,尺寸用卡尺量或者测厚仪测密度就用水排法或者天平称。 最后是怎么用和怎么安装。温度不能超过49℃,要是太高了可能会发生极性反转导致保护不管用。介质的电阻率也得小于15Ω·m。安装方式有两种:一种是焊接式的,像船上的钢结构就得用这种;另一种是螺栓连接式的,这种换起来方便适合那些需要定期维护的地方。填包料的话是石膏粉占75%、膨润土占20%、硫酸钠占5%,主要是为了降低接地电阻保持阳极活性不让局部腐蚀。