牺牲阳极防腐的原理是利用金属电位差来保护被保护金属的防腐蚀。
具体原理如下:
1. 选择一个更活泼(电位更负)的金属作为牺牲阳极,例如锌或铝。这个阳极材料将被牺牲,而被保护的金属则被称为阴极。
2. 牺牲阳极与被保护金属直接或通过电连接在一起。
3. 当金属结构暴露在环境中时,形成了一个电化学电池系统。在这个系统中,牺牲阳极变成了电池的阳极,而被保护金属成为了电池的阴极。
4. 由于牺牲阳极的电位更低,它将被自然地腐蚀或溶解。这个过程被称为阳极溶解。
5. 当阳极溶解时,它释放出电子,并形成离子,这些离子通过电解质(如水或土壤中的湿度)传输到被保护金属表面。
6. 在被保护金属表面,由于电子的供应和阳极溶解产生的离子的还原作用,发生了阴极保护反应。这些反应抵消了金属的腐蚀过程。
7. 通过牺牲阳极的溶解来保护金属结构,使被保护金属成为电化学中的阴极,从而延缓或阻止了金属的腐蚀。
牺牲阳极防腐是一种简单有效的防腐蚀方法,常用于船舶、海洋平台、管道、桥梁、储罐等金属结构的保护。