工作原理:铝阳极块的电极电位为 - 1.05V 至 - 1.25V,显著低于钢铁等被保护金属(通常为 - 0.5V 至 - 0.8V)。当铝阳极块与船体或储罐通过导线或直接接触连接,并置于海水等电解质环境中时,会形成闭合原电池回路。铝作为阳极优先发生氧化反应,释放电子并逐渐溶解,电子流向被保护金属,使其电位降低至免蚀区,抑制腐蚀反应。
材料性能:具有高电化学性能,单位重量发电量约为锌阳极的 3 倍、镁阳极的 2 倍,在海水及含氯离子介质中性能优异,且电流自调节能力强。同时,它还具有成本效益高的特点,相比外加电流阴极保护系统,无需外部电源设备,安装维护简便,总体成本降低 30%-50%。此外,铝阳极块的腐蚀产物主要为氧化铝及合金元素氧化物,无毒且可回收利用率高,对海洋生态影响小。
规格类型:常见的有标准块状阳极,适用于船体、储罐等大面积结构;镯式阳极,专为管道设计;棒状阳极,可用于储罐内部或复杂结构。其规格需根据保护电流、设计寿命等因素计算确定。
安装与维护:通常通过焊接或螺栓连接的方式固定于被保护金属表面,连接处电阻应≤0.01Ω。在海水环境中,阳极间距建议≤3m。需每 6 个月测量阳极剩余重量及输出电流,及时更换耗尽的阳极。
化学成分:常用的铝阳极块有 Al-Zn-In 系、Al-Zn-In-Cd 系、Al-Zn-In-Sn 系等,不同体系的化学成分有所不同。如 Al-Zn-In-Cd 系合金中,Zn 含量为 2.5%-4.5%,In 含量为 0.018%-0.050%,Cd 含量为 0.005%-0.020%,其余为 Al 及少量杂质。