鎂棒依據(jù)什么原理防腐？

    在金屬防腐蝕技術(shù)中，犧牲陽(yáng)極法陽(yáng)極保護(hù)技術(shù)是最常用的一種。鎂基犧牲陽(yáng)極由于具有比鋅基、鋁基犧牲陽(yáng)極更優(yōu)良的電化學(xué)性能而廣泛應(yīng)用于高電阻率的介質(zhì)（如淡水、土壤等）中的金屬防腐蝕陰極保護(hù)，鎂合金犧牲陽(yáng)極棒（以下簡(jiǎn)稱(chēng)鎂陽(yáng)極棒）在電熱水器內(nèi)膽的保護(hù)作用也很小，所以統(tǒng)一鎂陽(yáng)極棒的規(guī)格，延長(zhǎng)鎂陽(yáng)極棒對(duì)電熱水器內(nèi)膽的保護(hù)時(shí)間就顯得尤其必要。

    2． 鎂陽(yáng)極棒的計(jì)算依據(jù)

    2.1 最小保護(hù)電流密度

    最小保護(hù)電流密度是使金屬得到完全保護(hù)時(shí)采用的最小電流密度，其數(shù)值的大小與金屬種類(lèi)、表面狀態(tài)、介質(zhì)條件等有較大的關(guān)系，每平方米上電流密度變化可以從幾十分之一毫安到幾百安培，在實(shí)施陰極保護(hù)時(shí)，所用的保護(hù)電流密度必須謹(jǐn)慎，要充分建立在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上或根據(jù)文獻(xiàn)記載。

    我們查閱了有關(guān)資料，得到如下數(shù)據(jù)，見(jiàn)表1。

    就電熱水器內(nèi)膽來(lái)說(shuō)，一般有熱鍍鋅覆蓋耐水樹(shù)脂防護(hù)式、搪瓷式、不銹鋼式，內(nèi)膽本身就具有良好的防腐功能，但由于它是一個(gè)封閉的體系，充滿(mǎn)淡水后，仍然受水的硬度、PH值、含氧量、氯化物等因素的影響，內(nèi)膽的使用壽命可以從幾個(gè)月到二十多年不等。所以需要防腐蝕陰極保護(hù)，我們參照表1并進(jìn)行試驗(yàn)，確定了電熱水器內(nèi)膽的最小保護(hù)電流密度為0.002-0.016mA/cm2。

    表1  鋼鐵在不同介質(zhì)條件中

    最小保護(hù)電流密度

    序號(hào) 鋼鐵所處的環(huán)境條件 電流密度mA/cm2

    1 鋼管置于海水中 0.01-0.016

    2 鋼在激流、污濁和有溶解氧的淡水中 0.005-0.016

    3 鐵在熱水中（水桶鍍鋅） 0.0011-0.0032

    4 鋼在靜止的水中 0.0055

    5 鐵在容器中的水中 0.014

    2.2 鎂陽(yáng)極棒的電流發(fā)生量的大小與鎂陽(yáng)極棒的規(guī)格有關(guān)，每種規(guī)格尺寸的陽(yáng)極都有它的電流發(fā)生量的數(shù)據(jù)，有的陽(yáng)極已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化與系列化。但對(duì)鎂陽(yáng)極棒電熱水器上的應(yīng)用時(shí)間短，每種規(guī)格尺寸的陽(yáng)極的電流發(fā)生量還未形成系列化，所以國(guó)內(nèi)熱水器生產(chǎn)廠(chǎng)家選擇鎂陽(yáng)極棒比較盲目。現(xiàn)在應(yīng)用于電熱水器上的鎂陽(yáng)極棒大都因太小而達(dá)不到預(yù)期的防腐效果，鎂陽(yáng)極棒的發(fā)生電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于實(shí)際需要，使用時(shí)間短暫，有的鎂陽(yáng)極棒使用還不到半年就腐蝕掉了，對(duì)內(nèi)膽的保護(hù)作用幾乎很小。

    經(jīng)過(guò)實(shí)踐，我們摸索出了一條選擇鎂陽(yáng)極棒規(guī)格的經(jīng)驗(yàn)，就是當(dāng)被保護(hù)的內(nèi)膽表面積與鎂陽(yáng)極棒的面積有一定的比例時(shí)，陰極保護(hù)就能取得良好的效果。當(dāng)鎂陽(yáng)極棒的設(shè)計(jì)壽命為2-3年時(shí)，鎂陽(yáng)極棒與電熱水器內(nèi)膽表面積之比為1：30，此時(shí)鎂陽(yáng)極棒在淡水中的電流發(fā)生量就能很好地滿(mǎn)足最小保護(hù)電流密度的需要。

    需要注意的是，把鎂陽(yáng)極棒壽命確定為2-3年。理由如下：一是電熱水器內(nèi)膽是在密閉條件下工作，當(dāng)溫度＜80℃時(shí)（該溫度正是電熱水器中淡水的最高加熱溫度），隨著溫度的升高，腐蝕速度加大，如果把鎂陽(yáng)極棒設(shè)計(jì)得過(guò)大，則熱水器積極相應(yīng)變小，熱水器內(nèi)膽的電流密度過(guò)大而造成成本升高，甚至出現(xiàn)過(guò)保護(hù)現(xiàn)象。二是鎂陽(yáng)極棒隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，電流效率會(huì)逐漸降低，輸出電流減少，從而降低了電熱水器內(nèi)膽的保護(hù)效果。

    3． 鎂陽(yáng)極棒的選擇及具體應(yīng)用

    現(xiàn)在電熱水器日常用的鎂陽(yáng)極棒規(guī)格有￠16、￠18、￠20、￠24、￠25等，而電熱水器容量則從5升到1000升不等，為了更好地說(shuō)明如何根據(jù)熱水器容量（據(jù)此可以根據(jù)各廠(chǎng)家的內(nèi)膽形狀計(jì)算出內(nèi)膽表面積）選擇鎂陽(yáng)極棒規(guī)格，現(xiàn)在把相同重量不同直徑的鎂陽(yáng)極棒的長(zhǎng)度與面積列于表2?？筛鶕?jù)電熱水器內(nèi)膽的表面積與表2中的數(shù)據(jù)來(lái)具體選擇鎂陽(yáng)極棒。

    例如：一個(gè)內(nèi)膽為￠360×了490的電熱水器，則其表面積S內(nèi)膽=757368mm2

    按S內(nèi)膽：S鎂陽(yáng)極棒=30：1

    則S鎂陽(yáng)極棒=757368/30=25245.6 mm2

    查表可知￠20*400的鎂陽(yáng)極棒最接近，重量為230g。

同樣也可以選擇其他直徑的鎂陽(yáng)極棒，利用該方法可以簡(jiǎn)便地選擇各種規(guī)格的電熱水器所用的鎂陽(yáng)極棒。