陰極保護(hù)的基本原理是向被保護(hù)金屬卡上加一定數(shù)目的電子，使被保護(hù)金屬變成陰極而得到了保護(hù)。

2　海內(nèi)外研究概況

    外加電流陰極保護(hù)法的特點(diǎn)是：跟著外界環(huán)境的變化如不同海區(qū)的溫度、鹽度、風(fēng)浪及消息態(tài)等前提的變化，恒電位儀能根據(jù)參比電極的信號(hào)，自動(dòng)調(diào)整保護(hù)電流，使船體始終處于良好的保護(hù)狀態(tài)，有利于縮短塢修日期，延上進(jìn)塢的距離，節(jié)約燃料和涂料。

3.1　鉑／鈮復(fù)合陽極的研制

    現(xiàn)在外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有效使用期通常為5年，而國外已將系統(tǒng)的使用壽命設(shè)計(jì)成20年以上，幾乎和船的壽命相同，與此使用壽命相適應(yīng)，必需要良好的輔助陽極，高機(jī)能的恒電位儀，參比電極和陽極屏材料。提供電流的方法可分為外加電流法與犧牲陽極法。

    在過去較長的一段時(shí)間里，潛艇艇體侵蝕嚴(yán)峻，這是由于早期我們的潛艇只采用犧牲陽極保護(hù)壓載艙中的耐壓殼體，而非耐壓艙外殼只采用油漆涂層防護(hù)，并不采用陰極保護(hù)措施，外殼產(chǎn)生嚴(yán)峻侵蝕。

    鉑是理想的陽極材料，但它很貴，不能把純鉑作為陽極材料，只能將薄薄的鉑附在基體材料上，基體材料有3種：鈦、鉭、鈮。

    海水中含氯化離子高，導(dǎo)電性高，是很強(qiáng)的電介質(zhì)，因此船舶在海水中侵蝕比較嚴(yán)峻，潛艇猶如其它船舶一樣，處于海水侵蝕電介質(zhì)中，若不采取適當(dāng)?shù)姆牢g措施必定會(huì)受到嚴(yán)峻的侵蝕，特別是潛艇所處的前提更為苛刻，對防蝕的要求更高。關(guān)于用犧牲陽極的辦法保護(hù)潛艇，美國海軍提出過不同的觀點(diǎn)，他們以為，為減輕潛艇重量，裝大量的犧牲陽極受到很大的限制，反對在外殼上裝犧牲陽極，以為在外殼裝犧牲陽極以后，航行時(shí)會(huì)產(chǎn)生可測得的聲響，影響其隱蔽性，就外殼裝犧牲陽極對航行時(shí)所產(chǎn)生的阻力題目，曾進(jìn)行過有關(guān)測試，以為潛艇在高速航行時(shí)(航速＞18kn)，有一定的影響，而在低速時(shí)影響不大。 70年代初接踵泛起多條潛艇在短短的1年時(shí)間內(nèi)分別于水線以下的鋼板侵蝕穿孔多達(dá)十幾回，使進(jìn)塢修理工程大大增加，嚴(yán)峻影響了潛艇的戰(zhàn)備練習(xí)。

3.2　高機(jī)能陽極屏材料的研究

    為了使薄的鉑(10μm左右)和基體有一定強(qiáng)度的結(jié)協(xié)力，形成冶金結(jié)合，通過真空沉積和拉拔等技術(shù)進(jìn)行研制，研制設(shè)計(jì)出的陽極都可以達(dá)20年以上，單個(gè)陽極排流量在50A以上。

    這對常規(guī)潛艇是一個(gè)重要題目，由于用于保護(hù)的電能消耗是和艇的續(xù)航力相關(guān)的，假如最大保護(hù)電流(下潛航行)約為72A，輸出電壓可在8V左右，這樣當(dāng)下潛時(shí)，其瞬時(shí)的最大功率消耗為600W左右，跟著下潛以后的時(shí)間的延長，艇體的電位不斷極化，所需的電流及輸出電壓都要降低，其降低的值與該艇的油漆狀況及航速有關(guān)，潛艇大部門時(shí)間是處在巡航狀態(tài)，此果浸水面積少，外加電流保護(hù)所需的電流約10A左右，電壓為5～8V，所需功率為60W左右。外加電流法就是外加一個(gè)直流電源，電源的正極接輔助陽極，負(fù)極接被保護(hù)的金屬。鈦?zhàn)畋阋?，但其擊穿電壓低?SPAN lang=EN-US>8～12V，使用受到限制，鉭的擊穿電壓高＞100V，但也太貴，只有鈮的擊穿電壓在80V以上基本可以知足各種前提下的應(yīng)用，也比較便宜，樞紐在制造工藝、鉑層和基體的復(fù)合方法，方法有電鍍、焊接、真空、沉積、軋制、拉撥、爆炸復(fù)合等。

    海內(nèi)一些老型號(hào)的潛艇已成功地采用了外加電流陰極保護(hù)技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)主要用于對潛艇的非耐壓殼及推進(jìn)器的保護(hù)，而壓載艙及指揮臺(tái)圍壁內(nèi)、上層建筑的透水部門仍用犧牲陽極保護(hù)。

3.3　保護(hù)系統(tǒng)所需的功率

    國外常用的環(huán)氧膩?zhàn)雨枠O屏材料，被稱為“永久性”的陽極屏材料，它的壽命長，施工簡樸，可一次成型，對保護(hù)電位分布平均，安裝較少的陽極即可獲得理想的電位分布，有重要意義。

    通過系泊試驗(yàn)及航行表明，采用自動(dòng)控制外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)，可以根據(jù)潛艇的不同狀態(tài)(停泊、航行、下潛、上浮及不同的航速)，自動(dòng)調(diào)節(jié)所需的保護(hù)電流，使?jié)撏冀K處于給定的保護(hù)電位。

    海內(nèi)常用的陰極保護(hù)漆是綠環(huán)氧磁漆，耐陰極電位低，施工前提要求苛刻不便。

    目前美國海軍差未幾全部準(zhǔn)備役及很多現(xiàn)役艦艇都采用外加電流保護(hù)系統(tǒng)來防侵蝕，日本建造的大型高速運(yùn)輸船只相稱多數(shù)目是安裝外加電流保護(hù)系統(tǒng)的。從進(jìn)塢檢查看防侵蝕效果理想，油漆脫落的地方也無黃斑，黝黑發(fā)亮，無銹蝕痕跡。

    國外關(guān)于對潛艇的防蝕研究，早在50年代就有報(bào)導(dǎo)，當(dāng)時(shí)主要仍是采用犧牲陽極和涂料相配合的防蝕技術(shù)。

    50年代末期，美國海軍開始在潛艇長進(jìn)行了外加電流陰極保護(hù)的試驗(yàn)，從報(bào)導(dǎo)可知，美國海軍核潛艇“海狼號(hào)”、“漁號(hào)”采用了自動(dòng)控制外加電流陰極裝置，數(shù)年之后，經(jīng)由幾回進(jìn)塢檢查證實(shí)防蝕效果明顯，水下部門無顯著銹層，鋼板未發(fā)現(xiàn)凹坑，焊縫基本上完好無蝕，殼板比較光滑，取得了良好的保護(hù)效果。犧牲陽極法是用一種電位比被保護(hù)的金屬還要負(fù)的金屬與被保護(hù)的金屬聯(lián)接在一起，依賴電位比較負(fù)的金屬不斷地侵蝕溶解而產(chǎn)生的電子來保護(hù)被保護(hù)金屬的方法，這種為了保護(hù)其它金屬而自身被侵蝕的金屬稱為犧牲陽極，常用的犧牲陽極金屬有鋅、鋁、鎂及其它合金。一些國家在修造船手冊規(guī)范中也載明裝有外加電流陰極保護(hù)裝置的船舶可以延上進(jìn)塢距離為2.5年。

　　2) 提供信號(hào)及丈量艇體電位的參比電極；

　　1) 通電并與艇體嚴(yán)格絕緣的不溶性陽極；

    艇體外加電流陰極保護(hù)是根據(jù)電化原理用來防止船舶水下部門侵蝕的新技術(shù)，外加電流陰極保護(hù)裝置由3個(gè)部門組成。

    陽極屏材料的好壞，對系統(tǒng)的使用機(jī)能、保護(hù)效果有直接的影響，陽極屏材料的要求是耐海水和氯氣的作用，而陰極電位高，施工利便。

　　3) 自動(dòng)控制的供電設(shè)備??恒電位儀。

3　研究內(nèi)容和技術(shù)樞紐

    潛艇外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)，就現(xiàn)在研制的水平，其設(shè)計(jì)壽命可以和船舶(20年以上)相同，主要部件不需更換，延長了塢修距離期，大大節(jié)省了維修用度，減少了維修工作量，有一定的軍事意義及經(jīng)濟(jì)效益。

    陰極保護(hù)已有悠久的歷史，1824年，英國人就把鋅板安裝在一艘船上作陰極保護(hù)。

潛艇外加電流陰極保護(hù)的應(yīng)用和研究概述

    現(xiàn)在國外海軍潛艇的防蝕題目，已有了相應(yīng)的規(guī)范，潛艇的防蝕采用陰極保護(hù)和涂料相配合，而陰極保護(hù)又是為犧牲陽極的外加電流相配合，用犧牲陽極重點(diǎn)保護(hù)壓載艙，指揮臺(tái)圍壁內(nèi)的結(jié)構(gòu)浸水區(qū)，用外加電流陰極保護(hù)著重保護(hù)整個(gè)艇的外殼浸水部門及推進(jìn)器這種防蝕方法對潛艇來說是實(shí)用而有效的。