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    為什么要給船舶安裝犧牲陽極?
    時間:2024-03-27 瀏覽:2056次

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    圓鋅塊30早在18世紀中期,路易吉·加爾瓦尼(LuigiGalvani,1737-1798)和亞歷山德羅·沃爾特(AlessandroVolta,1745-1827)的著作發表后,科學家們就知道了不同的金屬連接在一起會導致腐蝕。他們都被認為是早期電化學研究的先驅。

      大約在同一時期,英國海軍部長塞繆爾·佩皮斯(SamuelPepys)報告稱,在銅和青銅中發現了鐵和軟鋼的腐蝕產物。

      科學家們意識到,不同的金屬具有不同的電學性質,當它們相互接觸或與任何能導電的物質接觸時,它們會相互作用并產生電流。不同的金屬相互接觸,通過產生電子流而迅速腐蝕。這一發現直接導致了電池的發展,因為可以找到各種不同的金屬,可以產生高達1.5伏的電壓——這些金屬可以串聯起來產生強大的電池。鎳鎘(NiCd)電池是一個很好的例子,今天仍然廣泛使用,但如果內部物質泄漏,它們會對環境產生嚴重破壞,且極難恢復——因此對于用完的電池嚴禁隨意丟棄。其它電池的例子包括鋰離子電池、鎳氫電池、砷化鎵電池等。它們都有兩種不同的金屬,但鉛酸電池的工作原理略有不同。

      在產生電流的同時,一種“較軟”或“較不高貴”的金屬逐漸被摧毀,“更高貴”(高貴是用來描述金屬不同的電學性質的術語——其恰當的科學術語是GalvanicScale)的金屬沒有受到傷害。雖然這對電池來說很有效,但它們也會消耗完畢,需要在消耗完其中一種金屬后更換。

      在船舶中,任何來自不同金屬的電流都是無益的。軸的材質與多數設備不同,一般為不銹鋼,而貫穿船體的支柱通常由青銅制成。

      舷外板通常有不銹鋼支柱,但如果船外殼是鋁制的。如果不加以保護,其中一種金屬(船殼)將會腐蝕。鹽水是電流流動的理想電解質,但即使是淡水也有足夠的雜質,它也能傳導少量的電流。

      金屬部件的腐蝕是我們不需要的。電機或驅動部件的腐蝕會很快導致昂貴的故障維修。

      人們設計了一種電偶序表來表示不同金屬的不同電活動性。鎂、鋅和鋁都在“活性”的一端,而不銹鋼、鈦和石墨則處于較不活躍或“更高貴”的一端。在這些兩個極端的金屬形成的電流,但電流也會產生在任何兩種不同的金屬之間,即使它們在電偶序位置上距離很近。

      船員們采用了一種陰極保護系統,在所有水下金屬部件和船體上添加一種犧牲陽極金屬,這樣新的金屬就可以被消耗掉,而不是更昂貴的船舶部件。鋅是被發現有效的金屬,因為它的活性高,相對便宜,容易獲得。當鋅被犧牲時,我們投入的成本是非常低的。

      研究表明,鋁陽極 具有性能優良、成本低廉、無毒等優點,是目前海洋犧牲陽極的較好選擇。


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