在海水电解质量的钢铁表面各部位的电极电位不一样,形成了无数对微电池。其中,铁电位较负、比较活泼、放出电子成为正离子进入海水、处于阳极状态、遭到腐蚀、生成铁锈。铁锈是质地疏松而脆的物质,不能阻止铁进一步腐蚀。因此,钢铁就不断地遭到化学腐蚀而破坏。此外,海生物、海水运动及杂散电流对船体的腐蚀也是有影响的。阴极保护的原理
钢铁在海水中的腐蚀是一个电化学过程,阴极区往往不腐蚀。如使钢铁表面全部处于阴极状态来抑制微阳极区钢铁的电子释放。就可防止钢铁的腐蚀。
阴极保护即在金属表面上加上阴极电流。当这些电子来不及与水中的氧作用时,就会在钢铁表面积聚起来。使钢铁表面的电位向负方向移动,形成阴极极化。这时,微阳极释放电子的能力就减少。电流愈大或时间愈长电子积聚就越多,钢铁表面的电位就越负,微阳极释放电子的能力就越弱。当阴极电流释放的电子足够多,使钢铁表面达到了等电位,腐蚀微电他作用被迫停止,钢铁就得到了保护。这就称为阴极保护。
钢铁在海水中对不同参比电极的保护电位值是不同的。目前我国一般选用银氯化银电极,钢铁在海水中的保护电位取-0.75V～0.95V（相对于银/氯化银参比电极）最佳电位为-0.85V～-0.90V。
保护电流密度不是恒定不变的。船体保护电流密度除与钢铁本身的性质、海水的浓度、温度和风浪等因素有关外,还与钢铁的表面状态,如有无涂层、涂层的种类、厚度及完整性、海水的流动速度等等因素有关。在新涂漆时为1～15毫安/米2,而裸露钢铁为100～150毫安/米2。船舶航行时的电流密度为停泊时的1.25～2.25倍。当船停靠钢质码头和旁靠其它钢质建造物时,电流密度也明显变化。船体开始通电时,保护电流较大,当阴极沉积物生成后,保护电流就逐渐减少。 |
