鎂合金犧牲陽極是一種利用電化學原理防止金屬腐蝕的材料，屬于犧牲陽極陰極保護技術的核心組件。其原理是通過鎂合金陽極與被保護金屬（如鋼、鐵等）形成原電池，鎂合金作為陽極優(yōu)先發(fā)生氧化反應（被腐蝕），從而將腐蝕電流轉移到自身，保護被連接的金屬結構免受腐蝕。

一、主要特點1.高電位

鎂合金的標準電極電位約為-1.66V（相對于標準氫電極），是金屬陽極中電位負的材料之一，提供的保護電流大，適合高電阻率環(huán)境（如土壤、淡水）。

2.輕量化

鎂的密度僅為 1.74g/cm3，便于運輸和安裝，尤其適用于航空航天、海洋設備等對重量敏感的場景。

3.環(huán)境友好

鎂腐蝕產物為氫氧化鎂，無重金屬污染，符合環(huán)保要求。

二、高電位與高電流效率

1.

1.鎂合金的電極電位較低（相對于飽和甘汞電極約為 - 1.5V），能提供較大的驅動電壓，適用于土壤、淡水等低電阻率環(huán)境。

2.電流效率通常在 50%~70% 之間，單位質量的鎂合金可提供約 1100mAh/g 的電量。

2.

三、輕量化與易加工性

1.密度僅為 1.7~1.8g/cm3，便于運輸和安裝，適合復雜結構的保護。

2.可通過鑄造、擠壓等工藝制成各種形狀（如棒狀、帶狀、鐲式等）。

四、環(huán)境適用性

1.適用于土壤電阻率≤100Ω?m 的環(huán)境，如水工結構、埋地管道、儲罐底板、海洋平臺飛濺區(qū)等。

2.需避免在高氯（如海水）或強酸環(huán)境中使用，否則會因自腐蝕加劇而降低保護效率。

五、局限性

1.自腐蝕速率較快，使用壽命較短（通常 5~15 年），需定期更換。

2.可能產生 “過保護” 風險（如氫脆），需通過電位監(jiān)測控制。

六、典型應用場景

領域

應用實例

作用

石油天然氣

埋地輸油管道、儲罐基礎

防止土壤腐蝕導致的泄漏

海洋工程

港口鋼樁、船舶壓載艙、濱海設施

抵御海水 / 鹽霧腐蝕

市政工程

城市供水管道、污水處理廠金屬結構

保護埋地或水下金屬部件

化工行業(yè)

化工儲罐、反應釜底座

控制腐蝕性介質對設備的侵蝕

電力設施

電纜套管、鐵塔基礎

延長金屬構件的服役壽命

按形狀分類·標準陽極：圓柱狀、塊狀，用于埋地管道等常規(guī)場景。

·鐲式陽極：環(huán)形，直接套在管道外壁，適用于局部保護。

·帶狀陽極：細長帶狀，可纏繞或鋪設于復雜結構表面。

七、監(jiān)測與維護

1.

·定期測量被保護金屬的電位（需維持在 - 0.85V~-1.5V vs CSE），確保保護有效性。

·檢查陽極消耗程度，及時更換失效陽極。

八、優(yōu)勢與發(fā)展趨勢·優(yōu)勢：無需外部電源、安裝簡便、對環(huán)境友好（無外加電流干擾），適合偏遠或無電源區(qū)域。

·發(fā)展趨勢：

i.無鎘、無鉛等環(huán)保型鎂合金配方的普及。

ii.復合陽極（如鎂合金 - 石墨烯復合材料）的研發(fā)，以提高電流效率和壽命。

iii.與智能監(jiān)測系統(tǒng)（如物聯(lián)網傳感器）結合，實現(xiàn)腐蝕保護的動態(tài)管理。

九、與其他犧牲陽極的對比指標

鎂合金陽極

鋅合金陽極

鋁合金陽極

電極電位（V）

-1.66

-0.85

-1.05

適用環(huán)境

土壤、淡水

海水、中性土壤

海水、高氯土壤

電流效率

50%~70%

85% 以上

80%~90%

密度（g/cm3）

1.74

7.14

2.68