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阴极保护

1824
  • Humphry Davy
汉弗莱·戴维 (Humphry Davy) 进行的阴极保护电化学电池实验。

(图片仅供参考)

阴极保护(CP)是一种通过使金属表面成为电化学电池的阴极来控制其腐蚀的技术。其原理是通过施加外部电流来抑制自然腐蚀电流。被保护金属的电位被极化至更负的值,使其进入免疫或钝化区域。

阴极保护主要有两种方法。第一种是电偶阳极阴极保护(GACP)系统,该系统使用牺牲阳极。在这种方法中,将电化学活性更高的金属(例如锌、铝或镁)与被保护金属(例如钢)电连接。活性金属成为阳极,并优先腐蚀,牺牲自身来保护作为阴极的钢结构。该系统结构简单,无需外部电源,但阳极必须定期更换。

第二种方法是外加电流阴极保护(ICCP)系统。该系统利用外部直流电源(例如变压器整流器)将电流从惰性阳极(例如高硅铸铁或混合金属氧化物)通过电解液施加到待保护的结构上。结构被强制成为阴极,从而减轻腐蚀。ICCP系统可以保护更大的结构,并且可以调节,但它们更复杂,需要持续供电和监控。

通过测量结构与电解质之间的电位差来监测阴极保护系统的有效性。电位负移足够大表明保护效果良好。该技术通过抑制金属表面的自然腐蚀电池,有效阻止大多数形式的电化学腐蚀。

UNESCO Nomenclature: 2203
- 电化学

类型

化学过程

中断

重大的

用法

广泛使用

前体

  • 亚历山德罗-伏尔塔发明了 伏打桩 (1800)
  • 了解腐蚀的电化学性质
  • Michael Faraday’s laws of 电解 (1834)

应用程序

  • 保护输送石油、天然气和水的钢制管道
  • 保护船舶和海上平台的船体
  • 混凝土结构中的钢筋(钢筋条)
  • 热水器和储水箱

专利:

NA

潜在创新理念

  • solar-powered iccp systems for remote pipelines
  • smart cp systems with remote monitoring and automated current adjustment via iot sensors
  • drones equipped with potential measurement tools for inspecting large structures
  • conductive polymer coatings that act as distributed anodes for uniform current distribution
  • cp systems for protecting electronics in harsh environments
  • bio-compatible cp systems for long-term 医疗植入物
  • hybrid cp systems that combine galvanic anodes for backup with an iccp primary system
  • cp-integrated coatings that signal when the underlying protection system is failing
相关领域:阴极保护、腐蚀控制、牺牲阳极、外加电流、电化学、管道、船体、钢筋。

历史背景

阴极保护

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(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

第十年 周年纪念日

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