鎂合金犧牲陽(yáng)極的性能指標(biāo)是衡量其保護(hù)效果、使用壽命及適用性的核心依據(jù),主要包括電化學(xué)性能、物理機(jī)械性能、化學(xué)成分三大類。這些指標(biāo)直接影響陽(yáng)極在不同環(huán)境中的“犧牲效率”和穩(wěn)定性,以下是詳細(xì)說(shuō)明:
一、核心電化學(xué)性能指標(biāo)
電化學(xué)性能決定了陽(yáng)極能否有效提供保護(hù)電流,是選擇和應(yīng)用的核心判斷標(biāo)準(zhǔn)。
1. 電極電位:陽(yáng)極在特定環(huán)境中未形成電流時(shí)的自身電位,電位越負(fù),與被保護(hù)體的電位差越大,驅(qū)動(dòng)電壓越高,越適合高電阻率環(huán)境。
2. 工作電位:陽(yáng)極與被保護(hù)體形成回路時(shí)的實(shí)際電位;比開(kāi)路電位略正,如鎂錳合金在土壤中約-1.5~-1.6VvsCSE,反映陽(yáng)極在“工作狀態(tài)”下的實(shí)際驅(qū)動(dòng)能力,需與被保護(hù)體的保護(hù)電位匹配,確保足夠的電流密度。
3. 電流效率:陽(yáng)極實(shí)際產(chǎn)生的有效保護(hù)電流與理論計(jì)算電流的比值;
土壤中≥50%;淡水中:≥45%;效率越高,陽(yáng)極的“犧牲”越集中于保護(hù)作用,使用壽命越長(zhǎng)。例如,電流效率50%意味著陽(yáng)極每消耗1kg,僅500g用于產(chǎn)生保護(hù)電流。
4. 理論電容量與實(shí)際電容量
理論電容量單位質(zhì)量陽(yáng)極完全溶解時(shí)可釋放的電量。鎂的理論電容量為2200A·h/kg;實(shí)際電容量考慮電流效率后的有效電量。例如,鎂錳合金實(shí)際電容量約1100~1320A・h/kg;決定陽(yáng)極的使用壽命,是計(jì)算陽(yáng)極尺寸的關(guān)鍵參數(shù)。
5. 腐蝕速率:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)陽(yáng)極的質(zhì)量損耗;指土壤中:約 0.8~1.2g/(A・h);淡水中約1.0~1.5g/(A・h);腐蝕速率越快,陽(yáng)極消耗越快,需更頻繁更換。
二、物理機(jī)械性能指標(biāo)
影響陽(yáng)極的加工、安裝及使用穩(wěn)定性,尤其在復(fù)雜環(huán)境中。
1. 密度約1.7~1.8g/cm³。鎂合金陽(yáng)極更輕便,適合需要減重的場(chǎng)景,但強(qiáng)度較低,需避免劇烈碰撞。
2. 硬度:純鎂約25~30HB;鎂錳合金約40~50HB。硬度低意味著易加工,但安裝時(shí)需避免擠壓變形。
3. 抗拉強(qiáng)度:純鎂約100~120MPa;鎂錳合金約180~220MPa;反映陽(yáng)極抗拉伸斷裂的能力,用于判斷是否適合懸掛安裝。
4. 尺寸與形狀公差:根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),陽(yáng)極長(zhǎng)度、直徑的公差需控制在±2%以內(nèi),確保電流分布均勻。尺寸偏差過(guò)大會(huì)導(dǎo)致局部電流集中,加速陽(yáng)極損耗或影響保護(hù)效果。