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美德孚（中国）办事处 Metaflux(China) 铝锌的电化学保护作用 一、金属为什么要生锈 金属生锈是一个电化学过程，水和氧气是使其生锈的主要因素。 条件 现象 氧气 水 干燥的空气中 无锈 充分 无 一半在水中 生锈 充分 充分 上层有煤油的水中 少量锈 少量 充分 食盐水中 大量锈 充分 充分 金属生锈是一个原电池反应，以铁为例： 负极反应：Fe-2e(-)=Fe(2+)； 正极反应：2H O+O +4e(-)=4OH(-)； 2 2 总反应：2Fe+2H O+O =2Fe(OH) 2 2 2 4Fe(OH) +2H O+O =4Fe(OH) =2Fe O +6H O。 2 2 2 3 2 3 2 最后生成疏松的红色的Fe O 就是铁锈。如果介质中含有盐，会形成原电池 2 3 反应的盐桥，加速反应的进程，这就是为什么第四幅图中的铁钉锈蚀最严重，从 而也可以解释为什么在海上作业的金属最容易生锈。 二、什么叫原电池反应 原电池反应其实是一个能自发进行的氧化还原反应。负极失电子，发生氧化 反应，也就是阳极；正极得电子，发生还原反应，也就是阴极。电子从负极到正 极的过程中形成了一个微小的电路，整个回路就像一个个微小的电池，所以我们 将这种反应形象地称之为原电池反应。 以上面的铁生锈为例，铁失电子为阳极 （负极），水和氧气在碳上面得电子，铁当中的碳等杂质为阴极（正极）。同理， 如果是铝和铁在一起，铝失电子，铁得电子，那么铝就是阳极，铁是阴极。 三、如何让金属不生锈 从金属生锈的过程来看，我们只要阻止其失电子，防止其被氧化，就达到了 防锈的目的。我们可以通过控制腐蚀的表面涂覆层技术来达到。该途径主要有三 种方式：a、机械性保护，就是将金属材料与腐蚀介质机械地隔开，阻止微电池 的腐蚀作用；b、化学性保护，就是提高金属表面的化学稳定性，比如促进金属 表面钝化等。c、电化学保护（本文主要是指阴极保护），就是涂层中含有其电位 比基体金属更负的材料，这类涂层在腐蚀介质中具有牺牲阳极式的阴极保护。 四、什么叫电化学保护 由于金属氧化的实质就是一个电化学过程，即：失电子。我们可以将电化学 保护定义为：依靠外部电流的流入改变金属的电位，从而降低金属失电子能力的 一种材料保护技术。电化学保护分为阴极保护和阳极保护。阴极保护有外加电流 法和牺牲阳极法。外加电流法是由外部直流电源提供保护电流，电源的负极连接 保护对象，正极连接辅助阳极，通过电解质环境构成电流回路。牺牲阳极法是依 靠电位负于保护对象的金属（牺牲阳极）自身消耗来提供保护电流，保护对象直 接与牺牲阳极连接，在电解质环境中构成保护电流回路。阳极保护是利用阳极极 化电流使金属处于稳定的钝态，其保护系统类似于外加电流阴极保护系统，只是 极化电流的方向相反。只有具有活化/钝化转变的腐蚀体系才能采用阳极保护技 术。 五、为什么要选择电化学保护 ①机械性保护：主要是简单的隔离效果，一旦覆盖层有裂纹，空气和水分便 会从缝隙侵入，从而使金属生锈。 ②化学保护：提高金属表面的化学稳定性，比如将金属表面钝化等。但是此 法不是对所有的金属都适用。 ③电化学保护：这里主要讲的是阴极保护中的牺牲阳极法。牺牲阳极法是电 化学保护法中最简便易行的一种方法。通俗地讲，就是在被保护金属表面涂覆一 层更易失电子的活泼金属层，源源不断地给被保护