一、牺牲阳极保护
原理:这种保护方式是在防腐涂料中加入比被保护金属更活泼的金属作为牺牲阳极。当发生腐蚀时,牺牲阳极优先溶解,释放出电子,从而使被保护金属成为阴极,避免了被保护金属的腐蚀。
举例:富锌底漆是一种典型的具有牺牲阳极保护作用的防腐涂料。其中的锌粉比钢铁更活泼,在腐蚀环境中,锌粉会优先腐蚀,从而保护钢铁基材。锌粉溶解后形成的锌离子会与空气中的氧气和水分反应,生成氢氧化锌和氧化锌等稳定的化合物,这些化合物会在钢铁表面形成一层致密的保护膜,进一步阻止腐蚀的发生。
二、阴极保护
原理:通过在防腐涂料中添加导电物质,使被保护金属与外部电源的阴极相连,从而使被保护金属的电位降低到腐蚀电位以下,达到保护金属的目的。
举例:一些导电防腐涂料可以实现阴极保护。例如,在海洋工程中,使用的防腐涂料中通常会添加碳纤维等导电材料,使钢结构与外部的阴极保护系统相连。当施加外部电流时,钢结构成为阴极,受到保护。这种方法可以有效地防止钢结构在海水等腐蚀性环境中的腐蚀。
三、电化学保护作用的优势
长效保护:电化学保护作用可以提供长期的防腐保护,尤其是在恶劣的腐蚀环境中。一旦建立了电化学保护体系,只要外部条件不发生重大变化,保护作用就可以持续很长时间。
自动修复:在某些情况下,如涂层局部破损时,电化学保护作用可以自动发挥作用,对破损部位进行修复。例如,在富锌底漆中,当涂层破损后,露出的钢铁基材会与周围的锌粉形成微电池,锌粉继续发挥牺牲阳极的作用,保护钢铁基材。
