插图：金属浸泡在电解液里容易发生化学反应，根据电化学原理可知，金属周围电解液成分、黏附杂质、应力和透气性等的不同都有可能发生电化学腐蚀。在电化学腐蚀过程中，金属本身形成了许多原电池，某些部位充当阴极，另一些部位充当阳极，在阳极区域金属离子进入溶液当中，电子通过溶液流向阴极，而进入溶液中的正离子通过电解液从阳极流向阴极区域，因此形成了电流回路，导致了阳极的腐蚀。钢结构的阴极保护就是使被保护的钢结构成为阴极，电负性更高的其他金属如镁作为阳极并形成回路，电子就从阳极流向作为阴极的钢结构，使钢不能变成正离子进入溶液，这样钢就得到了保护。镁阳极主要用来保护浸泡在海水中的钢结构件，如轮船船体；或者保护埋在土壤里的石油管道。镁阳极大量用于热水槽的保护，目前，大多数家用热水器的内胆都采用镁阳极保护。镁阳极的有效阴极保护电势差远大于锌阳极。此外，镁与钢之间的电势差与电解液的pH值无关，这是镁阳极相对铝阳极和锌阳极的又一大优点。纯镁是活泼金属，它可以直接用作牺牲阳极，添加元素是为了改善性能，阳极材料的合金组分对阳极有效电位及电流效率有着十分重要的影响，即使是微量的杂质元素也会影响其主要性能。为适应各种环境，针对不同的保护对象，镁阳极可以做成各种各样，如在土壤及水中常用的为D形和梯形截面的棒状阳极；在热交换器中多用挤压的圆柱形阳极；在高电阻率土壤中或套管内多用带状阳极；在水下常用半球形阳极；对于水下管道，镯式阳极是最佳的选择；在低电阻率环境中复合阳极是理想的阳极。国内镁阳极的消耗1985年为40多吨，随着镁阳极技术的日臻完善，应用领域不断扩大，使用量在不断增长。目前用作牺牲阳极的镁合金每年有3～4万吨。虽然镁合金应用领域广阔，但在交通工具、航空航天、电子产品这三大领域用量最大，并且增长速度也非常明显。此外，镁合金还在其他产业上有着良好的应用历史和现状，比如各种手动工具壳体、便携式工具、运动器械等。目前正在开发应用镁基储氢材料、镁充电电池等众多领域。可以预见，随着对镁及其合金材料研究的深人，镁及其合金材料的应用领域和范围还会得到更大的延伸。重庆镁业科技股份有限公司已经开发并开始进行批量化生产的头盔安全帽、牺牲阳极材料、手持工具壳体等镁合金产品。由此可见，镁合金已经在国防、军事及国民经济领域中发挥了巨大的作

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工业技术 金属学与金属工艺

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