在金屬構(gòu)筑物面臨腐蝕威脅時，陰極保護(hù)材料宛如幕后英雄，默默守護(hù)著金屬結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定。陰極保護(hù)是基于電化學(xué)腐蝕原理的一種防腐蝕手段，通過施加外加電動勢，將電極的腐蝕電位移向氧化性較低的電位，從而降低腐蝕速率。陰極保護(hù)材料主要分為犧牲陽極材料和外加電流陰極保護(hù)材料兩大類。

　　犧牲陽極材料：自我犧牲的守護(hù)者

　　犧牲陽極陰極保護(hù)，是在金屬構(gòu)筑物上連接或焊接電位較負(fù)的金屬，如鋁、鋅或鎂。陽極材料不斷消耗，釋放出電流供給被保護(hù)金屬構(gòu)筑物，使其陰極極化，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

　　常見的犧牲陽極材料有鎂合金、鋅合金和鋁合金。鎂合金犧牲陽極電位很負(fù)，標(biāo)準(zhǔn)電極電位約為 -2.37V(相對于標(biāo)準(zhǔn)氫電極)，驅(qū)動電壓高，在電阻率較高的介質(zhì)(如土壤和淡水)中能有效工作。不過，鎂合金自腐蝕速度相對較快，消耗率較高。它適用于高電阻率土壤中的埋地金屬管道、山區(qū)的輸水管道等的陰極保護(hù)。

　　鋅合金犧牲陽極電位相對鎂合金較正，標(biāo)準(zhǔn)電極電位約為 -0.76V(相對于標(biāo)準(zhǔn)氫電極)，在海水中和鹽霧環(huán)境下性能良好。其自腐蝕小，電流效率較高，腐蝕產(chǎn)物相對致密，能在一定程度上阻礙自身的進(jìn)一步腐蝕。鋅合金廣泛應(yīng)用于海邊的碼頭鋼樁、海上浮標(biāo)、船舶等海洋設(shè)施的陰極保護(hù)。

　　鋁合金犧牲陽極電位適中，標(biāo)準(zhǔn)電極電位約為 -1.66V(相對于標(biāo)準(zhǔn)氫電極)，重量輕，單位重量發(fā)電量大。在海水中性能優(yōu)良，經(jīng)過特殊合金化處理后的鋁合金陽極電流效率可高達(dá) 90% 以上，常用于大型海洋工程結(jié)構(gòu)，如海上石油平臺、跨海大橋的水下部分等的陰極保護(hù)。

　　外加電流陰極保護(hù)材料：提供持續(xù)動力的衛(wèi)士

　　外加電流陰極保護(hù)是通過外加直流電源向被保護(hù)金屬通以陰極電流，使之陰極極化。該方式主要用于保護(hù)大型或處于高土壤電阻率土壤中的金屬結(jié)構(gòu)。外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)由恒電位儀(外加電源)、參比電極、不溶性輔助陽極及接地裝置等組成。其中，整流器材料是關(guān)鍵部分，它能將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，為系統(tǒng)提供穩(wěn)定的電流輸出。

　　陰極保護(hù)材料在石油、化工、海洋工程、船舶、港工設(shè)施、電力、市政等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。能顯著延長金屬結(jié)構(gòu)的使用壽命，減少因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患。例如，在埋地管道的陰極保護(hù)中，使用合適的陰極保護(hù)材料可以有效防止管道穿孔、泄漏等事故的發(fā)生，保障能源輸送的安全。