[讨论] 寻求一种新的阴极保护材料

现在的阴极保护材料大多是锌和铝吧，有哪位高手指点一些新的阴极保护材料，谢谢~~

       目前，较常用于普通碳钢和低合金钢阴极保护的还是镁基、铝基和锌基这三种合金牺牲阳极，除此之外，以其它金属为基材的新型的合金牺牲阳极似乎还没有出现，或者较少应用在阴极保护实践中。但在前面三种牺牲阳极的基础上有一些相对较新的运用研究，如复合式牺牲阳极、带状镁、锌牺牲阳极和牺牲阳极涂料等。
      1）复合式牺牲阳极包括了镁包锌（用于土壤中）和铝包锌（用于海水中）牺牲阳极。通常是采用浇铸或挤压等方法在锌基阳极表面包裹一层镁合金或铝合金阳极。复合式牺牲阳极的出现主要是为了满足初始阴极极化需较大电流的要求，由于兼具了锌基阳极的高电流效率，这种复合阳极一般都有较长的使用年限，并且避免了牺牲阳极工作过程中可能出现的过保护。
      2）带状镁、锌阳极应该较常见了，主要用于高电阻率土壤、淡水、狭窄局部空间中。
      3）牺牲阳极涂料较多的就是富锌涂料了（已经是涂料部分的相关知识了，归类进来好像不怎么合适，但说起来也算是阴极保护的的扩展运用，哈哈）。富锌涂料是由大量的锌粉和少量的粘结剂组成，依粘结剂类型可分为无机类和有机类。无机类的粘结剂主要是硅酸钠、硅酸钾、硅酸铝等碱性硅酸盐和烷基硅酸盐，加溶剂分解生成硅酸后起到粘结剂的作用；有机类的粘结剂大多是环氧树脂。近年来引进国内的锌加涂膜是由锌粉、溶剂和有机树脂三部分配制而成的单组份涂膜镀锌产品，兼具了主动阴极保护和屏蔽保护，有兴趣的坛友可看链接：http://www.51fangfu.com/read-htm-tid-6057.html。
        另外，对于保护电位较正的金属材料，如不锈钢、铜、镍和锡合金等，也可用纯铁（阿姆克纯铁）和活性铅作为牺牲阳极材料。
       上面提到的都是牺牲阳极材料，强制电流阴极保护的辅助阳极材料相对丰富些，废钢铁阳极（早期常用，现已很少使用）、石墨阳极（由于质地软而脆，运输或安装过程中易损坏，现在地床中的运用渐渐减少）、磁性氧化铁阳极、高硅铸铁阳极、铅-银阳极、贵金属阳极（以铂阳极为代表，是一种通过在钛，铌，钽等阀金属基体上被覆一薄层铂而构成的复合阳极）、聚合物阳极（也称为柔性阳极，是在铜芯上包覆导电聚合物而构成的连续性阳极，其中铜芯起导电的作用，而导电聚合物则参与电化学反应）、网状阳极【由混合金属氧化物带状阳极与钛金属连接片交叉焊接组成得外加电流阴极保护辅助阳极，其中混合金属氧化物阳极/MMO阳极的主体为涂有具有催化性以及良好导电性能的混合金属氧化物（如氧化铱IO2/氧化钽Ta2O5）的钛基阳极】。

        另外，开发出兼具实用性和经济性的牺牲阳极材料并非易事，除了要考虑材料本身的的电化学性能、机械性能外，材料的可铸造性和铸造工艺也是很重要的考量。
       1）驱动电压。选用的牺牲阳极材料应该有足够的驱动电压，以保证有充足的电流输出，虽然合金化可以改善电性能，但幅度有限。阳极材料在使用过程中，可能会由于环境中存在的离子发生阳极极化，导致工作时的驱动电位比理论值更正，因此阳极材料本身的极化应尽可能低，或者在后期的合金化中降低这种效应。
       2）电流容量。选用材料的单位体积、单位质量的电流容量应尽可能大，保证安装的阳极体积、质量不至于过大，提高阳极的实用性和经济性。另外，某些金属存在严重的自腐蚀现象，这会使实际的电流容量大大偏离理论容量，降低阳极效率，必须采取措施或者在铸造时通过合金化减少这种负效应。
       3）选用的材料应该具有良好的机械性能和可铸造性能，可生产出不同大小、不同形状的阳极，并且保证能够在不同的环境条件下安装和正常使用。