镁合金牺牲阳极：
主要性能：
极高的电化学性能、阳极消耗均匀、寿命长、单位质量发电量大，是理想的牺牲阳极材料，适用于土壤、淡水介质中金属构筑物的阴极保护。
使用范围：
牺牲阳极阴极保护方法中，镁阳极可用于电阻率在20欧.米到100欧.米的土壤或淡水环境。
详细介绍：
我公司生产的高电位镁阳极使用高质镁材料生产，产品符合ASTM97-98标准，采用特定的生产工艺。阳极具有极佳的电化学性能，在
阴极保护过程中，阳极消耗均匀，因此使用寿命更长。在实际的使用过程
中，实际测量工作电位-1.8~-1.85V之间，因此对目标结构保护效果更明显。
在电阻率高于8000欧姆.米的土壤中，建议使用高电位镁阳极。
我公司的镁合金牺牲阳极按国际GB/T17731-2004《镁合金牺牲阳极》生产，用于管道的阳极。
镁阳极规格：
镁合金牺牲阳极的作用及原理 河南汇龙合金材料有限公司 2018年5月 技术部刘珍
1.纯镁牺牲阳极 镁为活泼金属，其电化学性能受杂质和合金元素的影响很大。当其含有少量杂质，特别是含有析氢过电位较低的杂质时，会使镁的自溶倾向增大，电流效率降低。镁中的一些杂质元素，如Fe,Co,Mn是以单质的形式固溶于镁基体中的，而另一些杂质，如Al,Zn,Ni,Cu等元素则易与镁形成金属间化合物，无论哪类杂质元素，它们相对于镁固溶体都呈现出强烈的阴极性，能增大析氢的有效面积，进一步增大镁的腐蚀速度。尽可能降低纯镁阳极中杂质元素的含量是必要的。杂质元素的质量分数(%)应控在:Zn<0.03.Mn<0.01.Fe<0.02,Ni<0.001} Cu<0.001.Si<0.01.但这给纯镁阳极的生产带来了困难。一般采用合金化方法，向工业镁中加入一定量的合金元素如Mn,Al,Zn等，就可消除杂质元素的不良影响，获得性能优良的镁合金牺牲阳极材料。一般的纯镁阳极由于电流效率很低(仅为30%左右)，使用寿命短，故目前己很少使用。 2.Mg-Mn牺牲阳极 锰在镁中的溶解度为3.4％，如果熔炼方法控制适当，可得到含有少量Mn 晶体的Mg-Mn单相固溶体组织。锰是控制镁中杂质的一种很有效的净化元素，可消除杂质的不良影响，降低镁的自腐蚀速度。在镁合金熔炼过程中，锰与铁能生成比较大的Fe-Mn化合物而沉积于溶体底部，而残留在合金中的铁则溶解于锰中或被锰所包围，不产生阴极杂质的有害作用。但Mn在镁合金中有偏析现象，过量的Mn反而会造成合金耐蚀性及塑性的下降。国内外生产的Mg-Mn系合金阳极的锰含量一般为0.5%-1.3%，所允许的杂质铁和铜的含量分别小于0.03%和0.02%，比纯镁阳极中允许的杂质量高出十多倍。锰的另外一个作用是
钛合金阳极氧化 钛是地壳中储量较丰富的元素之一，它在地壳中的丰度约为0.64%，在结构金属中仅次于铝、镁和铁居第四位，1791 年英国矿物爱好者W.Gregoy 在黑色磁铁矿中发现了化学元素Ti，在分析这种钛铁矿时把它称为Menachanite；1795 年，德国化学家Klaproth 在分析匈牙利Boinik 出产的一种红金石时，发现一种新的金属，称其为titanium。钛及钛合金在工程上应用较晚，直到1952 年才正式作为结构材料使用，这主要是因为钛和氧、氮、氢和碳等元素有很强的亲和力，并易产生化学作用，致使钛及其合金的生产成本较高的缘故。近年来钛及钛合金因其具有优良的机械性能在现代工业中得到了广泛应用。 钛合金作为工程结构材料，与其它金属相比，钛合金具有密度小，相当于铁的57%；比强度高，如Ti-6A1-4V 钛合金的比强度为21.7，而LY12 铝合金为16.7；高耐酸性，纯钛在硝酸以及在常温5 %以下的硫酸、盐酸、磷酸中有较好的耐腐蚀性，在海水中几乎不被腐蚀；同时钛合金拥有优良的高、低温力学性能，TC11钛合金能在600 ℃的高温下长期稳定工作，在-200 ℃低温下仍能保持很好的塑性；另外，钛合金还具有无磁、良好的弹性、形状记忆、吸氢、超导、低阻尼、高抗冲击强度、耐压、抗震、与复合材料有良好的相容性等性能。 钛及其合金作为21 世纪最重要的工程金属，以其优异的性能而被广泛用于航空航天、舰船、汽车、医疗、化工等行业。但钛合金不耐磨，与其它金属易产生接触腐蚀等问题限制了其应用范围。因此适当的表面处理以增强钛合金的耐蚀性、耐磨性及装饰性具有重要的现实意义。传统的钛合金表面处理技术有许多不足之处，例如，工艺复杂、成本高、电解液对环境不友好等。 钛合金的特性 (1)钛合会的最主要性能之一是密度小，比强度高。钛的密度为4．5 g／cm 3，在常用金属中只有铝的密度为2．7 g／cm’比它轻，但铝合金的强度较低，而低碳锏7．86 g／ca。、不锈钢8 0 g／cm、铜8 9 g／cm，都比钛要高。由于钛合金的高比强度，用钛合金代替钢和铝合金降低机体结构重量是相当可观的，同时它是缩小结构体积的优选材料，在相同空间尺寸条件下，使它能够代替那些因空间受限的铝合金及钢构件，这对于提高飞机结构寿命及性能具有重要意义。 (2)钛及其合金另一个突出的性能是其优良的抗蚀性。金属的抗腐蚀性能与金属的固有性质有关，各种金属的热力学稳定性，可以根据它们的标准平衡电位来大致评定，一般来说，标准平衡电位越高(即越正)、标志该金属热力学稳定性越高，金属离子化倾向越小，越不易受到腐蚀；反之同理。虽然钛是一种化学性质比较活泼的余属，其标准平衡电位较低(负)，在介质中的热力学腐蚀倾向大，但实际上钛在许多介质中是很稳定的，这是因为它的钝化倾向很强，与氧有很大的亲和力，在空气中或含氧的介质中氧化，钛表面生成一层具有很好的耐腐蚀性能的氧化膜，阻隔了钛及其合金基体进一步氧化腐蚀，这就决定了钛及其合金具有很好的化学腐蚀抗力。同时，由于钛及其合金表面形成了这一层具有良好防护性能并且电阻率较高的表面膜，钛合金的电化学腐蚀抗力实际上也表现为该表面膜的电化学腐蚀抗力，因此，钛及其钛合金具有优异的电化学腐蚀抗力。 (3)钛合金与复合材料有很好的相溶性。出于复合材料具有高比强度、高比刚度、耐疲劳胜能好、工艺性好等优点，随着先进复合材料设计及工艺技术的日趋成熟，和钛合会一样，先进复合材料尤其是碳纤维环氧复合材料(GECM)的应用F1益增长，已用于多种飞机的垂尾、方向舵、机翼等重要结构。由于碳纤维独特的电化学性能，其电极电位较正，与偶接金属材料电连接后，在腐蚀介质中会导致电极电位较负的金属腐蚀速率加快。
浅论镁合金牺牲阳极与危险化学品的关系 房中学 光钰科技（临沂）有限公司山东费县273400 摘要：本文旨在通过对镁合金牺牲阳极特性及加工储运和应用过程的简要分析，说明镁合金牺牲阳极产品与危险化学品名录中与镁有关的危险货物的不同点，进而说明镁合金牺牲阳极不属于危险化学品（以下简称危化品）的范畴。同时，就其他镁合金制品也作了进一步说明，以解决困扰镁合金制品生产企业在GB/T28001职业健康安全管理体系建立和认证过程中是否需要取得安全生产许可证的问题。 关键词：镁合金牺牲阳极危化品危险货物职业健康安全认证 中图分类号：TG174.1；TG171；X928.7 牺牲阳极法阴极保护是用比钢铁的对地电位还要低的金属和合金制成的阳极与被保护物（如石油管线和热水器内胆等）连接，以阳极的腐蚀为代价，使被保护物不被腐蚀。为这种目的生产的阳极称为牺牲阳极。牺牲阳极材料的材料主要有镁合金、铝合金和锌合金三类，这三类材料的功能虽然相同，在实际应用生产过程、安全管理监督和职业健康安全认证过程中所受到的待遇却是不一样的，主要原因是这些部门都把包括镁合金牺牲阳极在内的所有镁合金制品都视为危化品进行管理，从而企业在安全生产运行和进行GB/T28001职业健康安全认证过程中需要做大量的辅助工作才能完成，企业运营成本大为上升。那么，镁合金牺牲阳极到底应不应该列入危化品的范畴呢？ 首先让我们看一下危化品的定义和《危险化学品名录》中与镁有关的危险货物。根据《危险化学品安全管理条例》第三条，危险化学品是指具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质，对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品。根据《危险化学品名录》（2002版），目前与镁有关的危险化学品大约有30项，我把把其中最主要摘录出来，见表1。 表1与镁有关的危险化学品 危险货物编号名称别名UN号41502镁[片状、带状或条状]1869 41502镁合金[片状、带状或条状,含镁＞50%] 43012镁粉 43012镁合金粉，如： 43012铈镁合金粉 43012镁铝粉1418 43019氢化镁二氢化镁2010 43030硅化镁2624 43035磷化镁二磷化三镁2011 43037磷化铝镁1419 43048甲基溴化镁[浸在乙醚中]1928 43501镁粒[有涂层的,粒度≥149微米]2950 51005过氧化镁二氧化镁1476 51021高氯酸镁过氯酸镁1475 51032氯酸镁2723 51510溴酸镁1473 61012砷酸镁1622从表1可以看出，与包括镁合金牺牲阳极在内的镁合金制品有或多或少关联的主要是第4类第1项易燃固体的41502和第3项遇湿易燃物品的43012。下面将从三个方面进行具体
牺牲阳极式阴极保护施工工艺 1、牺牲阳极式阴极保护主要施工工序流程 施工准备→依据设计图纸部署开挖阳极坑→将阳极装入填料包、填充化学填料→在阳极坑里安装阳极组、浇水→埋置测试桩及测量组元→阳极、电缆连接并做好密封→阴极保护数据测试→回填土、压实→质量验收并填写单位单项工程验收记录。 施工流程图: 2、施工准备 2.1 施工作业依据（技术资料准备）： 工程施工前，项目经理部人员至少要熟练掌握以下施工技术资料： 《埋地预应力钢筒混凝土管道的阴极保护》GB/T 28725-2012 《预应力钢筒混凝土管的阴极保护》 NACE RP 0100-2000 《埋地钢质管道阴极保护技术规范》GB/T 21448-2008
《锌-铝-镉系合金牺牲阳极》GB/T 4950-2002 《镁合金牺牲阳极》GB/T 17731-2009 《***工程阴极保护工程招标文件》 《***工程阴极保护工程招标文件》 设计方案及图纸 2.2 阴极保护材料的准备及验收 2.2.1 材料准备 牺牲阳极组（包括锌、镁合金牺牲阳极）、电缆、测试桩、防腐涂料。 2.2.2 材料验收 材料使用前，会同业主、监理、质检人员对材料进行核对验收，合格签字后，方可使用。验收规范如下： a. 材料出厂合格证，或产品检验报告的各项指标，符合设计要求。特别是阳极化学分析报告和阳极电化学性能检测报告必须符合设计要求的相关指标，并且该报告是由国家认可的、具有材料试验检验资格的第三方验证试验机构出具。 b. 根据订货合同核对材料品种、型号、规格、颜色、数量、有效期等。 c. 外观检查。阳极的表面质量应达到下列规定。 ●缩孔的深度不得超过阳极厚度的10%。 ●冷隔深度不得超过10mm，总长度不得超过150mm。 ●非金属夹渣不得超过阳极表面的1%。 ●阳极表面不得存在以下类型的裂纹：宽度大于3mm的裂纹；纵向长度大 于阳极长度的50%的裂纹；不得存在扩展到铁芯或贯穿整个阳极的裂纹。 ●阳极表面没有毛刺、飞边等对人员安全有危害的突出物。 ●阳极工作表面应保持干净，不得沾有油漆和油污。 d. 抽检阳极纯度、化学成分情况。参照下列标准的有关条款执行： 铝纯度不低于GB/T1196-2002中A199.70A的规定。 锌纯度不低于GB/T470-1997中Zn99.99的规定。 镉纯度不低于YS/T72-1994中Cd99.99的规定。 2.3 设备准备 施工车辆、搅拌机械、浇水设备（容器及水管等）、挖掘机或人力挖掘工具、铝
电化学腐蚀及牺牲阳极的原理 地下燃气管道在使用过程中，存在不同性质的腐蚀。其中电化学腐蚀对于埋地煤气钢管威胁最大。因为电化学腐蚀集中一点，而且速度较快，腐蚀一旦发生、其速度不会减慢也会不停止、往往造成局部穿孔。产生电化学腐蚀原因如下：由十土壤各处物理化学性质个问，管道本身各部分的金相组织结构个同，如品格的缺陷及含有杂质、金属受冷热加工而变形产生内部应力、非凡是钢管表面粗糙度不同等原因，使一部分金属轻易电离，带正电的金属离子离开金属、而转移到土壤里，在这部分管段上电子越来越过剩，电位越来越负；而另一部分金属不轻易电离，相对来说电位较正。因此电子沿管道由轻易电离的部分向不轻易电离的部分流动、在这两部分金属之间的电子有得有失，发生氧化一还原反应。失去电子的金属管段成为阳极区，得到电子的金属管段成为阴极区。腐蚀电流从阴极流向阳极、然后从阳极流离管段，经土壤又回到阴极，形成回路。在作为电解质溶液的土壤中发生了离子迁移、带正电的阳离子趋向阴极、带负电的阴离子趋向阳极。在阳极区带正电的金属离子与带负电的阴离子发生电化学作用、使阳极区的金属离子不断电离而受到腐蚀，使钢管表面出现凹穴，以致穿孔；而阴极则保持完好、如图1所示。 基于以上原理，采用牺牲阳极保护技术可保护埋地钠管不受电化学腐蚀。具体原则如图2所示。采用比钢管电位较负的金属材料和钢管相连，电极电位较负的金属与电极电位较正的。 图2 牺牲阳极保护技术原理图 被保护钢管在土壤中形成原电池、作为保护电源，电位较负的金属成为阳极、输出电流过程中遭受破坏，故达到保护钢管的效果。 2牺牲阳极保护技术的使用情况 以前常州市城市煤气中压管网主要使用铸铁管，连接方式是柔性机械接口，使用钢管的工程不多。但随着燃气用户的发展、管网压力的提高，考虑到今后天然气的引入及过渡、钢管越来越广泛的被应用。与铸铁管相比，钢管具有耐压强度高；对预先加工成较长的管段，减少现场施工的困难；焊接接U的抗震、抗压性能高的优点，我们在常锡路、城中北路等新敷设的小压管网使用了埋地钢管。但在我市怀德桥改建工程中，有部分敷设以有十年以上的过街钢管被挖掘出来，虽然钢管表面仍有残留的防腐绝缘层。但由于没有实行牺牲阳极保护技术，钢管表面留有凹坑。根据这些情况表明、埋地钢管外壁防腐绝缘层的损坏是造成管道
镁合金防腐蚀方案汇总 化学转化处理 镁合金的化学转化膜按溶液可分为：铬酸盐系、有机酸系、磷酸盐系、KMnO4系、稀土元素系和锡酸盐系等。 传统的铬酸盐膜以Cr为骨架的结构很致密，含结构水的Cr则具有很好的自修复功能，耐蚀性很强。但Cr具有较大的毒性，废水处理成本较高，开发无铬转化处理势在必行。镁合金在KMnO4溶液中处理可得到无定型组织的化学转化膜，耐蚀性与铬酸盐膜相当。碱性锡酸盐的化学转化处理可作为镁合金化学镀镍的前处理，取代传统的含Cr、F或CN等有害离子的工艺。化学转化膜多孔的结构在镀前的活化中表现出很好的吸附性，并能改镀镍层的结合力与耐蚀性。 有机酸系处理所获得的转化膜能同时具备腐蚀保护和光学、电子学等综合性能，在化学转化处理的新发展中占有很重要的地位。 化学转化膜较薄、软，防护能力弱，一般只用作装饰或防护层中间层。 阳极氧化 阳极氧化可得到比化学转化更好的耐磨损、耐腐蚀的涂料基底涂层，并兼有良好的结合力、电绝缘性和耐热冲击等性能，是镁合金常用的表面处理技术之一。 传统镁合金阳极氧化的电解液一般都含铬、氟、磷等元素，不仅污染环境，也损害人类健康。近年来研究开发的环保型工艺所获得的氧化膜耐腐蚀等性能较经典工艺Dow17和HAE有大程度的提高。优良
的耐蚀性来源于阳极氧化后Al、Si等元素在其表面均匀分布，使形成的氧化膜有很好的致密性和完整性。 一般认为氧化膜中存在的孔隙是影响镁合金耐蚀性能的主要因素。研究发现通过向阳极氧化溶液中加入适量的硅-铝溶胶成分，一定程度上能改善氧化膜层厚度、致密度，降低孔隙率。而且溶胶成分会使成膜速度出现阶段性快速和缓慢增长，但基本上不影响膜层的X 射线衍射相结构。 但阳极氧化膜的脆性较大、多孔，在复杂工件上难以得到均匀的氧化膜层。 金属涂层 镁及镁合金是最难镀的金属，其原因如下： (1)镁合金表面极易形成的氧化镁，不易清除干净，严重影响镀层结合力; (2)镁的电化学活性太高，所有酸性镀液都会造成镁基体的迅速腐蚀，或与其它金属离子的置换反应十分强烈，置换后的镀层结合十分松散; (3)第二相(如稀土相、γ相等)具有不同的电化学特性，可能导致沉积不均匀; (4)镀层标准电位远高于镁合金基体，任何一处通孔都会增大腐蚀电流，引起严重的电化学腐蚀，而镁的电极电位很负，施镀时造成针孔的析氢很难避免; (5)镁合金铸件的致密性都不是很高，表面存在杂质，可能成为
镁合金牺牲阳极的作用及原理 河南邦信防腐材料有限公司 2017年3月
1. 纯镁牺牲阳极 镁为活泼金属，其电化学性能受杂质和合金元素的影响很大。当其含有少量杂质，特别是含有析氢过电位较低的杂质时，会使镁的自溶倾向增大，电流效率降低。镁中的一些杂质元素，如Fe, Co, Mn是以单质的形式固溶于镁基体中的，而另一些杂质，如Al, Zn, Ni, Cu等元素则易与镁形成金属间化合物，无论哪类杂质元素，它们相对于镁固溶体都呈现出强烈的阴极性，能增大析氢的有效面积，进一步增大镁的腐蚀速度。尽可能降低纯镁阳极中杂质元素的含量是必要的。杂质元素的质量分数(%)应控在:Zn<0.03. Mn<0.01. Fe<0.02, Ni<0.001 } Cu<0.001. Si<0.01.但这给纯镁阳极的生产带来了困难。一般采用合金化方法，向工业镁中加入一定量的合金元素如Mn, Al, Zn等，就可消除杂质元素的不良影响，获得性能优良的镁合金牺牲阳极材料。一般的纯镁阳极由于电流效率很低(仅为30%左右)，使用寿命短，故目前己很少使用。 2. Mg-Mn牺牲阳极 锰在镁中的溶解度为3.4％，如果熔炼方法控制适当，可得到含有少量Mn 晶体的Mg-Mn单相固溶体组织。锰是控制镁中杂质的一种很有效的净化元素，可消除杂质的不良影响，降低镁的自腐蚀速度。在镁合金熔炼过程中，锰与铁能生成比较大的Fe-Mn化合物而沉积于溶体底部，而残留在合金中的铁则溶解于锰中或被锰所包围，不产生阴极杂质的有害作用。但Mn在镁合金中有偏析现象，过量的Mn反而会造成合金耐蚀性及塑性的下降。国内外生产的Mg-Mn系合金阳极的锰含量一般为0.5%-1.3%，所允许的杂质铁和铜的含量分别小于0.03%和0.02%，比纯镁阳极中允许的杂质量高出十多倍。锰的另外一个作用是使Mg-Mn 阳极在腐蚀溶解时，在镁合金表面形成比氢氧化镁膜更具保护作用的水化二氧化
钛及钛合金阳极氧化着色层 结构及拉伸性能 脱祥明 李 楠(北京有色金属研究总院,北京100088) (联大应用文理学院) 关键词: 氧化膜 组成 结构 性能 1 前 言 60年代俄罗斯建造一座钛包覆经阳极氧化、象征火箭发射台的纪念碑。70年代英国、美国、日本等都十分重视钛阳极氧化工艺的研究,试制了装饰品、手表壳、彩色画等,并申请了发明专利权。 国内也研究了用阳极氧化的方法在钛板和钛镀层表面获得彩色画的工艺,并进一步推广钛制品进入装饰品和工艺美术等领域。 阳极氧化膜具有比钛更高的硬度、强度、耐蚀性及耐磨性,是理想的装饰层和保护层。 2 试验方法 2.1 试验材料 采用工厂生产Υ26mm的TA2纯钛及TC4钛合金棒材。热处理制度为TA2 700℃/1h,空冷;TC4为750℃/1h,空冷。 将制备好的金相试样及标准拉伸试样(TC4、TA2)洗净,干燥后进行氧化着色试验。 2.2 阳极氧化着色试验 试验设备采用阳极氧化着色仪,系直流电源,其可调的直流电压为0～150V。电解液采用5%酒石酸铵溶液。在试样阳极氧化过程中,主要控制电压,电压不同氧化膜厚度不同。在光的干涉下各种不同厚度的氧化膜呈现出各种颜色,详见表1。 表1 氧化膜颜色随电压的变化 电压U/V20306085110颜色棕蓝黄红绿 根据这个原理,把制备好的试样与电源的阳极连接,用阴极毛笔蘸上电解液后,在试样上进行氧化,调节电压,即可得到所需要的氧化膜厚度。 3 试验结果 3.1 氧化膜的表观与增重 拉伸试样进行阳极氧化着色,电压增高,氧化膜的厚度增加,也就是说氧化后的试样重量也增加。在电压为20～60V 时,呈现棕色、蓝色、黄色,重量均增加0.3mg;在电压为85V时呈现红色,重量增加到0.6mg;在电压为110V时呈现绿色,重量增加到1.1m g[1,2]。氧化后重量增加与电压之间关系详见图1。 3.2 氧化膜的组成及结构 第21卷 第3期 稀 有 金 属 1997年5月DOI:10.13373/https://www.doczj.com/doc/aa1833465.html, ki.cjr m.1997.03.017
镁合金牺牲阳极 知识讲座 镁合金牺牲阳极的使用 镁合金牺牲阳极的生产 一镁合金牺牲阳极使用 (一)镁合金牺牲阳极简介 (二)镁合金牺牲阳极工作原理 (三)镁合金牺牲阳极应用 (一)镁合金牺牲阳极简介 镁基牺牲阳极 镁是电化学阴极保护工程中常用的一种牺牲阳极材料，具有较高的化学活性，它的电极电位较负，驱动电压高。同时，镁表面难以形成有效的保护膜。因此，在水介质中，镁表面的微观腐蚀电池驱动力大，保护膜易于溶解，镁的自腐蚀很强烈，在阴极上发生析氢反应2H++2e— H2。镁基牺牲阳极有纯镁、Mg-Mn系合金和Mg-AI-Zn-Mn系合金等三类，其共同的特点是密度小、理论电容量大、电位负、极化率低，对钢铁的驱动电压很大(>0.6V)，适用于电阻率较高的土壤和淡水中金属构件的保护。但不足之处是它们的电流效率都不高，通常只有50%左右，比锌基合金和铝基合金牺牲阳极的电流效率要低得多。在镁中加入适量Al, Zn和Mn等元素组成合金，可使镁阳极的电化学性能得到改善。 纯镁牺牲阳极
镁为活泼金属，其电化学性能受杂质和合金元素的影响很大。当其含有少量杂质，特别是含有析氢过电位较低的杂质时，会使镁的自溶倾向增大，电流效率降低。镁中的一些杂质元素，如Fe, Co, Mn 是以单质的形式固溶于镁基体中的，而另一些杂质，如Al, Zn, Ni, Cu等元素则易与镁形成金属间化合物，无论哪类杂质元素，它们相对于镁固溶体都呈现出强烈的阴极性，能增大析氢的有效面积，进一步增大镁的腐蚀速度。尽可能降低纯镁阳极中杂质元素的含量是必要的。杂质元素的质量分数(%)应控在:Zn<0.03，Mn<0.01，Fe<0.02, Ni<0.001 ,Cu<0.001，Si<0.01。但这给纯镁阳极的生产带来了困难。一般采用合金化方法，向工业镁中加入一定量的合金元素如Mn, Al, Zn等，就可消除杂质元素的不良影响，获得性能优良的镁合金牺牲阳极材料。一般的纯镁阳极由于电流效率很低(仅为30%左右)，使用寿命短，故目前己很少使用。 Mg-Mn牺牲阳极 锰在镁中的溶解度为3.4％，如果熔炼方法控制适当，可得到含有少量Mn晶体的Mg-Mn单相固溶体组织。锰是控制镁中杂质的一种很有效的净化元素，可消除杂质的不良影响，降低镁的自腐蚀速度。在镁合金熔炼过程中，锰与铁能生成比较大的Fe-Mn化合物而沉积于溶体底部，而残留在合金中的铁则溶解于锰中或被锰所包围，不产生阴极杂质的有害作用。但Mn在镁合金中有偏析现象，过量的Mn反而会造成合金耐蚀性及塑性的下降。国内外生产的Mg-Mn系合金阳极的锰含量一般为0.5%-1.3%，所允许的杂质铁和铜的含量分别小于0.03%和0.02%，比纯镁阳极中允许的杂质量高出十多倍。锰的另外
钢结构防腐工程阴极保护牺牲阳极阴极保护材料、牺牲阳极保护、外加电流保护、阴保辅助材料、管道材料 河南汇龙合金材料有限公司 技术部：刘珍 编制：2018年8月 内部资料请勿外传
随着城镇燃气地下管网的迅速发展，地下燃气管网错综复杂，且与消防管道、供水管道、供热管道、供电线路等地下金属构筑物纵横交错，甚至还有可能发生电连接，位于城市道路地下的燃气管网还要受到车辆行驶时造成的盈利冲击腐蚀，钢质管道的腐蚀与防护问题也日益突出。为了延长埋地钢质管道的使用寿命，确保城镇燃气供应安全、可靠，通常采用阴极保护方法保护埋地钢质管道。 1 阴极保护设计 1.1阴极保护类型的确定 阴极保护属于电化学保护，是利用外部电流使金属腐蚀电位发生改变以降低其腐蚀速率的防腐蚀技术。埋地钢质管道阴极保护分为强制电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护两种。
强制电流阴极保护主要适用于郊区等地下管网单一地区的燃气主管道或城镇燃气环网。其优点是输出电流大而且可调，不受土壤电阻率限制，保护半径较大;系统运行寿命长，保护效果好;保护系统输出电流的变化可反映出管道涂层的性能改变。其缺点是需设专人维护管理，要求有外部电源长期供电，易产生屏蔽和干扰，特别是地下金属构筑物较复杂的地方。 牺牲阳极阴极保护主要适用于人口稠密地区和城镇内各种压力级制燃气管道。其优点是不需外加电源，施工方便，不需进行经常性专门管理，不会生屏蔽，对其他构筑物也不会产生干扰，保护电流分布均匀、利用率高。其缺点是输出电流小，保护范围有限;需定期更换，不能实时监测输出电流分的变化，也不能反映管道涂层的状况。根据以往的经验和我们的实践得知，城镇燃埋地钢质管道宜采用牺牲阳极阴极保护来减缓土壤对管道的电化学腐蚀。 1.2阴极保护电流的确定 要使埋设的燃气管道得到充分的保护，就要证有足够的电流使管道不受到腐蚀。钢质管道廖的小保护电流是阴极保护设计重要的参数之一，其计算公式如下： I=AIP(1) 式中I——管道所需小保护电流，mA A——管道总表面积，m2 IP——小保护电流密度，mA/m2
毕业论文开题报告 化学工程与工艺 镁合金阳极氧化膜的制备及其耐腐蚀性能研究 一、选题的背景、意义 镁是地球上储量最丰富的元素之一，除地壳表层金属矿所含的质量分数为1.93%外，在盐湖及海洋中也存在着十分可观的镁储存量。镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金，镁及其合金具有许多优良的特性。它的密度小（1.8g/cm3镁合金左右），约为铝的2/3、铁的1/4；比强度很高，弹性模量大，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金大，耐有机物和碱的腐蚀性能好，具有良好的导电、导热性、电磁屏蔽性、尺寸稳定性、机加工性能以及再循环利用的性能。 镁合金过去主要应用于航空航天领域，进10年来，随着汽车工业的发展，镁合金的应用最得到了很大的发展。由于环境保护和节省燃料的要求，通常以降低汽车重量来节省能耗，其中一项重要措施就是采用镁合金零件来取代原先的铝合金或钢制零件，由于各种数码产品的飞速跟新换代，对其外观和质量都提出了更高要求。用量轻、刚性好、金属光泽好、电磁屏蔽性好的镁合金取代塑料用在外壳上可获得很好的效果。 随着人们对环境保护意识的日益增强，镁合金无铬表面转化处理技术取得了很大的发展，对环境影响已经大大减小。国内的镁合金阳极氧化处理工艺与国外相比差距较大，大部分无铬电解液配方仅停留在实验阶段，无法投入到实际生产中。因此，对镁合金进行适当的表面处理来提高其耐蚀性能具有非常重要的意义。 二、相关研究的最新成果及动态 2.1 传统工艺 有关镁合金阳极氧化技术产生于20世纪，直到1951年以后，HAE和DOW l7工艺的相继出现才使阳极氧化技术在镁合金防护处理中应用成为可能。HAE工艺是碱性电解液的代表，而Dow Chemical company研发的DOW l7是酸性电解液的代表，在镁合金阳极氧化发展进程中两者起了重要的作用。后来又开发了Anomag 工艺、Magoxid-Coat工艺和Tagnite工艺等。其具体工艺如表1所示。
浅谈镁合金防腐蚀技术的现状及发展方向 摘要：镁合金以其强度、比模量和优异的力学性能,已在众多领域受到广泛关注。但是,由于镁合金化学活性高、耐蚀性能差的缺陷制约了其应用范围。因此,镁合金的表面防护处理(耐腐蚀)极为重要。 关键词：镁合金防腐蚀表面处理现状发展方向 前言：镁合金由于具有质轻兼顾，易于回收等诸多优点，正在成为钢铁、铝合 金、工程塑料的一种重要替代材料。但镁是极活泼的金属，耐蚀性极差，在潮湿空气和中性、酸性溶液中都容易受到腐蚀。耐蚀性能差成为制约镁合金扩大应用的主要因素之一。改善镁合金的耐蚀性主要有两条途径，一是通过添加合金元素，减少杂质含量，进行适当的热处理等方法改善合金材料本身的耐蚀性，二是对镁合金制品进行适当的表面处理，实现和外部环境的隔绝，阻碍腐蚀的发生。镁合金表面处理常用的方法有化学氧化、电化学氧化、电镀等。 镁在地壳中储量丰富,仅次于铝、铁居第三位。镁属于轻金属,密度为1.74g/cm3,约为铝的2/3、钢的1/5,作为结构性材料有着非常广泛的应用前景。镁合金具有密度小,比强度、比刚度高,阻尼性、切削加工性、导电导热性好,电磁屏蔽能力强,尺寸稳定,易回收等优点,使镁合金在航空工业、汽车、机械设备、电子产品等领域有着非常广阔的应用前景,被称为“21世纪的绿色工程材料”。我国是世界原镁生产和出口大国。但是,我国镁合金的研究和应用开发却相对滞后,其中一个重要的原因是镁合金的防腐问题没有很好地解决。镁是所有工业合金中化学活性最高的金属元素,其标准电极电位为-2.37V,在常用介质中的电位也相当低。镁合金在大气中的耐蚀性主要取决于大气的湿度与污染程度,腐蚀形成的氧化膜(MgO),但氧化膜多孔而疏松,会使腐蚀加剧,并且会阻碍表面处理的进行。在潮湿的空气、含硫气氛和海洋大气中均会遭受严重的化学腐蚀。另外,镁合金与其它金属接触时,一般作为阳极发生电化学腐蚀,阴极是与镁直接有外部接触的异种金属,也可以是镁合金内部的第二相或杂质相,后者在宏观上表现为全面腐蚀。要扩大镁合金使用范围,充分发挥其优越性能,更好的服务人类,就必须解决腐蚀的问题。一方面是从镁合金材质的本身着手,开发更耐腐蚀的镁合金;另一方面就是进行适当的表面处理。 1.镁合金表面处理的常见方法 镁合金的表面处理方法主要有:阳极氧化处理、微弧氧化处理、化学转化膜 处理、有机涂层或有机镀膜、金属涂层(热喷涂防护层)、激光表面改性、气相沉积和离子注入等。 1.1阳极氧化处理 镁合金阳极氧化膜耐蚀性高,也可以作为涂装的底层。镁在阳极氧化的过程 中先形成一层致密的阻挡层,当氧化膜达到一定厚度时,由于其拉应力过大而发生局部断裂,膜层下面的金属又逐渐生成新的膜,整个膜层不断增厚。这种膜不仅包含了合金元素的氧化物,而且还包含了溶液中通过热分解并沉淀到镁合金工件表面的其他氧化物。 镁合金可以在酸性溶液中阳极化,也可以在碱性溶液中阳极化。早期的阳极化是利用含铬的有毒化合物的处理液,如Dow17,Cr22以及HAE,这三种工艺都是 MDCC移动开发者大会精彩荟萃智能硬件移动开发产品体验粉丝经济社交游戏
牺牲阳极安装技术要求、安装步骤和施工要求 1技术要求 （1）将牺牲阳极与管网电性连接，通过牺牲阳极自身消耗向被保护金属构筑物提供直流电流，通过土壤构成电流回路，使被保护的金属构筑物极化到保护电位一0.85—1.5V，即达到了良好的保护状态。 （2）施加阴极保护后，发现旁流严重而明显影响保护范围和保护效果时，应采用绝缘予以绝缘断流，确保被保护的金属构筑物全面达标。 （3）系统中的所有电缆接头质量均应满足设计与使用要求，其接触电阻应低于0.0lQ，密封处理应经久耐用、密封效果可靠，对外界不允许存在导通点，确保阴极保护系统在有效保护期内正常运行。 2安装步骤 牺牲阳极安装步骤：①阳极检验工作;②阳极表面活化处理;③牺牲阳极组装;④牺牲阳极埋设;⑤与管道电性连接。
3施工要求 （1）阳极检验工作 阳极组装前应对阳极电缆封头进行外观封涂质量检查，电缆机械强度检查和接触电阻测试。因电缆损坏或电缆接头损坏将导致阳极失效，失去保护作用，要求阳极铁芯绝缘封涂质量好，阳极电缆机械强度以能够随阳极自身重量，阳极接触电阻小于0.001n。（2）阳极表面活化处理 组装牺牲阳极之前，为加速阳极表面活化，应将阳极表面的附着的油污及氧化物除净。首先采用机械处理方法，用手动砂轮或钢刷将阳极表面均匀打磨，再用粗砂纸打磨一遍。必要时进行化学处理，阳极表面火花处理与组装间隔时间不宜超过24h。 （3）牺牲阳极组装 先将特制白布袋内放人15kg填包料，再将经过检验和表面活化处理的阳极放入布袋轴线正中填包料中固定，并在阳极四周及顶部填装填充料约35kg;阳极不应与布袋接触，组装时应防止阳极偏心。 （4）阳极的埋设
埋地钢质管道牺牲阳极法阴极保护技术 技术支持单位：甘肃拓维地理信息工程有限公司 示范案例：银川某燃气公司埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护系统安装 时间：2016年6月18日 （一）原理： 埋地钢质管道牺牲阳极法阴极保护技术是将被保护的金属结构连接一种比其电位更负的金属或合金，该金属或合金为阳极，依靠它的优先溶解所释放出的电流使金属结构阴极极化到所需的电位而实现保护，这种方法称为牺牲阳极法阴极保护。 （二）牺牲阳极法阴极保护的优点 1、不需要外部电源； 2、对邻近金属构筑物无干扰或很小； 3、电流输出虽不能控制，但有自动调节倾向，且覆盖层不易损坏。 4、调试后，可不需日常管理； 5、保护电流分布均匀，利用率高。 （三）阳极包的选材 牺牲阳极选择镁阳极包的特点是比重小、电位很负、对铁的驱动加压很大，且单位发生的电量大。镁的标准电极电位为(SHE);非平衡电极电位则随腐蚀性介质的性质而变，例如：镁在海水中的电位为(SCE)，镁在土壤之中的电位为至(SCE)，镁在碱溶液中的电位约为(SCE)。镁的电极电位与介质的PH值有密切关系,PH值在酸性范围内，电位较负，因为生成的腐蚀产物氢氧化镁在碱性介质中是难溶的。 （四）主要应用的规范
1、《埋地钢质管道阴极保护电参数测试方法》SY/T0023-97 2、《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》SY/T0019-97 3、《钢质管道及储罐防腐工程设计规范》SY0007-99 4、《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/T0086-95 5、《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》SY/T0017-96。 （五）施工方法 1、牺牲阳极法阴极保护施工安装程序简述如下: 袋装阳极制作→阳极床定位→阳极床开挖→阳极埋设→阳极浇水浸透饱和及各参数测试→阳极通电点处理及焊接→通电点导通测试→通电点补口防腐(补口处防腐材料与管体防腐材料是匹配的)→阳极回填→标记记录。 图1 阳极床定位
镁合金微弧阳极氧化膜的特性／杨丽娜等?４５ｌ? 镁合金微弧阳极氧化膜的特性＋ 杨丽娜赵晴 （南昌航空工业学院材料科学与工程系，南昌３３００３４） 摘要采用扫描电镜（ＳＥＭｌ、ｘ射线衍射（ｘＲＤ）等方法初步研究了镬合仓微孤氧化膜的成分、相组成厦其彤貌特征。结果表明，在微孤氧化处理过程中，镁合金基体中的合金元素Ａｌ向表面扩散进入氧化膜层，微弧氧化处理液组分中的元素也进入了氧化膜层。氧化膜主要由ＭｇＯ、Ｍ＆ｓｉ０４、ＭｇＡｌ。０４和不定形相组成。在微孤氧化过程中，氧化膜中首先产生的物相为立方结构的ＭｇＯ，随着氧化时间的延长，氧化膜中出现晶态的ＭｇＡｌ。（Ｘ及Ｍ＆ｓｉ（Ｘ。 关键词镁合金徽弧氧化表面形貌相结构 ＴｈｅＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＣ∞ｔｉｎｇＦｏｍｌｅｄｂｙＭｉｃｒｏａｒｃＯｘｉｄａｔｉｏｎ蚰Ｍａｇｌｌ鹋ｉ哪Ａｌｌｏｙｓ ＹＡＮＧＬｉｎａＺＨＡｏＱｉｎｇ （Ｓｃｈ００ｌ。ｆＭａｔｅＩ＿ｉａＩＳｃｉ印ｃｅａｎｄＥｎｇ；ｎｅｅｒｉｌｌｇ，ＮａｎｃｈｎｇＩｎｓｔｉｔｕ把。ｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｃｈｎｇ３３００３４） Ａｂｓ咖ｔＴｈｅ ｓｕｒｆａｃｅⅡ１０ｒｐｈｏｌｏｇｙ，ｅｌｅＩ丁ｌｅｎｔｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎａｎｄｐｈａｓｅｃｏｎ“ｔｕｔｉｏｎｏｆｃｅｒａｍ｛ｃｃｏａｔｉＩｌｇａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｕｓｉｎｇＳＥＭａｎｄＸＲⅡＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆ血ｃｒｏａｒｃｏ五ｄａｔｉｏｎ，Ａｌｅｌｅｒｎｅｎｔｉｎｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｄｉｆｆｕｓｅｓｉｎｃｏａｔｉｌｌｇａｎｄｔｈｅｅｌｅｍ∞ｔｉｎｔｈｅｅｌｅｃｔｒ０１ｙｔｅａｌｓｏ“ｆｕｓｅｓｉｎｃｏａｔｉＴｌｇ．ＴｈｅｃｏａｔｉＴｌｇｉｓｒｎａｉｎｌｙｒｎａｄｅｕｐｏｆＭ９０，Ｍ＆ｓｉｑ，ＭｇＡｌ２ｑａｎｄａｆｎｏｒｐｈｉｓｍｐｈｓ已Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｍｃｒｏａｒｃｏ菇ｄａｔｉｏｎ，ｔｈｅｆｉｒｓｔｐｈａｓｅｆｏｒｍｅｄｉｎｔｈｅｃｏａｔｉｌｌｇｉｓｃｕｂｉｃＭ９０，ａｓｔｉⅡ１ｅ９０ｅｓｏｎ，。ｒｔｈｏｒｈｏｍｂｉｃＭ９２Ｓｉ０４ａｎｄＭｇＡｋ０４ａｐｐｅａｒｉｎｔｈｅｃｏａｔｉｎｇ． Ｋｅｙｗｏ阿ｓ【Ｔｌａｇｎｅｓｉｕｍａ１１０拍，ｍｉｃｍａｒｃｏｘｌｄａｔｉｏｎ，ｓｕ血ｃｅｎ１０ｒｐｈ０Ｉｏｇｙ，ｐｈｓｅｓｔｕｒｃｔｕｒｅ 镁合金因比重小、比强度高、振动衰减系数大及良好的电磁屏蔽性能成为一种非常理想的现代工业结构材料，早期被广泛地应用于航空航天工业，目前在交通、光电仪器、电子工业、电讯、音响材料等领域也有了极大的发展。但镁的电极电位很低，具有极其活泼的化学活性，因此必须采取切实有效的防护处理措施增强其耐蚀性能，才能使镁合金在工业中发挥其优良的性能。传统的镁合金防护措施主要有化学镀、电镀、化学氧化及阳极氧化等，但都存在着膜层薄、耐蚀性差及工序复杂等问题。微弧阳极氧化是在阳极氧化基础上发展起来的新技术．它是一种直接在有色金属表面原位生长陶瓷层的新技术。微弧氧化所获得的膜层与基体结合力强．极大地改善了镁铝合金的耐腐蚀、耐磨损、耐热冲击及绝缘性能，在航空航天、汽车、电子、运动器材及装饰等领域具有广泛的应用潜力。目前，我国对微弧氧化技术的研究仍处于起步阶段，还有很多问题需要解决。本实验采用扫描电镜和ｘ射线衍射等方法初步研究了镁合金微弧阳极氧化膜的成分组成、相组成及其形貌特征。 １试验材料及方法 试验选用ｚＭ５镁合金，其化学成分（ｗｔ蹦）为：Ａｌ７．５～９．Ｏ、ｚｎ０．２～Ｏ．８、ＭｎＯ．１５～Ｏ．５、Ｓｉ０．５０、№Ｏ．０５、ＮｉＯ．Ｏｌ、Ｃｕｏ．２０，余量为Ｍ卧 微弧氧化装置包括：自行研制的１５ｋｗ微弧氧化高压电源、电解槽、搅拌系统、冷却系统，工件为阳极，不锈钢板（１ｃｒｌ８Ｎｉ９）为阴极。试样大小为３５蛐ｎ×２５ｍｍ×７ｎｍ的小方块，表面除油及酸洗后放人电解槽中进行微弧阳极氧化，使用蒸馏水配制的硅酸盐系电解液，浓度为２０ｗｔ％。 ＊江西省自然科学基金（０４５００９９） 杨丽娜：Ｔｅｌ：０７９１—８２０８７８１Ｅ－ｒｎａｉｌ：ｋｈａｏｑｉｌｌｇ＠ｓｉｎａ．ｃ。ｒｎ 利用ＱｕＡＮＴ～２００型扫描电镜观察氧化膜的表面形貌及截面形貌，并对氧化膜的成分组成及其规律进行分析。利用Ｄ８一ｘ型ｘ射线衍射分析氧化膜的相组成。 ２实验结果与分析 ２．１氧化膜的表面形貌 图１（ａ）为ｚＭ５镁合金试样微弧氧化初期氧化膜的表面形貌图。在微弧氧化过程中，当试样上施加的电压超过已有膜层击穿电压时，膜上的某些薄弱环节被击穿，即发生微弧放电现象，浸在溶液中的试样表面有无数个游动的弧点和火花。从图ｌ（ａ）可以看到，氧化膜表面有许多较大的颗粒，大颗粒的直径约有几微米至十几微米，且中间有圆环状的孔洞，这是残留的微弧氧化过程中等离子体的放电通道。由于氧化初期试样表面的火花较小，因此氧化膜表面的放电气孔小、孔隙率高。 图１氧化膜的表面扫描电镜照片 图１（ｂ）是氧化时间为２５ｍｉｎ的氧化膜的表面形貌图。由 万方数据
表面工程技术 镁合金表面处理国内外研究应用现状Magnesium alloy surface treatment of domestic and foreignresearch and application status 学院名称：材料科学与工程学院 专业班级：复合材料1101 学生姓名：曹成成 学号： 3110706055 指导教师：张松立
2014 年 6 月 摘要：介绍了国内外镁合金表面处理的最新研究进展，其中包括 化学转化、自组装单分子膜、阳极氧化、电镀与化学镀、液相沉积 与溶胶凝胶涂层、气相沉积、喷涂、激光熔覆合金技术等，并对镁 合金表面处理的发展趋势作了展望。 关键词：镁合金表面处理涂层 引言 镁是金属结构材料中最轻的一种# 纯镁的力学性能很差。但镁合金 因体积质量小、比强度高、加工性能好、电磁屏蔽性好、具有良好 的减振及导电、导热性能而备受关注。镁合金从早期被用于航天航 空工业到目前在汽车材料、光学仪器、电子电信、军工工业等方 面的应用有了很大发展。但是镁的化学稳定性低、电极电位很负、 镁合金的耐磨性、硬度及耐高温性能也较差。在某种程度上又制约 了镁合金材料的广泛应用，因此，如何提高镁合金的强度、硬度、耐磨、耐热及耐腐蚀等综合性能，进行适当的表面强化，已成为当 今材料发展的重要课题。 镁合金是最轻的金属结构材料之一，密度仅为1.3g/cm3 ~ 1.9 g/cm3，约为Al 的2/3，Fe 的1/4。镁合金具有比强度高，比刚度高，减震性、导电性、导热性好、电磁屏蔽性和尺寸稳定性好，易回收 等优点。以质轻和综合性能优良而被称为21 世纪最有发展潜力的绿 色材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子通讯等各个领域。 但是镁合金的化学和电化学活性较高，严重制约了镁合金的应用， 采用适当的表面处理能够提高镁合金的耐蚀性。 一、微弧氧化处理 微弧氧化技术又称微等离子体氧化或阳极火花沉积, 实质上是 一种高压的阳极氧化, 是一种新型的金属表面处理技术。该工艺是 在适当的脉冲电参数和电解液条件下, 使阳极表面产生微区等离子 弧光放电现象, 阳极上原有的氧化物瞬间熔化, 同时又受电解液冷 却作用, 进而在金属表面原位生长出陶瓷质氧化膜的过程。与普通 阳极氧化膜相比, 这种膜的空隙率大大降低, 从而使耐蚀性和耐磨 性有了较大提高。目前, 微弧氧化技术主要应用于Al、Mg、Ti 等有 色金属或其合金的表面处理中。镁合金微弧氧化技术所形成的氧化
1. 纯镁牺牲阳极 镁为活泼金属，其电化学性能受杂质和合金元素的影响很大。当其含有少量杂质，特别是含有析氢过电位较低的杂质时，会使镁的自溶倾向增大，电流效率降低。镁中的一些杂质元素，如Fe, Co, Mn是以单质的形式固溶于镁基体中的，而另一些杂质，如Al, Zn, Ni, Cu等元素则易与镁形成金属间化合物，无论哪类杂质元素，它们相对于镁固溶体都呈现出强烈的阴极性，能增大析氢的有效面积，进一步增大镁的腐蚀速度。尽可能降低纯镁阳极中杂质元素的含量是必要的。杂质元素的质量分数(%)应控在:Zn<0.03. Mn<0.01. Fe<0.02, Ni<0.001 } Cu<0.001. Si<0.01.但这给纯镁阳极的生产带来了困难。一般采用合金化方法，向工业镁中加入一定量的合金元素如Mn, Al, Zn等，就可消除杂质元素的不良影响，获得性能优良的镁合金牺牲阳极材料。一般的纯镁阳极由于电流效率很低(仅为30%左右)，使用寿命短，故目前己很少使用。 2. Mg-Mn牺牲阳极 ? 锰在镁中的溶解度为3.4％，如果熔炼方法控制适当，可得到含有少量Mn晶体的Mg-Mn单相固溶体组织。锰是控制镁中杂质的一种很有效的净化元素，可消除杂质的不良影响，降低镁的自腐蚀速度。在镁合金熔炼过程中，锰与铁能生成比较大的Fe-Mn化合物而沉积于溶体底部，而残留在合金中的铁则溶解于锰中或被锰所包围，不产生阴极杂质的有害作用。但Mn在镁合金中有偏析现象，过量的Mn反而会造成合金耐蚀性及塑性的下降。国内外生产的Mg-Mn系合金阳极的锰含量一般为0.5%-1.3%，所允许的杂质铁和铜的含量分别小于0.03%和0.02%，比纯镁阳极中允许的杂质量高出十多倍。锰的另外一个作用是使Mg-Mn阳极在腐蚀溶解时，在镁合金表面形成比氢氧化镁膜更具保护作用的水化二氧化锰膜，使析氢作用进一步减弱。最近，有人将少量的钙添加到Mg-Mn合金中，研究开发出一种高性能的Mg-Mn-Ca合金牺牲阳极材料，其含0.26%Mn和0.14%Ca。与Mg-Mn 合金(Mg-1.27Mn )相比，该新型合金阳极的电流效率显着提高，达到62.36% (Mg-Mn合金为50.94%)，且其驱动电压也有所增大。据研究认为加入钙后使合金晶粒细化，并且在镁基体的晶界上析出了Mg2Ca阴极性化合物，从而降低了晶间腐蚀倾向，减少了晶粒的剥落，使合金的溶解变得均匀。这是Mg-Mn-Ca合金具有较优电化学性能的主要原因。 3. Mg-A1-Zn-Mn牺牲阳极 根据铝和锌的含量不同，性能不同，其中性能较好和获得广泛应用的主要是 Mg-6Al-3Zn-Mn合金，其表面溶解均匀，电流效率大于50％.铝是阳极中的主要合金元素，可与镁形成Mg17 A112强化相，提高合金的强度。但向工业镁中单独添加铝时，可形成大量的Mg Al, Mg2A13, Mg4 A13等金属间化合物，这些金属间化合物的存在，都会增大镁的自腐蚀速度、加速固溶体的破坏。锌可降低镁的腐蚀率，减小镁的负差异效应，提高阳极电流效率。微量的锰可抵消杂质铁、镍的不良影响。当锰的添加量为0.3%时，可使铁的允许含量达到0.02%，但同时也会降低电流效率。因此，杂质铁的含量以及相应的锰含量应尽可能低。铝、锌、锰的同时存在可进一步降低对工业镁中的杂质元素含量的要求。为了获得良好的