郭　超1, 2,左　禹2,翟克刚3,庞文清1,谢福昌1

(1.中国石油工程建设(集团)公司,北京　100011; 2.北京化工大学材料科学与工程学院,北京　100029; 3.北京金川技术开发公司,北京　102218)

[摘　要]　混合金属氧化物涂层是金属阴极保护中最有效的辅助阳极之一,过去对其性能鲜有报道。采 用外加电位加速破坏的方法研究了混合金属氧化物涂层在不同pH值条件下的交流阻抗谱。结果发现:在中 性环境和酸性环境中600 mV以下外加电位时混合金属氧化物涂层性能稳定,具有很好的耐蚀性,当电位高于 800 mV时涂层发生破坏;在碱性环境中外加电位达到400 mV时,涂层即发生破坏。因此,混合金属氧化物涂 层更适合于在中性或酸性环境中使用。

[关键词]　阴极保护;辅助阳极;混合金属氧化物;交流阻抗;酸碱环境;中性环境

0　前　言

阴极保护技术作为仅次于涂料的第二大金属防腐 蚀措施已在冶金、化工、环保中广泛应用,它与涂层联 合使用具有巨大的经济效益和社会效益[1]。因此,阴 极保护技术已被公认为是防止金属电化学腐蚀的最有 效的方法之一。随着钛阳极的出现、发展以及环境保 护要求的提高, 20世纪末外加电流保护法在世界发达 国家得到了迅速发展,对其研究和开发受到了日益重 视,技术日益成熟[2]。

作为外加电流阴极保护系统的重要组成部分之 一,辅助阳极不仅要有尽可能低的溶解性,而且应当 耐冲击、耐磨损、易加工。高硅铸铁从20世纪50年 代开始就用于外加电流阴极保护系统,适用于多种 介质环境,如海水、淡水、土壤等。高硅铸铁允许的 工作电流密度为5~80 A/m2,消耗率在0. 1~1. 0 kg/(A·a)左右,硬度高、耐磨损,但不易机械加工, 只能铸造成型。另外,高硅铸铁脆性较大,容易损 坏,也容易发生“颈缩”而降低利用率。在加拿大北 部土壤含硫酸盐

(1)基材为金属钛,质量轻,易加工,具有良好的力 学性能,在常见的腐蚀性介质中具有极好的耐蚀性;

(2)采用热分解法在高温条件下制备,涂层分布均 匀,与基体结合性能好,比其他材料具有更高的发电量 (在焦炭填料中可达100 A/dm2)和极低的消耗率[2 mg/(A·a)][5]。 在使用效果及施工要求方面,混合金属氧化物涂 层也有着其他外加电流阳极无法比拟的优势: (1)电流分布非常均匀,可以充分地保护金属结 构;