腐蚀速率——铝

一、法拉第定律

沉积在阴极上(或从阳极上游离出来)的任何材料的重量与通过回路中的电荷量成正比。法拉第定律将腐蚀电池中金属随时间的损失和电流联系起来。定律的表达式如下:

Wt=KIT-kg

式中:

Wt重量损失(kg)

K电化学当量(kg/A-yr)

安培(A)I

T年(Yr)

如果损耗发生在整个结构上，上述损失可能是不明显的。但是，如果结构涂敷有涂层损耗只在涂层有缺陷的地方发生，那么在短期内，可能产生若干穿孔。对于埋地管道，随着防腐层完整性的改善，涂层漏点越来越少。如果不施加阴极保护，由于流出的电流集中在很少的涂层缺陷处，管道腐蚀穿孔的速度可能比防腐层差的管道更快。

法拉第定律对于预测阴极保护中阳极寿命也是很有用的。知道阳极材料以及阳极的预计输出值，则可以计算其寿命。

金属的消耗量与电流及时间成正比，不同金属的消耗量见表。

二、极化

极化是由于电流的流动而导致电位偏离电极开路电位的现象。当电流持续流动的话阴极和阳极都会发生极化。极化降低了阳极和阴极区域的电位差，导致腐蚀电流和腐蚀速率的降低。在阴极上，最初，阴极周围有大量的反应物，可以及时消化阴极上的电子，随着阴极反应的持续，阴极周围的反应物越来越少，反应产物却越来越多。由于反应产物不能及时移走，这又阻碍了反应物接近阴极。其结果是阴极上出现了多余的电子。随着电子的累积，阴极电位也会逐渐降低。阴极保护就是利用这一现象，使金属表面各点电位都降低到某一电位值，从而消除金属表面各点之间的电位差，减缓腐蚀。相反，如果阴极周围存在大量的反应物或反应产物很容易移走(如在流动的水中)，要想达到某一负电位，就需要相对多的电子，也就是说，极化困难。例如，阴极周围存在大量的氧分子(如透气性良好的沙土)，阴极就难以极化到要求的电位。能够消耗阴极电子的物质称为去极化剂。

去极化剂包括:

1. 溶解氧;

2. 微生物活性;

3. 水流。

4. 当极化和去极化作用之间达到平衡时，电位差和阴阳极间的腐蚀电流达到稳定。腐蚀速率取决于这个最终的电流。