一、工作原理：以自身?yè)p耗換取金屬保護(hù)

鋅合金犧牲陽(yáng)極的工作基于電化學(xué)中的原電池原理。當(dāng)鋅合金犧牲陽(yáng)極與被保護(hù)的金屬結(jié)構(gòu)共同處于電解質(zhì)溶液環(huán)境中時(shí)，例如海水、土壤中的水分等，它們便構(gòu)成了一個(gè)原電池系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)里，由于鋅合金具有比被保護(hù)金屬更負(fù)的電極電位，使得鋅合金成為陽(yáng)極，而被保護(hù)金屬則作為陰極。

陽(yáng)極區(qū)域發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅原子失去電子變成鋅離子進(jìn)入溶液，即 Zn - 2e? → Zn2? ，這個(gè)過程伴隨著鋅合金的逐漸溶解，也就是我們所說的 “犧牲”。而陰極區(qū)域則發(fā)生還原反應(yīng)，溶液中的陽(yáng)離子（如氫離子、金屬離子等）在陰極表面得到從陽(yáng)極通過導(dǎo)線傳來的電子，被保護(hù)金屬避免了自身的氧化腐蝕。簡(jiǎn)單來說，鋅合金犧牲陽(yáng)極就像一位忠誠(chéng)的衛(wèi)士，主動(dòng)承擔(dān)起腐蝕的侵害，將電子源源不斷地輸送給被保護(hù)金屬，使其免受腐蝕之苦 。

二、合金成分：優(yōu)化性能的關(guān)鍵因素

（一）鋅

鋅是鋅合金犧牲陽(yáng)極的基礎(chǔ)成分，為犧牲陽(yáng)極提供了基本的電化學(xué)性能。其較低的電極電位使其在電解質(zhì)溶液中能夠自發(fā)地失去電子，為被保護(hù)金屬源源不斷地提供陰極保護(hù)電流。并且，鋅在自然環(huán)境中相對(duì)穩(wěn)定，其腐蝕產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的污染較小，這也使得鋅合金犧牲陽(yáng)極在應(yīng)用中與環(huán)境具有良好的相容性 。

（二）鋁

通常會(huì)在鋅合金中添加鋁元素，其作用是多方面的。一方面，鋁能夠提高鋅合金的強(qiáng)度和硬度，改善合金的鑄造性能，讓合金在生產(chǎn)加工過程中更容易成型，制成各種形狀規(guī)格以滿足不同場(chǎng)景的需求。另一方面，鋁在鋅合金表面能形成一層致密的氧化鋁保護(hù)膜，這層保護(hù)膜如同給鋅合金穿上了一層防護(hù)鎧甲，減緩了鋅合金的腐蝕速度，進(jìn)而延長(zhǎng)了犧牲陽(yáng)極的使用壽命 。

（三）鎘

添加鎘元素主要是為了進(jìn)一步優(yōu)化鋅合金犧牲陽(yáng)極的電化學(xué)性能。鎘能夠降低鋅合金的腐蝕電位，提高陽(yáng)極的驅(qū)動(dòng)電壓，讓犧牲陽(yáng)極能夠更高效地為被保護(hù)金屬提供陰極保護(hù)電流。同時(shí)，鎘還能改善鋅合金的腐蝕均勻性，避免局部腐蝕的過度發(fā)生，確保鋅合金在整個(gè)使用過程中能夠均勻地 “犧牲”，從而充分發(fā)揮其保護(hù)作用，延長(zhǎng)使用壽命 。