一种含有硝酸钠的镁合金牺牲阳极填包料及其制作方法技术

本发明专利技术涉及新型镁合金牺牲阳极专用填包料领域，具体为一种含有硝酸钠的镁合金牺牲阳极填包料及其制作方法，可应用到牺牲阳极阴极保护工程中。在传统填包料成分中加入硝酸钠，填包料由A、B、C三种成分组成，其中A组分为石膏粉，B组分为膨润土及类似的硅藻土，C组分为硝酸钠，按重量比A:B:C＝1:2:1混合均匀，加水混合成泥状，装入棉布袋或麻布袋中使用。本发明专利技术可明显降低被保护体整体接地电阻，并且硝酸钠比例可调。

Magnesium alloy sacrificial anode filling material containing sodium nitrate and preparation method thereof

The invention relates to a new special filling material for magnesium alloy sacrificial anode, in particular to a magnesium alloy sacrificial anode filling material containing sodium nitrate and a manufacturing method thereof, which can be applied to the sacrificial anode cathodic protection engineering. Fill in the traditional sodium nitrate was added in the composition of package material, filling material composed of A, B, C three components, the A group was divided into B group divided into gypsum powder, bentonite and similar diatomite, C group was divided into sodium nitrate, according to the weight ratio of A:B:C = 1:2:1 are evenly mixed, mixed with water into the use of mud, into a cotton bag or sack. The invention can obviously reduce the overall grounding resistance of the protective body, and the proportion of sodium nitrate can be adjusted.

【技术实现步骤摘要】
一种含有硝酸钠的镁合金牺牲阳极填包料及其制作方法
本专利技术涉及新型镁合金牺牲阳极专用填包料领域，具体为一种含有硝酸钠的镁合金牺牲阳极填包料及其制作方法，可应用到牺牲阳极阴极保护工程中。
技术介绍
阴极保护是一种用于防止金属在电介质(海水、淡水及土壤等介质)中腐蚀的电化学保护技术，该技术的基本原理是对被保护的金属表面施加一定的直流电流，使其产生阴极极化，当金属的电位负于某一电位值时，腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制。根据提供阴极电流的方式不同，阴极保护又分为牺牲阳极法和外加电流法两种，其中牺牲阳极法是将一种电位更负的金属(如镁、铝、锌等)与被保护的金属结构物电性连接，通过电负性金属或合金的不断溶解消耗，向被保护物提供保护电流，使金属结构物获得保护。为了使电流输出尽量保持稳定和降低阳极接地电阻，土壤中的牺牲阳极周围采用化学填包料，其作用主要有：(1)改变牺牲阳极与土壤直接邻接的状态，而变为阳极与填包料邻接的状态，改善阳极的界面状态和工作环境；(2)显著降低阳极接地电阻和增大阳极输出电流；(3)由于利用阳极腐蚀产物在填包料中迅速溶解，不会形成高电阻的沉积层，活化阳极表面并阻止牺牲阳极表面形成钝化层(结痂)，降低阳极的极化率；(4)使保护电流更均匀地分布；(5)使牺牲阳极的工作环境长期保持湿润；(6)使牺牲阳极本身腐蚀均匀，提高电流效率，延长阳极使用寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种含有硝酸钠的镁合金牺牲阳极填包料及其制作方法，使电流输出尽量保持稳定和降低阳极接地电阻。本专利技术的技术方案是：一种含有硝酸钠的镁合金牺牲阳极填包料，在传统填包料成分中加入硝酸钠，降低被保护体整体接地电阻，硝酸钠的重量比例在20～30％范围内可调。所述的含有硝酸钠的镁合金牺牲阳极填包料，该填包料由A、B、C三种成分组成，其中A组分为石膏粉，B组分为膨润土或硅藻土，C组分为硝酸钠，A、B、C三种成分的重量比A:B:C＝1:2:1。所述的含有硝酸钠的镁合金牺牲阳极填包料的制作方法，使用前将填包料的成分混合均匀，加水混合成泥状，装入棉布袋或麻布袋中。本专利技术的优点及有效效果是：1.本专利技术通过调整填包料中各组分的比例含量(首先是硝酸钠)，可以调整填包料的渗滤性，由此也可稍稍降低阳极周围的土壤电阻率。2.本专利技术填入化学剂组成的填包料具有如下特点：①与阳极的界面性能好；②电流效率高、电阻率低；③渗透性好；④不易流失；⑤保湿性强。附图说明图1直线法测量接地电阻示意图。具体实施方式在具体实施过程中，本专利技术提出一种新型镁阳极填包料配方及其制作方法。该填包料由A、B、C三种成分组成，其中A组分为石膏粉，B组分为膨润土或类似的硅藻土，C组分为硝酸钠，使用前按重量比A:B:C＝1:2:1混合均匀，加水混合成泥状，装入棉布袋或麻布袋中。在传统填包料成分中加入硝酸钠，可降低被保护体整体接地电阻，硝酸钠比例可调。其中，各组分的作用和设计思想如下：(1)石膏粉即硫酸钙，其作用是阻止牺牲阳极材料表面形成高电阻的腐蚀产物沉积层，以使阳极材料均匀地溶解消耗。(2)吸水性的膨润土及类似的硅藻土，它们通过其特殊的物质结构和性能可以维持阳极周围土壤的超市和均衡土壤湿度的波动。膨润土是一种特殊的硅酸盐土壤，具有强吸水性，并能形成半透膜和阻止填包料中土壤阴离子流失，因此不可以用黏土替代。(3)硝酸钠可降低填包料自身电阻率，有益于阳极材料的均匀腐蚀，阻止钝化层形成和使电流分布更均匀。下面结合具体实施例对本专利技术进一步说明。实施例1取截面为16mm×2mmQ235扁碳钢条，其主要元素含量(质量分数)为：C0.17％，Si0.26％，Mn0.45％，P0.007％，S0.02％，Fe余量。接成边长600mm的方形“田字格”碳钢框，用于模拟小型接地网。“田字格”的中心引出两条导线，分别用来连接阳极和测试。模拟接地网在土壤中的埋深为600mm，回填压实后测得该碳钢框的接地电阻为102Ω，碳钢框的自然电位为-0.6973V。分别制作两个田字格碳钢框，以备对比用。选用牺牲阳极为镁阳极棒(以下简称阳极)，直径长度l＝140mm。配置两种填包料用于对比试验，成分分别为：1组分(添加传统硫酸钠，其中石膏粉、膨润土、硫酸钠按1:2：1比例混合)及2组分(本专利技术中添加硝酸钠，其中石膏粉、膨润土、硝酸钠按1:2:1重量比例混合)，两种填包料混合均匀后，分别装入布袋插入镁阳极棒，埋入土中与模拟接地网连接。连接阳极的接地网达到基本稳定状态需要72h。测量时，每隔72h先后分别测量接地网处于自然状态(未连接阳极)和连接阳极时接地网各点电位及其接地电阻。如图1所示，接地电阻采用直线法测量，其中DGP＝0.618DGC，所用仪器为接地电阻测试仪。其中，DGP为被测接地网与电压接地极的距离，DGC为被测接地网与电流接地极的距离，G—被测接地网；P—电压接地极；C—电流接地极；D—被测接地网的最大对角线长度。经过连续五日测量，连接带有1组分填包料的阳极后的碳钢框的电位降至-1.190V，整体接地电阻由102Ω降至22Ω，连接带有2组分填包料的阳极后的碳钢框的电位降至-1.0457V，整体接地电阻由102Ω降至16.7Ω。经过计算，选用组分1填包料的牺牲阳极的保护电流为6.87mA，选用组分2填包料的牺牲阳极的保护电流为10.91mA。两种组分的填包料都可很好的保护牺牲阳极稳定持续工作，本专利技术中带有硝酸钠的填包料降低接地电阻效果更优。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有硝酸钠的镁合金牺牲阳极填包料，其特征在于，在传统填包料成分中加入硝酸钠，降低被保护体整体接地电阻，硝酸钠的重量比例在20～30％范围内可调。

【技术特征摘要】
1.一种含有硝酸钠的镁合金牺牲阳极填包料，其特征在于，在传统填包料成分中加入硝酸钠，降低被保护体整体接地电阻，硝酸钠的重量比例在20～30％范围内可调。2.按照权利要求1所述的含有硝酸钠的镁合金牺牲阳极填包料，其特征在于，该填包料由A、B、C三种成分组成，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨大宁，胡家秀，符传福，杨炳坤，赵健，韩恩厚，柯伟，
申请(专利权)人：海南电力技术研究院，中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：海南,46