Die kathodische Korrosionsschutztechnologie ist eine elektrochemische Schutztechnologie, bei der ein externer Strom auf die Oberfläche der korrodierten Metallstruktur angelegt wird. Die geschützte Struktur wird zur Kathode, wodurch die bei der Metallkorrosion auftretende Elektronenmigration unterdrückt und das Auftreten von Korrosion vermieden oder reduziert wird.

Die Kathodenschutztechnologie kann in den Kathodenschutz mit Opferanoden und den Fremdstromschutz unterteilt werden. Diese Technologie ist grundsätzlich ausgereift und wird häufig zum Korrosionsschutz von Metallstrukturen wie Stahlrohrleitungen, Wasserpumpen, Kabeln, Häfen, Schiffen, Tankböden, Kühlern usw. in Erde, Meerwasser, Süßwasser und chemischen Medien eingesetzt.

Beim kathodischen Korrosionsschutz mit Opferanoden werden zwei Metalle mit unterschiedlichen Aktivitäten miteinander verbunden und in denselben Elektrolyten gegeben. Das aktivere Metall verliert Elektronen und korrodiert, während das weniger aktive Metall Elektronenschutz erhält. Aufgrund der Korrosion hochaktiver Metalle während dieses Prozesses spricht man vom kathodischen Korrosionsschutz mit Opferanoden.

Der kathodische Schutz durch Fremdstrom wird durch die Änderung des Umgebungspotentials mittels einer externen Stromquelle erreicht. Dadurch bleibt das Potential des zu schützenden Geräts niedriger als das der Umgebung und wird zur Kathode der gesamten Umgebung. Auf diese Weise wird das zu schützende Gerät nicht durch Elektronenverlust korrodiert.

Funktionsprinzip

Verwenden Sie Kupfer- und Aluminiumlegierungen als Anoden und das geschützte Gerätesystem als Kathoden. Die bei der Elektrolyse von Kupferanoden gewonnenen Kupferionen sind giftig und bilden in Mischung mit Meerwasser eine giftige Umgebung. Die elektrolytische Aluminiumanode produziert Al3+, das mit dem von der Kathode produzierten OH – Al(OH)3 bildet. Diese Art von I(OH)3 kapselt die freigesetzten Kupferionen ein und fließt mit dem Meerwasser durch das geschützte System. Es hat eine hohe Adsorptionskapazität und kann sich in Bereiche mit langsamerer Meerwasserströmung ausbreiten, in denen sich Meeresorganismen aufhalten können, und so deren Wachstum hemmen. Wenn das Kupfer-Aluminium-Anodensystem in Meerwasser elektrolysiert wird, bildet sich auf der Innenfläche der Stahlrohrleitung als Kathode eine dichte Schicht aus Calcium und Magnesium, und das durch die Elektrolyse erzeugte Aluminiumhydroxidkolloid fließt mit dem Meerwasser und bildet einen Schutzfilm auf der Innenwand der Rohrleitung. Die Calcium-Magnesium-Beschichtung und der kolloidale Aluminiumhydroxidfilm blockieren die Sauerstoffdiffusion, erhöhen die Konzentrationspolarisation und verlangsamen die Korrosionsrate, wodurch der Zweck der Antifouling- und Korrosionsschutzwirkung erreicht werden kann.