阴极保护技术是防止金属腐蚀的一项重要措施,迄今为止已有一百七十多年的历史,但应用仅限于海水、土壤、化学介质等连续相的电解质环境中。对于直接暴露在气相环境中的金属设施或构件位于水线以上的部位,由于腐蚀介质是非连续相分散的高阻抗薄液膜,传统的阴极保护方法是无能为力的,因为外加电流无法达到被保护金属的全部表面。本文设计了一种具有离子导电功能的固体电解质涂料,把它均匀地涂敷在被保护金属表面,其上再涂敷一层阳极涂层,然后把电源的正极与阳极涂层相接,负极与被保护金属相接,这样就可以使外加电流能够到达被保护金属的全部表面。从而实现对金属的阴极保护,称之为以固体电解质实现阴极保护技术或气相阴极保护技术。本文在实验的基础上确定并优化了固体电解质涂料的配方,制定了合理的配制工艺,并对其性能进行了初步测试。本文研制了一种适于作为气相阴极保护系统用的阳极导电涂料。这种导电涂料以石墨为导电填料,醇酸树脂和丙烯酸树脂为成膜物质。并且讨论了石墨含量、石墨细度和涂层厚度等因素对涂层导电性能的影响,制定了合理的工艺过程并讨论了其对导电性的影响。在实验的基础上,确定并改进了石墨参比电极。为简化结构和方便施工,把参比电极和阳极合为一体。还合理的确定了在此阴极保护系统中的电化学参数。本文对此项技术在一些特殊的管道上的应用进行了研究(所谓特殊管道是指从地下穿越河流、铁路、公路或某些构筑物的管道,这些管道必须安装外层保护套管,由于它对阴极保护电流有屏蔽作用而导致传统的强制性阴极保护失效)。通过理论分析和模拟实验证明了该项技术不仅是可行的,而且还解决了保护电流均匀分布的问题。本文对此项技术与应用于此处的其它阴极保护方法进行详细的分析和比较,并对这些特殊管道的阴极保护设计提出了一些参考性意见。