涂层和牺牲阳极阴极保护联合防护手段已经广泛应用于大型结构的腐蚀防护工程之中。近年来，高性能涂层开始广泛用于这种联合防护体系中，这使得被保护结构需要的保护电流大大减小，牺牲阳极的工作电流密度也会随着保护电流的需求减小而减小，阳极长期处于一种工作电流密度很小的、“非正常”的工作状态。这种“非正常”的工作状态有可能导致牺牲阳极的电流效率、工作电位等发生变化，从而使阳极实际运行状态与阴极保护设计不符，造成牺牲阳极设计量过剩或不足。因此，对牺牲阳极的电流效率和溶解机制随工作电流密度的变化进行研究具有重要的意义。　　基于上述背景，本文采用电化学手段，测量了人造海水中Al-Zn-In牺牲阳极在不同的工作电流密度下的电流效率，探讨了电流效率变化对阴极保护设计可能带来的影响。同时采用电化学阻抗谱(EIS)和极化条件下的电化学阻抗谱(GEIS)等电化学方法，配合扫描电镜分析技术，研究了Al-Zn-In牺牲阳极在不同工作电流密度下的溶解机制的变化，探讨了溶解机制的变化对电流效率的影响。力求揭示工作电流密度的变化对牺牲阳极性能和阴极保护设计的影响，旨在为牺牲阳极在上述联合防护手段中的合理应用提供理论和实验依据。　　首先，研究了工作电流密度从0.005mA/cm2～2.5mA/cm2之间Al-Zn-In牺牲阳极的电流效率的变化。结果表明:工作电流密度大于1mA/cm2时，Al-Zn-In牺牲阳极的电流效率在85％以上，符合国家标准的相关规定。工作电流密度在0.1mA/cm2～1mA/cm2之间时，Al-Zn-In牺牲阳极的电流效率变化不大，其值为70％左右。工作电流密度小于0.1mA/cm2时，Al-Zn-In牺牲阳极的电流效率随工作电流密度减小迅速下降，电流效率η与工作电流密度i的关系符合关系式η=(0.1+6i)×100％。工作电流密度连续变化的情况下，Al-Zn-In牺牲阳极不同时期的电流效率仅与其实时的工作电流密度有关，与其服役历史无关。小工作电流密度下电流效率降低的现象会随电流密度增加自动消失。　　其次，计算了牺牲阳极电流效率变化对阴极保护设计的影响。在考虑和不考虑牺牲阳极电流效率变化的两种情况下，计算某一阴极保护系统所需的牺牲阳极用量。结果表明，考虑电流效率变化时，阴极保护系统所需的牺牲阳极用量更大。某工程数据表明，不考虑电流效率变化时牺牲阳极的设计用量比考虑阳极电流效率变化时的用量少40％。　　最后采用EIS、GEIS和SEM等分析测试技术，研究了Al-Zn-In牺牲阳极的溶解机制在不同工作电流密度下的变化情况，并探讨了溶解机制变化对电流效率的影响。结果表明:在自腐蚀状态下，Al-Zn-In牺牲阳极符合“溶解—再沉积”机制，阳极部分表面发生活化腐蚀。工作电流密度小于0.1mA/cm2时，Zn、In等合金元素的再沉积过程可能受到抑制，导致阳极表面重新形成氧化膜，阳极表面不断发生着氧化膜的溶解破裂和重新形成，仅在很小的局部表面发生阳极基体的溶解。氧化膜的化学溶解以及持续的“破裂-重新形成”过程造成了阳极质量的损耗，导致Al-Zn-In牺牲阳极的电流效率远小于理论计算值。工作电流密度大于1mA/cm2时，阳极表面电化学反应剧烈，氧化膜无法重新形成，阳极以均匀腐蚀方式进行溶解。由于表面反应剧烈导致金属基体颗粒发生脱落，造成了阳极的质量损失，因此电流效率无法继续增大。