金属电化学保护方法的研究及应用至今已有100多年的历史,但这项有效而经济的防腐措施一直被认为只能应用于液体电解质或以此为导电组分的腐蚀环境(如土壤)中,即被保护的金属结构必须被浸泡在电解质溶液中;对于处在大气环境中的金属结构不能采用电化学方法进行保护。而大气对金属的腐蚀所造成的危害是相当严重的。 本课题的目的是要解决对处在气相环境中的金属进行阴极保护的问题。为此进行了以下几方面的研究工作。 1、以水性聚氨酯树脂为基料,以蒙脱石等为填料研制成了被称之为快离子导体的固体电解质涂料,命名为CP-F1。把这种涂料均匀地涂敷在金属表面,便可以形成阴极与阳极间的离子通道。 2、研制成了与CP-F1固体电解质相匹配的阳极导电涂层,把它均匀地涂敷在CP-F1的表面,就形成了一个完整的电解池—导电涂层为阳极,金属为阴极,两极之间是固体电解质涂层,把电解池的阳极与外电源的正极相连;阴极与外电源的负极相连,调整外电源的输出电压,使阴极(金属)极化。这样就使金属得到了保护,称之为气相阴极保护。 3、为了测定保护电位的大小,需要选择一种参比电极。但在固体电解质环境中,没有现成的参比电极可选。因此,研制了一种与CP-F1相配套的石墨参比电极,并论证了石墨参比电极的可靠性。 4、通过试验确定了在CP-F1固体电解质环境中,以石墨为参比电极的系统中,阴极保护的两个重要的参数—最小保护电位和裸露金属的最小保护电流密度。 通过以上研究,形成了一套完整而实用的气相阴极保护技术。该技术不仅可对暴露在大气环境中的金属结构实行有效的阴极保护,而且还能对那些环境十分苛刻,正常阴极保护起不到作用的金属构件进行有效的保护。 所以,该项研究具有较高的学术价值和应用价值。