锌块（锌合金牺牲阳极）是一种高效、经济的船体防腐方案，其核心原理、性能特点、应用场景及施工要点如下：
一、核心原理：电化学牺牲保护
锌合金牺牲阳极基于电化学腐蚀原理，通过自身优先氧化反应保护船体金属：
电位差驱动：锌的电极电位（-1.10V CSE）比钢铁（-0.76V CSE）更负，形成原电池时锌作为阳极被腐蚀，释放电子保护钢铁（阴极）。
氧化反应：锌阳极溶解并释放电子：
Zn→Zn2++2e−
电子流向船体，抑制钢铁氧化反应（如Fe → Fe²⁺ + 2e⁻），从而延长船体寿命。
二、性能特点：高效、经济、适配性强
1.电化学性能卓越
·驱动电压稳定：在海水环境中，锌阳极的驱动电压为0.25V，可有效抑制钢铁腐蚀。
·电流效率高：土壤中电流效率＞65%，海水中更高，单位重量发电量是镁阳极的2倍。
·自调节能力强：根据环境腐蚀性自动调整电流输出，确保长期稳定保护。
2.耐久性与经济性
·长寿命：在海水及含氯离子介质中性能稳定，使用寿命可达20-30年。
·成本低：相比镁阳极，锌阳极成本更低，且无需外部电源，施工简便。
·维护便捷：定期检查阳极消耗情况，剩余重量＜20%时更换，减少停航时间。
3.材料优化与工艺改进
·高纯度锌基体：锌含量≥99.9%，杂质（如铁、铜）含量严格控制在0.01%以下，确保电化学活性稳定。
·合金化改进：添加铝、镉等元素（如Zn-Al-Cd合金）可提升电流效率和自溶性均匀性。
·定制化设计：提供矩形、方形、镯式等规格，适应不同船体结构需求。
三、应用场景：覆盖全船体腐蚀区域
1.船体关键部位
·船尾、船壳水线以下部分：长期浸泡在海水中，易受海水腐蚀和微生物附着。
·螺旋桨及轴系：通过安装镯式锌阳极，避免轴与海水形成原电池导致的腐蚀。
·舵叶：定制化锌块通过螺栓固定，保护舵面免受腐蚀。
2.船舶设备
·冷凝器、水泵：与海水接触的金属部件，通过锌阳极保护延长使用寿命。
·压载舱：采用锌带阳极（宽度25-100mm）贴合舱壁，适应狭小空间。
3.特殊环境适配
·淡海水交替区域：锌阳极在氯离子存在下仍保持高效，适用于河口航道。
·低温海域：在北极等低温环境，锌阳极性能稳定，优于镁阳极（低温下易钝化）。
四、施工要点：确保保护效果
1.安装位置与密度
·优先区域：船底水线以下、螺旋桨、舵等易腐蚀部位。
·密度计算：根据船舶大小和腐蚀环境，每平方米船体需安装0.5-2kg锌块。
2.固定与导电
·焊接固定：采用焊接或螺栓固定锌块，确保与船体电气连接良好。
·避免涂层：锌阳极表面不得涂覆油漆或其他绝缘层，否则会阻碍电子传递。
3.定期检查与更换
·检查周期：每6-12个月检查锌块腐蚀情况，剩余重量＜20%时更换。
·寿命估算：常年在水中的船艇，锌阳极寿命约1年，实际受航行时间、水质影响。
五、典型案例验证效果
·案例1：某小型游艇在船尾安装2kg锌块，通过焊接固定于船体水线以下区域。使用1年后检查发现，锌块剩余重量约1.2kg，船体腐蚀速率降低80%以上。
·案例2：某大型货轮在螺旋桨轴上安装镯式锌阳极，使用3年后检查发现，轴系腐蚀明显减轻，维修周期延长至5年以上。
