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電化學腐蝕基礎

鎂合金犧牲陽極的工作基于電化學腐蝕原理。在電解質溶液（如淡水、海水、土壤中的電解質等）存在的環境中，不同金屬的電極電位不同。當兩種不同電極電位的金屬相互連接并浸入電解質溶液時，就會形成一個原電池。

原電池由陽極、陰極和電解質組成。在這個體系中，陽極會發生氧化反應，失去電子；陰極會發生還原反應，得到電子。對于鎂合金犧牲陽極而言，鎂合金充當陽極，被保護的金屬結構充當陰極。

鎂合金陽極的氧化反應

鎂合金具有較負的電極電位，標準電極電位約為 - 2.37V。在電解質溶液中，鎂合金（主要成分是鎂）會優先失去電子發生氧化反應。這個反應使得鎂原子變成鎂離子進入電解質溶液，鎂合金自身開始被消耗，也就是所謂的 “犧牲” 過程。

陰極反應與金屬保護

被保護的金屬作為陰極，在陰極表面主要發生的是電解質溶液中某些物質得電子的還原反應。由于鎂合金陽極不斷失去電子，使得被保護金屬（陰極）一直處于電子過剩的狀態，從而抑制了被保護金屬自身的氧化反應（如金屬的生銹、腐蝕等），達到保護金屬的目的。

驅動電壓的作用

鎂合金的電極電位很負，這就提供了一個較大的驅動電壓。在電阻率較高的介質（如淡水、部分土壤等）中，這個驅動電壓能夠保證足夠的電流在鎂合金陽極和被保護金屬（陰極）之間流動。

電流的流動使得陽極（鎂合金）的氧化反應持續進行，同時維持陰極（被保護金屬）的還原反應，確保金屬結構得到持續的保護。例如，在淡水儲水罐的保護中，鎂合金犧牲陽極的高驅動電壓能夠在淡水這種相對高電阻率的介質中輸出足夠的電流，防止儲水罐金屬壁的腐蝕。