镁阳极具有高驱动电压、低电流效率、造价高。根据形状以及电极电位(开路电位)的不同,镁阳极可用于电阻率在15欧姆·米到150欧姆·米的土壤或淡水环境。一般不应用于
土壤电阻率小于10欧姆·米环境。高电位镁阳极的电位为-1.75V CSE,驱动电压0.85V;低电位镁阳极的电位为-1.55V CSE,驱动电压0.7V。使用温度可以达到100℃。当牺牲阳极剩余量为最初重量的15%,即认为阳极失效,所以,阳极的使用率一般取85%。
镁阳极的电流效率约50%,受环境影响还可能更低。当土壤或水中含盐量较低时,电流输出小,因而,其自身腐蚀相对较大。当
土壤电阻率高时,阳极输出电流小,阳极表面容易发生钝化,进一步加大接地电阻,使阳极输出电流进一步减小。此时,阳极的开路电位或在通电点处测量管道电位,可能没有明显变化。温度升高时,自身腐蚀加剧,效率降低,所以,在咸水或盐水中,使用温度不宜超过32℃;在淡水中,不宜超过45℃,在海水中,其寿命很短,不宜采用。
镁牺牲阳极一般可以在电阻率20欧姆/米~50欧姆/米的土壤或者淡水环境中,电阻率小于10欧姆/米的环境中一般不会使用镁
牺牲阳极。100℃的是镁牺牲阳极使用时可以达到的温度,镁牺牲阳极的使用率为百分之八十五,所以当阳极的重量剩到百分之十五的时候,就可以认定该阳极已经失效。镁牺牲阳极的电阻率正常情况下是50%,但是受到各种情况的约束可能会更低一些。
在咸水或者盐水的影响下,使用镁牺牲阳极时,温度最好不要超过30摄氏度,在淡水环境中,温度也不应该超过45摄氏度来使用镁牺牲阳极,所以镁牺牲阳极不适宜在海水中使用,在海水中其腐蚀速度太快,寿命很短。
牺牲阳极通常仅经济地应用在保护电流需要量小的构筑物上和低
土壤电阻率环境中。此外,当没有供电条件或出现不经济的情况时才有应用价值。
适用于土壤中的
牺牲阳极材料主要是镁,在海水中是锌和铝。为了使电流输出尽量保持稳定和降低阳极接地电阻,土壤中的牺牲阳极周围应采用化学填包料,主要由75%的硫酸钙,20%的膨润土和5%硫酸钠混合而成。牺牲阳极不能埋放在焦炭中,在成组使用时,阳极间距至少应是3m。阳极顶部土壤覆盖层厚度至少为0.6m。为了能够测量断电电位,牺牲阳极应通过测量盒与管道相连接,牺牲阳极在交流牵引系统附近地区应用时,阳极体上的交流感应持续电压不应超过20V。
极高的电化学性能、阳极消耗均匀、寿命长、单位质量发电量大,是理想的
牺牲阳极材料,适用于土壤、淡水介质中金属构筑物的阴极保护。