Kundenspezifische Magnesium-Opferanoden-Herstellungsdienste
Obwohl Magnesium-Opferanoden Nachteile wie schnelle Selbstkorrosion (jährlicher Verbrauch von 15–20 %) und hohe Kosten (etwa dreimal so hoch wie Zink) aufweisen, sind sie aufgrund ihrer einzigartigen Leistung in extremen Umgebungen eine unersetzliche Wahl.
- Mg-Mn-Legierung Opferanode
- Opferanode aus reinem Magnesium
- Opferanode aus Mg-Al-Zn-Mn-Legierung
- Für Ölpipelines, Schiffstechnik usw.
- Kundenspezifische Magnesiumanode
- Magnesium-Opferanode
- Block-Magnesium-Opferanode
- Armband Magnesium Opferanode
Renommierter Hersteller und Lieferant von Magnesium-Opferanoden - Wstitanium
Wstitanium ist nicht nur ein zuverlässiger Lieferant von Magnesium-Opferanoden, sondern auch ein vertrauenswürdiger Partner, der umfassende Lösungen und technischen Support im Bereich des Metallkorrosionsschutzes bietet. Ob in der Öl- und Gasindustrie, im Offshore-Bereich, im Bauwesen oder in der Energiewirtschaft – Magnesium-Opferanoden von Wstitanium spielen eine wichtige Rolle und tragen zum Schutz von Metallstrukturen und zur Verlängerung ihrer Lebensdauer bei.
Mg-Mn-Legierung Opferanode
Durch die Zugabe von Mangan (1.3 % – 1.6 %) können die negativen Auswirkungen von Verunreinigungen beseitigt, die Selbstkorrosionsrate von Magnesium verringert und die Stromausbeute verbessert werden.
Reine Magnesiumanode
Hohe Reinheit, ca. 99 %, der Hauptbestandteil ist Magnesium. Aufgrund geringer Verunreinigungen steigt jedoch die Tendenz zur Selbstauflösung und die Stromausbeute ist gering.
Mg-Al-Zn-Mn-Legierungsanode
Aluminium verbessert die Festigkeit, Zink verringert die Korrosionsrate von Magnesium und verbessert die Anodenstromeffizienz (> 50 %) und Mangan gleicht die negativen Auswirkungen von Verunreinigungen aus.
Armband Magnesiumanode
Die Form ähnelt einem Armband und wird zum kathodischen Schutz von Metallkomponenten mit speziellen Formen oder Strukturen verwendet.
Kundenspezifische Magnesiumanode
Maßgeschneiderte trapezförmige, D-förmige, rechteckige Stangen und andere für unterschiedliche Installationsumgebungen.
Für Warmwasserbereiteranode
Das Potenzial der Magnesiumanode ist niedriger als das des inneren Metalls und sie korrodiert zuerst als Anode, wodurch der innere Tank geschützt wird.
Magnesium-Streifenanode
Die Größe wird den Anforderungen entsprechend individuell angepasst und kann in Böden mit hohem Widerstand, Süßwasser und engen Räumen verwendet werden.
Blockmagnesiumanode
Wie MG-22, MG-14 und andere Modelle, mit Standardgröße und -gewicht, einfach zu installieren und zu befestigen.
Magnesium-Stabanode
Stabförmige Magnesiumanoden können den Schutzstrom über einen großen Bereich gleichmäßig abgeben.
Funktionsprinzip der Magnesium-Opferanode
Befinden sich Metalle in einer Elektrolytumgebung, bildet sich aufgrund der Potentialdifferenz zwischen den verschiedenen Metallen eine korrosionsbeständige galvanische Zelle. In dieser galvanischen Zelle wird das Metall mit dem niedrigeren Potential zur Anode, durchläuft eine Oxidationsreaktion, verliert kontinuierlich Elektronen und löst sich in der Elektrolytlösung auf, während das Metall mit dem höheren Potential zur Kathode wird, an der eine Reduktionsreaktion stattfindet. Dieser elektrochemische Prozess führt dazu, dass das Anodenmetall allmählich korrodiert, während das Kathodenmetall geschützt bleibt.
Das Standardelektrodenpotential von Magnesium beträgt -2.37 V (bezogen auf die Standardwasserstoffelektrode) und ist damit unter den üblichen Metallen sehr niedrig. Wenn die Magnesium-Opferanode mit dem geschützten Metall (z. B. Stahl) verbunden ist und sich gemeinsam in der Elektrolytumgebung befindet, unterliegt die Magnesiumanode als Anode der gesamten Korrosionszelle bevorzugt einer Oxidationsreaktion. Sie liefert kontinuierlich Elektronen an das geschützte Metall, erhöht die Elektronendichte an der Oberfläche des geschützten Metalls und hemmt so dessen Korrosionsprozess. Die Elektrodenreaktionsformel lautet wie folgt:
- Anodische Reaktion (Magnesium-Opferanode): Mg - 2e⁻→Mg²⁺
- Kathodenreaktion (geschützte Metalloberfläche, z. B. Stahl in neutralem Wasser): O₂ + 2H₂O + 4e⁻→4OH⁻
Auf diese Weise wird die Magnesium-Opferanode selbst nach und nach verbraucht, schützt aber wirksam die mit ihr verbundene Metallstruktur.
Vorteile der Magnesium-Opferanode
Magnesium-Opferanoden bieten viele bedeutende Vorteile hinsichtlich elektrochemischer Leistung, physikalischer Eigenschaften, Anwendungsszenarien und Wirtschaftlichkeit. Ihr hohes Antriebspotenzial, ihre hohe theoretische Kapazität und ihre schnellen Reaktionseigenschaften ermöglichen einen effizienten Schutz von Metallstrukturen in verschiedenen komplexen Korrosionsumgebungen.
- Niedriges Leerlaufpotential
Das Leerlaufpotential der Magnesium-Opferanode liegt zwischen -1.75 V und -1.55 V (relativ zu gesättigtem Kupfersulfat). Sie kann ausreichend Antriebsspannung bereitstellen, um einen reibungslosen Elektronenfluss von der Magnesiumanode zum geschützten Metall sicherzustellen und den Schutzstrom aufrechtzuerhalten.
- Stabiles Arbeitspotential
Im tatsächlichen Arbeitsprozess ändert sich das Arbeitspotential der Magnesium-Opferanode, es bleibt jedoch im Allgemeinen bei etwa -1.5 V (CSE) stabil, sodass sichergestellt ist, dass es dem geschützten Metall unter verschiedenen Umgebungsbedingungen kontinuierlich Schutz bieten kann.
- Gute mechanische Eigenschaften
Reines Magnesium hat eine geringe mechanische Festigkeit, aber einige Legierungselemente (wie Aluminium, Zink, Mangan usw.) werden hinzugefügt, um seine mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Opferanoden aus Magnesiumlegierungen haben eine gute Härte und Zähigkeit und können bei der Installation brechen oder beschädigt werden.
- Hohe theoretische Kapazität
Die theoretische Kapazität von Magnesium beträgt bis zu 2200 Ah/kg. Im Vergleich zu anderen Opferanoden aus Metall (z. B. Zink, dessen theoretische Kapazität etwa 820 Ah/kg beträgt) bietet Magnesium einen höheren Kapazitätsvorteil und kann bei gleicher Qualität einen dauerhafteren Schutz bieten.
Optimierung der Legierungsformel
Wstitanium hat nach umfangreichen experimentellen Untersuchungen und praktischen Tests eine Legierungsformel mit einem einzigartigen Verhältnis entwickelt. Im Vergleich zu herkömmlichen Formeln weisen die Produkte deutlich verbesserte mechanische Eigenschaften und eine höhere Beständigkeit gegen Verunreinigungen auf und bieten gleichzeitig eine hohe elektrochemische Leistung. Beispielsweise kann die Magnesium-Opferanode von Wstitanium in einer Umgebung mit hohem spezifischen Widerstand eine stabile Potenzialabgabe mit einer um 34.7 % höheren Schutzstromdichte als vergleichbare Produkte aufrechterhalten.
In der Magnesium-Opferanodenlegierungsformel von Wstitanium ist Aluminium eines der wichtigsten Legierungselemente. Die Zugabe von Aluminium kann die Festigkeit und Härte von Magnesiumlegierungen deutlich verbessern, gleichzeitig die Kristallstruktur optimieren und die Korrosionsrate von Magnesium verringern.
Die Aufgabe von Zink besteht darin, die elektrochemische Aktivität von Magnesium-Opferanoden zu steigern. Es kann das Elektrodenpotential von Magnesium senken und die Potentialdifferenz zwischen Magnesium und dem geschützten Metall erhöhen, wodurch die Antriebsspannung erhöht und die Schutzwirkung verstärkt wird.
- Mangan (Mn)
Mangan wird verwendet, um die negativen Auswirkungen von Verunreinigungselementen (wie Eisen, Nickel usw.) auszugleichen. Es kann mit diesen Verunreinigungen stabile Verbindungen bilden, die Entmischung von Verunreinigungen an der Korngrenze reduzieren und so die Stromausbeute und Lebensdauer der Anode verbessern.
Magnesiumanode vs. Aluminiumanode vs. Zinkanode
Magnesiumanoden, Aluminiumanoden und Zinkanoden spielen im Bereich des Opferanodenschutzes eine wichtige Rolle. Sie unterscheiden sich deutlich in Funktionsprinzipien, Materialeigenschaften, Leistungsparametern, Anwendungsgebieten und Kosten. Magnesiumanoden sind aufgrund ihrer Vorteile wie hohem Antriebspotenzial und geringer Dichte in Umgebungen mit hohem Widerstand und speziellen gewichtssensiblen Szenarien unersetzlich. Aluminiumanoden haben sich aufgrund ihrer hohen theoretischen Kapazität und guten Anpassungsfähigkeit an den Meeresboden zum wichtigsten Schutzmaterial im Schiffsbau entwickelt. Zinkanoden werden aufgrund ihrer geringen Kosten, ihrer stabilen Leistung und ihrer hohen Stromausbeute häufig in konventionellen Schutzbereichen wie unterirdischen Rohrleitungen und Lagertanks eingesetzt.
| Vergleichsartikel | Magnesiumanode | Aluminiumanode | Zinkanode |
| Standardelektrodenpotential (V, relativ zur Standardwasserstoffelektrode) | -2.37 | -1.66 | -0.76 |
| Leerlaufspannung (V, relativ zur gesättigten Kupfersulfat-Referenzelektrode) | -1.75 zu -1.55 | -1.10 bis -1.05 (aktivierter Zustand) | -1.1 |
| Theoretische Kapazität (Ah/kg) | 2200 | 2980 | 820 |
| Aktuelle Effizienz | 50 % – 70 % (erheblich von der Umgebung beeinflusst) | 80 % – 90 % (Aktivierungselemente müssen hinzugefügt werden) | 90% – 95% |
| Dichte (g / cm³) | 1.74 | 2.7 | 7.14 |
| Mechanische Eigenschaften | Geringe Festigkeit in reinem Magnesium, gute Härte und Zähigkeit nach dem Legieren | Gute Duktilität und Plastizität, erhöhte Festigkeit und Härte nach dem Legieren | Gute Gießeigenschaften, mittlere mechanische Festigkeit, geringe Oberflächenhärte |
| Chemische Aktivität | Aktiv, bildet in der Luft leicht einen Magnesiumoxidfilm, der die anfängliche Auflösungsleistung beeinträchtigt | Bildet leicht einen Aluminiumoxidfilm und fügt Aktivierungselemente hinzu, um die Aktivität zu verbessern | Bildet an der Luft einen basischen Zinkcarbonatfilm, stabile chemische Aktivität |
| Betriebstemperaturbereich | Ungefähr -20℃ – 60℃ | Ungefähr -20℃ – 80℃ | Ungefähr -40℃ – 100℃ |
| Hauptanwendungsgebiete | Öl- und Gaspipelines in Böden mit hohem Widerstand, Polarschiffe, Stahlstangen in unterirdischen Gebäuden, Denkmalschutz usw. | Meerestechnik (Schiffe, Offshore-Plattformen, Seekabel etc.), Offshore-Anlagen in der Energiewirtschaft, Chemieanlagen (Meerwasserentsalzungsanlagen etc.) | Unterirdische Rohrleitungssysteme (Wasserversorgung, Gasversorgung, Ölpipelines), Lagertanks, kleine Metallkonstruktionen wie Straßenlaternenmasten, Industrieanlagen mit geringen Gewichtsanforderungen |
| Rohstoffkosten | Hoch | Verwendung | Niedrig |
| Herstellungskosten | Hoch | Niedrig | Niedrig |
| Umfassende Kosten | Hoch | Verwendung | Niedrig |
Kundenspezifische Magnesium-Opferanoden-Herstellungsdienste
Verschiedene Anwendungsszenarien stellen unterschiedliche Anforderungen an Leistung, Größe, Form usw. von Magnesium-Opferanoden. Wenn Standardspezifikationen von Magnesium-Opferanoden den komplexen und wechselnden Anwendungen nicht gerecht werden, sind maßgeschneiderte Magnesium-Opferanoden der Schlüssel zur Problemlösung.
Das professionelle technische Team von Wstitanium verfügt über ein tiefgehendes Verständnis Ihres Projekts, einschließlich der Art der zu schützenden Metallstruktur, der Umgebung, in der sie sich befindet, der erwarteten Lebensdauer usw., um Ihnen eine individuelle Beratung und Designlösungen für kathodische Schutzsysteme zu bieten.
Rohmaterial
Wstitanium befolgt strikt den internationalen Qualitätsmanagementstandard ISO 9001:2015. Für den gesamten Produktionsprozess von der Rohstoffbeschaffung bis zur Produktlieferung wurden detaillierte Qualitätskontrollprozesse und Standardarbeitsanweisungen (SOPs) entwickelt. Alle Rohstoffe unterliegen strengen Kontrollen. Zu den Prüfpunkten gehören die Analyse der chemischen Zusammensetzung, Reinheitsprüfungen, Prüfungen physikalischer Eigenschaften usw. Moderne Prüfgeräte wie Spektrometer, Röntgendiffraktometer usw. kommen zum Einsatz. Nur Rohstoffe, die die Prüfung bestanden haben, gelangen in den Herstellungsprozess, um die Produktqualität von Anfang an sicherzustellen.
Schmelzen
Wstitanium verwendet einen modernen Mittelfrequenz-Induktionsschmelzofen, um den Magnesiumbarren gleichmäßig zu erhitzen. Elektromagnetische Rührtechnologie sorgt dafür, dass die Legierungselemente vollständig und gleichmäßig in der Magnesiumflüssigkeit vermischt werden. Um zu verhindern, dass Magnesium bei hohen Temperaturen mit Sauerstoff, Stickstoff usw. in der Luft reagiert, wird der Schmelzprozess unter Schutzgas (z. B. Argon) durchgeführt, was die Reinheit und Qualität der Legierung effektiv gewährleistet.
Die genaue Kontrolle der Schmelztemperatur ist entscheidend für die Qualität der Legierung. Wstitanium kontrolliert die Schmelztemperatur streng bei 750 °C bis 860 °C. In diesem Temperaturbereich können sich die Legierungselemente vollständig auflösen und gleichmäßig verteilen, wodurch eine stabile Legierungsphase entsteht. Zu hohe Temperaturen können zum Ausbrennen der Legierungselemente führen und die Legierungseigenschaften beeinträchtigen. Zu niedrige Temperaturen führen zu einer unvollständigen Auflösung der Legierungselemente und einer ungleichmäßigen Zusammensetzung.
Wstitanium verwendet verschiedene fortschrittliche Gussverfahren für Magnesium-Opferanodenprodukte unterschiedlicher Formen und Größen. Für große Anoden mit relativ einfachen Formen wird Sandguss verwendet. Sandguss bietet die Vorteile niedriger Kosten und hoher Prozessflexibilität, wodurch die Anforderungen der Großserienproduktion erfüllt werden. Für kleine Anoden mit hohen Präzisionsanforderungen, wie sie beispielsweise in elektronischen Produkten verwendet werden, wird Druckguss verwendet. Druckguss eignet sich für die Herstellung von Anodenprodukten mit komplexen Formen und dünnen Wänden, wodurch die Maßgenauigkeit und die innere Qualität der Produkte gewährleistet werden.
Während des Gießprozesses werden Gießparameter wie Gießtemperatur, Gießgeschwindigkeit, Abkühlgeschwindigkeit usw. streng kontrolliert. Für unterschiedliche Gießverfahren und Produktanforderungen werden entsprechende Parameterstandards formuliert. Beispielsweise wird beim Druckgießen die Gießtemperatur auf 680 °C–740 °C, die Gießgeschwindigkeit auf 5 m/s–8 m/s geregelt und die Abkühlgeschwindigkeit über das Kühlsystem der Form präzise eingestellt, um die Qualität und Leistung des Gussstücks zu gewährleisten.
Anwendung von Magnesium-Opferanoden
Als wichtiger Bestandteil des kathodischen Korrosionsschutzes bietet die Magnesium-Opferanode einzigartige Vorteile und breite Anwendungsmöglichkeiten. Durch ihre eigene Korrosion und Auflösung liefert die Magnesium-Opferanode Elektronen an das zu schützende Metall und schützt es so vor Korrosion. Sie spielt eine Schlüsselrolle in vielen Bereichen wie der Öl- und Erdgasindustrie, dem Schiffsbau und dem kommunalen Bauwesen.
Ölpipelines
In Öl- und Gaspipelines werden je nach Bodenbeschaffenheit und Rohrleitungsmaterial, beispielsweise in Wüstengebieten mit hohem Bodenwiderstand, Opferanoden aus Magnesiumlegierungen mit hohem Potential eingesetzt. Der Verlegeabstand wird entsprechend reduziert, um den vollständigen Schutz der Rohrleitung zu gewährleisten. In flachen Gebieten mit geringem Bodenwiderstand werden Opferanoden aus Magnesiumlegierungen mit niedrigem Potential eingesetzt, um den Verlegeabstand zu vergrößern und Kosten zu senken. Opferanoden aus Titanmagnesium verhindern wirksam Rohrleitungskorrosion und gewährleisten den sicheren Transport von Öl und Gas.
Lagerungsbehälter
Die Magnesium-Opferanoden von Wstitanium schützen die Bodenplatte und die Innenwand des Lagertanks. Auf der Bodenplatte des Lagertanks ist eine Streifenanode angebracht, die die Bodenplatte gleichmäßig mit Schutzstrom versorgt. An der Innenwand des Lagertanks dient eine hängende oder wandmontierte Anode zum Schutz. Sie verhindert wirksam Unfälle wie korrosionsbedingtes Auslaufen des Lagertanks und gewährleistet einen sicheren Betrieb des Lagertanks.
Schiffe
Schiffe fahren lange Zeit im Meerwasser und sind starker Korrosion ausgesetzt. Die Magnesium-Opferanoden von Wstitanium werden an Rumpf, Ruder, Propeller und anderen Schiffsteilen angebracht, um einen effektiven kathodischen Schutz für das Schiff zu gewährleisten. Die Anodenprodukte weisen eine gute Korrosionsbeständigkeit und Stabilität gegenüber Meerwasser auf und funktionieren bei unterschiedlichen Meerwassertemperaturen, Salzgehalten und Durchflussraten einwandfrei. Gleichzeitig erhöht Magnesium aufgrund seiner geringen Dichte das Schiffsgewicht nicht übermäßig und erfüllt so die Anforderungen an die Leichtbauweise von Schiffen.
Offshore-Plattform
Auch Offshore-Konstruktionen wie Offshore-Ölbohrplattformen und Überseebrücken sind starken Korrosionsbedingungen ausgesetzt. Die Magnesium-Opferanoden von Wstitanium schützen Stahlkonstruktionen, Pfahlbeine, Pfeiler und andere Teile der Plattform. Bei der Entwicklung des Schutzkonzepts werden die Besonderheiten der Meeresumwelt umfassend berücksichtigt, beispielsweise der Einfluss von Faktoren wie Meerwassertemperatur, Salzgehalt, Durchflussrate und mariner biologischer Anhaftung auf die Leistung der Anode. Durch die Optimierung von Layout und Auswahl der Anode wird sichergestellt, dass die Offshore-Plattform während ihrer gesamten Lebensdauer zuverlässig geschützt ist.
Unterirdische Gebäude
Stahlbetonkonstruktionen unterirdischer Gebäude (wie Keller, U-Bahn-Tunnel usw.) sind anfällig für korrosive Einflüsse wie Feuchtigkeit und Salz im Boden. Dies führt zu Stahlkorrosion und beeinträchtigt die statische Sicherheit des Gebäudes. Die Magnesium-Opferanoden von Wstitanium eignen sich zum kathodischen Schutz von Stahlstäben in unterirdischen Gebäuden. Durch das Vorbetonieren oder Einbringen von Anoden in den Boden rund um das Gebäude wird ein Schutzstrom für die Stahlstäbe erzeugt, der deren Rostbildung verhindert. Dadurch wird die Lebensdauer unterirdischer Gebäude effektiv verlängert und die Wartungs- und Bewehrungskosten reduziert.
Brücken
Brückenfundamente liegen üblicherweise unterirdisch oder in Gebieten mit schwankendem Wasserspiegel und sind langfristig der Korrosion durch Wasser und Boden ausgesetzt. Die Magnesium-Opferanoden von Wstitanium können zum kathodischen Schutz von Brückenfundamenten eingesetzt werden, um die Stahlträger und Stahlkonstruktionsteile zu schützen. Je nach Art, Größe und Umgebung der Brücke werden maßgeschneiderte Schutzpläne entwickelt.
Erdungssystem für Umspannwerke
Die Metallleiter des Erdungssystems von Umspannwerken sind lange Zeit unterirdisch verlegt und anfällig für Bodenkorrosion. Dies führt zu einem erhöhten Erdungswiderstand und einer höheren Leistung. Die Magnesium-Opferanoden von Wstitanium eignen sich für den kathodischen Schutz des Erdungssystems von Umspannwerken. Durch den Anschluss an den Erdungsleiter wird ein Schutzstrom erzeugt, der dessen Korrosion verhindert. Dies gewährleistet die gleichbleibend gute Leistung des Erdungssystems und reduziert Risiken im Langzeitbetrieb.
Als wichtiges kathodisches Schutzmaterial spielt die Magnesium-Opferanode mit ihrem einzigartigen Funktionsprinzip und ihren hervorragenden Leistungseigenschaften eine unersetzliche Rolle im Korrosionsschutz von Metallen in vielen Bereichen. Von der Konstruktion über die Installationsmethoden bis hin zu Wartung und Überwachung ist jedes Glied eng miteinander verknüpft und wirkt sich direkt auf die Wirksamkeit und Stabilität des kathodischen Schutzsystems aus.
