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陰極防食法

陰極防食法（いんきょくぼうしょくほう、カソード防食法とも、英語：Cathodic protection、略称:CP）は、金属表面を化学電池の陰極にすることにより、金属表面の腐食を防止する方法の一つ。

鋼製のジャケット構造に取り付けられたアルミニウム製の犠牲陽極（明るい色の長方形の棒） 。
亜鉛の犠牲陽極(白い物体) がボートのスクリュー軸直上に取り付けられている（丸い物体） 。
Pronunciation of the word "Cathodic"

イオン傾向が卑の陽極を犠牲に化学的に電流を発生させる方法と直流電源を用いて電流を発生させる方法の二通りがある。

船舶や洋上風力発電装置など海水に晒されるものの他再塗装が困難な鉄筋コンクリート内部の鉄筋の保護など幅広い用途に用いられる。

種類 編集

流電陽極方式 編集

異種金属接触腐食を逆手に取った方法。海水中や土中などの電解質中にある被防食体よりもイオン化傾向の大きいアルミニウム、亜鉛、マグネシウムのような金属(犠牲陽極)を接続し、両者間の電位差を利用して被防食体に電流を流す方式。陽極は次第に腐食するので交換が必要。

外部電源方式 編集

 
外部電源方式 シンプルな印象的な現在の陰極防食システム。 DC電流源は、保護電気化学反応を促進するために使用される。

陽極と被防食体の間に直流電源を設置し、常に電流を流すことでイオン化傾向に関係なく被防食体を保護する方式である。

チタンなど腐食しにくい耐久性電極を用いることで長期にわたってその効果を保つ。

歴史 編集

タイプ 編集

 
船の船体に取り付けられたガルバニック犠牲陽極で、腐食を示している。

ガルバニック 編集

金属 銅に対する電位：のCuSO 4

中性pH環境での参照電極（ボルト）

カーボン、グラファイト、コークス +0.3
白金 0〜-0.1
鋼のミルスケール −0.2
高シリコン鋳鉄 −0.2
銅、真ちゅう、青銅 −0.2
コンクリートの軟鋼 −0.2
鉛 −0.5
鋳鉄（黒鉛化されていない） −0.5
軟鋼（錆び） −0.2〜−0.5
軟鋼（クリーン） −0.5〜−0.8
商業的に純粋なアルミニウム −0.8
アルミニウム合金（5％亜鉛） −1.05
亜鉛 −1.1
マグネシウム合金（6％Al、3％Zn、0.15％Mn） −1.6
商業的に純粋なマグネシウム -1.75

感銘を受けた現在のシステム 編集

ハイブリッドシステム 編集

アプリケーション 編集

温水タンク/給湯器 編集

パイプライン 編集

 
パイプラインに接続された空冷式陰極防食整流器。
 
イギリス、ウェストヨークシャー、リーズのガスパイプライン上の陰極防食マーカー。

船とボート 編集

 
船体に見える白い斑点は、亜鉛ブロックの犠牲陽極です。

海洋 編集

コンクリート中の鋼 編集

内部陰極防食 編集

亜鉛めっき鋼 編集

自動車 編集

テスト 編集

問題 編集

水素の生産 編集

陰極剥離 編集

陰極防食 編集

脚注 編集

参考文献 編集

  • A.W. Peabody, Peabody's Control of Pipeline Corrosion, 2nd Ed., 2001, NACE International. ISBN 1-57590-092-0
  • Davy, H., Phil. Trans. Roy. Soc., 114,151,242 and 328 (1824)
  • Ashworth V., Corrosion Vol. 2, 3rd Ed., 1994, ISBN 0-7506-1077-8
  • Baeckmann, Schwenck & Prinz, Handbook of Cathodic Corrosion Protection, 3rd Edition 1997. ISBN 0-88415-056-9
  • Scherer, L. F., Oil and Gas Journal, (1939)
  • ASTM B843 - 07 Standard Specification for Magnesium Alloy Anodes for Cathodic Protection
  • ASTM B418 - 09 Standard Specification for Cast and Wrought Galvanic Zinc Anodes
  • Roberge, Pierre R, Handbook of Corrosion Engineering 1999 ISBN 0-07-076516-2
  • NACE International Paper 09043 Coatings Used in Conjunction with Cathodic Protection - Shielding vs Non-shielding Coatings
  • NACE International TM0497-2002, Measurement Techniques Related to Criteria for Cathodic Protection on Underground or Submerged Metallic Piping Systems
  • Transportation Safety Board of Canada, Report Number P99H0021, 1999 [1]
  • Covino, Bernard S, et al., Performance of Zinc Anodes for Cathodic Protection of Reinforced Concrete Bridges, Oregon Dept of Transport & Federal Highway Administration, March 2002
  • UK Highways Agency BA 83/02; Design Manual for Roads and Bridges, Vol.3, Sect.3, Part 3, Cathodic Protection For Use In Reinforced Concrete Highway Structures. [2] (Retrieved 2011-01-04)
  • Daily, Steven F, Using Cathodic Protection to Control Corrosion of Reinforced Concrete Structures in Marine Environments (published in Port Technology International)
  • Gummow, RA, Corrosion Control of Municipal Infrastructure Using Cathodic Protection. NACE Conference Oct 1999, NACE Materials Performance Feb 2000
  • EN 12473:2000 - General principles of cathodic protection in sea water
  • EN 12499:2003 - Internal cathodic protection of metallic structures
  • NACE RP0100-2000 Cathodic Protection of Prestressed Concrete Cylinder Pipelines
  • BS 7361-1:1991 - Cathodic Protection
  • SAE International Paper No. 912270 Robert Baboian, State of the Art in Automobile Cathodic Protection, Proceedings of the 5th Automotive Corrosion and Prevention Conference, P-250, Warrendale, PA, USA, August 1991
  • US Army Corps of Engineers, Engineering manual 1110-2-2704, 12 July 2004

関連項目 編集

外部リンク 編集

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