1. 形成自發(fā)原電池系統(tǒng)

燃?xì)夤艿乐黧w材質(zhì)多為鋼鐵，鎂合金的標(biāo)準(zhǔn)電極電位（約-1.7V）遠(yuǎn)低于鋼鐵（約-0.44V）。當(dāng)兩者通過(guò)以下方式構(gòu)成回路時(shí)，會(huì)形成一個(gè)無(wú)需外部電源的自發(fā)原電池：

陽(yáng)極：鎂合金（活性更高），作為原電池的“犧牲端”。

陰極：燃?xì)夤艿溃ɑ钚愿停?，作為原電池?/span>“保護(hù)端”。

電解質(zhì)：管道周圍的土壤或地下水，為電子和離子遷移提供通道。

電連接：通過(guò)電纜或直接接觸，實(shí)現(xiàn)鎂合金與燃?xì)夤艿赖目煽繉?dǎo)電。

2. 電極反應(yīng)的定向發(fā)生

在原電池系統(tǒng)中，電子會(huì)從電位更低的鎂合金（陽(yáng)極）流向電位更高的鋼鐵管道（陰極），驅(qū)動(dòng)兩類定向反應(yīng)，最終抑制管道腐蝕：

陽(yáng)極反應(yīng)：鎂合金在電解質(zhì)中發(fā)生氧化反應(yīng)，被溶解腐蝕，釋放電子和鎂離子（Mg-2e?→Mg2?）。這一步是“犧牲”的核心，陽(yáng)極會(huì)持續(xù)消耗直至失效。

陰極反應(yīng)（管道保護(hù)）：從陽(yáng)極流來(lái)的電子聚集在鋼鐵管道表面，抑制了鋼鐵原本的氧化反應(yīng)（Fe-2e? →Fe2?，即生銹的關(guān)鍵步驟）。同時(shí)，電子會(huì)與電解質(zhì)中的氧氣、氫離子結(jié)合（如2H?O+ O?+ 4e?→ 4OH?），避免管道金屬被腐蝕。

3. 維持管道表面的 “陰極極化”

隨著反應(yīng)持續(xù)，鎂合金提供的陰極電流會(huì)使燃?xì)夤艿辣砻娴碾娢徊粩嘟档?，進(jìn)入“陰極極化”狀態(tài)。當(dāng)管道表面電位降至- 0.85V（相對(duì)于硫酸銅參比電極）以下時(shí)，鋼鐵的腐蝕速率會(huì)大幅下降，甚至趨近于零，從而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期保護(hù)。

適配燃?xì)夤艿赖年P(guān)鍵特性

無(wú)需外部電源：避免了外加電流系統(tǒng)的供電線路可能引發(fā)的安全隱患，適配燃?xì)夤艿赖陌踩蟆?

電流輸出穩(wěn)定：鎂合金陽(yáng)極輸出電流平緩，不會(huì)因電流過(guò)大導(dǎo)致管道表面出現(xiàn) “過(guò)保護(hù)”（如氫脆），保護(hù)效果更溫和可靠。

適應(yīng)復(fù)雜土壤：即使在燃?xì)夤艿莱＝?jīng)過(guò)的黏土、砂質(zhì)土壤中，鎂合金也能通過(guò)配套填料包降低接觸電阻，確保原電池反應(yīng)穩(wěn)定發(fā)生。