最具影响力的理工北大研究生展开热水器使用镁棒的原理的演讲

     位于鹤壁市国家经济开发区城北工业区延河路198号，于2008年8月注册的有限责任公司，占地面积50亩，职工人数120人，是一家专门从事，，镁型材，镁棒材，镁散热片，镁丝，镁锭，金属镁深加工产品基础研究、技术开发和生产销售的高新产品企业，是全国金属镁挤压行业龙头企业。

热水器使用镁棒的原理
      
   镁棒的理论根源是来自阴极保护的原理。阴极保护，是一个电化学专业术语，它是给需要保护的金属补充大量的电子，使被保护金属整体处于电子过剩的状态使金属表面各点达到同一负电位，金属原子不容易失去电子而变成离子溶入溶液。实现对金属的阴极保护有两种办法：外加电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护。      
   强制外加电流保护法——外加电流阴极保护是通过外加直流电源以及辅助阳极，迫使电流从土壤中流向被保护金属使被保护金属结构电位低于周围环境。被保护金属、辅助阳极在腐蚀介质中形成的电解池中，分别是负极、正极。辅助阳极本身不消耗，仅仅是作为一个中介把电流源源不断地提供给被保护金属，这样被保护金属表面只发生还原反应，从而阻止腐蚀的发生。强制外加电流保护方法需要一个持续不断的电流，所以在这套保护方案中必须有恒电位仪对电流进行控制。正式由于这个原因，这套保护方法一般用在大型的金属结构设备中，如机场油库的长达几十公里的输油管线保护等。      
牺牲阳极保护法——牺牲阳极阴极保护是将电位更负或者说更为活泼的金属与被保护金属连接，并处于同一电解质中，使该金属上的电子转移到被保护金属上去，使整个被保护金属处于一个较负的、相同的电位下。也就是通过两者形成原电池，保护金属代替被保护金属发生氧化反应，代替被保护金属被腐蚀消耗。我们简单来讲，牺牲阳极保护法就是我们给被保护金属找个挡箭牌，所有的锈蚀让这个挡箭牌来完成，等到它牺牲后，我们再找个新的继续挡箭，用一个词来说就是丢马保帅。只不过，我们的“马”是故意丢的，而不是被迫丢的。镁棒保护就是这个原理，镁棒充当了热水器内胆的挡箭牌，代替了内胆腐蚀掉，从而保全了内胆的安全。     


镁棒应用现状      


   目前，镁棒对热水器内胆和加热管的保护已经被厂家所认同，几乎所有的厂家都在热水器上安装了镁棒。主流的镁棒主要有符合AZ-31标准和AZ-63标准两种。AZ-31标准下，镁棒的主要成分是，近于97%镁，3%铝，剩余少量其他元素；AZ-63标准下，含镁94%，含铝6%，含锌3%，剩余为其他元素。      
早期，很多厂家在对产品本身安全性能进行宣传的时候，把镁棒作为一个卖点，所以很多消费者现在也知道镁棒这个东西。很多厂家过分依赖镁棒，然而镁棒作为牺牲阳极的一个延伸，它肯定是拥有自己的使用寿命的。      
正常产品有个额定使用寿命，镁棒也一样，一般为2年，这个寿命并非以镁棒的体积大小所衡量。镁棒作为一个腐蚀替代品，它的寿命决定于腐蚀介质的腐蚀性强弱。在水质差的地方只能使用半年，甚至更短2~3个月。      
   很多厂家承诺可上门更换镁棒，但镁棒作为深藏在内胆中的部件，目前它几时消耗完，是不清楚的，也不可能经常打开看看镁棒消耗情况。但如果按照镁棒的理想使用寿命来定期更换，就肯定不可能做到及时有效。因为每个地方的水质不同，热水器的使用频率不同，镁棒什么时候更换是恰倒好处也确实很难把握。如果提前更换就造成浪费，但拖后了，就会有一段时间内胆是在无保护状态下工作的，隐患可想而知。这主要还是因为现在的热水器产品中镁棒还不能像水温一样可清晰看到。      
另外在安装上，镁棒一定要与内胆和加热管进行绝缘处理。因镁棒源于阴极保护的牺牲阳极技术，根本上还是原电池的原理，如果不能和被保护体绝缘，相当于形成短路，保护效果大打折扣。现在的镁棒一般安装在加热管所在的法兰盘上，在连接时一定要通过加置垫片把法兰盘和镁棒绝缘。安装在排污口的也要做到绝缘。      


镁棒防腐存在的问题     


1．镁棒使用寿命有限，不能始终对热水器进行有效保护。所谓牺牲阳极那么总有牺牲的那一天，无论早晚，镁棒也是如此，长不过2年，短则更甚。在大型金属设备的牺牲阳极保
    护中，镁棒也是有设计寿命的，是要定期更新的。安装在轮船上、管道上的，可以像换衣服一样简单更换，但在热水器内胆中的就麻烦多了。     
2．对内胆加热管过保护。镁棒使用的电位较负，一般在-1.7左右，这么高的电位在初期会使内胆和加热管电位骤增形成过保护。这样在内胆和加热管周围富集了大量离子，加速形成水垢。水垢覆盖在加热管上，影响了加热管的散热，使局部温度过热，干烧使之融化，进而形成腐蚀穿孔。有很多厂家搞不懂为什么在镁棒的保护下，加热管还会穿孔，其实最初的穿孔不是腐蚀，而是融化的。      
3．杂质影响使用。镁棒是一个镁为主的合金，其中还有很多种其他金属物质，这些物质像Fe、Ni、Cu等影响镁棒的保护效果，而铝则会导致老年痴呆症。      
4．镁棒形成很多漂浮物，堵塞喷头。镁棒包含很多金属，这些金属物质会在镁棒消耗时分解出来，有的通过反映形成絮状物，有的则沉积在水管上，尤其是喷头部位，经常附着很多，影响使用。      
5．部分地区产生臭水。在某些地区，水中含有大量SO42-、S2-，这些离子和镁等金属发生反映，形成H2S气体，产生臭鸡蛋味道。      在一定程度上，镁棒部分缓解了热水器的腐蚀问题，减少了安全隐患。有其自身的积极意义。但是，厂家也不能过分依赖镁棒，不能把镁棒的功能夸大化，毕竟镁棒一些缺陷是它自身无法克服的。