阴极保护的基本原理是向被保护金属卡上加一定数目的电子，使被保护金属变成阴极而得到了保护。

2　海内外研究概况

    外加电流阴极保护法的特点是：跟着外界环境的变化如不同海区的温度、盐度、风浪及消息态等前提的变化，恒电位仪能根据参比电极的信号，自动调整保护电流，使船体始终处于良好的保护状态，有利于缩短坞修日期，延上进坞的距离，节约燃料和涂料。

3.1　铂／铌复合阳极的研制

    现在外加电流阴极保护系统的设计有效使用期通常为5年，而国外已将系统的使用寿命设计成20年以上，几乎和船的寿命相同，与此使用寿命相适应，必需要良好的辅助阳极，高机能的恒电位仪，参比电极和阳极屏材料。提供电流的方法可分为外加电流法与牺牲阳极法。

    在过去较长的一段时间里，潜艇艇体侵蚀严峻，这是由于早期我们的潜艇只采用牺牲阳极保护压载舱中的耐压壳体，而非耐压舱外壳只采用油漆涂层防护，并不采用阴极保护措施，外壳产生严峻侵蚀。

    铂是理想的阳极材料，但它很贵，不能把纯铂作为阳极材料，只能将薄薄的铂附在基体材料上，基体材料有3种：钛、钽、铌。

    海水中含氯化离子高，导电性高，是很强的电介质，因此船舶在海水中侵蚀比较严峻，潜艇犹如其它船舶一样，处于海水侵蚀电介质中，若不采取适当的防蚀措施必定会受到严峻的侵蚀，特别是潜艇所处的前提更为苛刻，对防蚀的要求更高。关于用牺牲阳极的办法保护潜艇，美国海军提出过不同的观点，他们以为，为减轻潜艇重量，装大量的牺牲阳极受到很大的限制，反对在外壳上装牺牲阳极，以为在外壳装牺牲阳极以后，航行时会产生可测得的声响，影响其隐蔽性，就外壳装牺牲阳极对航行时所产生的阻力题目，曾进行过有关测试，以为潜艇在高速航行时(航速＞18kn)，有一定的影响，而在低速时影响不大。 70年代初接踵泛起多条潜艇在短短的1年时间内分别于水线以下的钢板侵蚀穿孔多达十几回，使进坞修理工程大大增加，严峻影响了潜艇的战备练习。

3.2　高机能阳极屏材料的研究

    为了使薄的铂(10μm左右)和基体有一定强度的结协力，形成冶金结合，通过真空沉积和拉拔等技术进行研制，研制设计出的阳极都可以达20年以上，单个阳极排流量在50A以上。

    这对常规潜艇是一个重要题目，由于用于保护的电能消耗是和艇的续航力相关的，假如最大保护电流(下潜航行)约为72A，输出电压可在8V左右，这样当下潜时，其瞬时的最大功率消耗为600W左右，跟着下潜以后的时间的延长，艇体的电位不断极化，所需的电流及输出电压都要降低，其降低的值与该艇的油漆状况及航速有关，潜艇大部门时间是处在巡航状态，此果浸水面积少，外加电流保护所需的电流约10A左右，电压为5～8V，所需功率为60W左右。外加电流法就是外加一个直流电源，电源的正极接辅助阳极，负极接被保护的金属。钛最便宜，但其击穿电压低为8～12V，使用受到限制，钽的击穿电压高＞100V，但也太贵，只有铌的击穿电压在80V以上基本可以知足各种前提下的应用，也比较便宜，枢纽在制造工艺、铂层和基体的复合方法，方法有电镀、焊接、真空、沉积、轧制、拉拨、爆炸复合等。

    海内一些老型号的潜艇已成功地采用了外加电流阴极保护技术，该项技术主要用于对潜艇的非耐压壳及推进器的保护，而压载舱及指挥台围壁内、上层建筑的透水部门仍用牺牲阳极保护。

3.3　保护系统所需的功率

    国外常用的环氧腻子阳极屏材料，被称为“永久性”的阳极屏材料，它的寿命长，施工简朴，可一次成型，对保护电位分布平均，安装较少的阳极即可获得理想的电位分布，有重要意义。

    通过系泊试验及航行表明，采用自动控制外加电流阴极保护系统，可以根据潜艇的不同状态(停泊、航行、下潜、上浮及不同的航速)，自动调节所需的保护电流，使潜艇始终处于给定的保护电位。

    海内常用的阴极保护漆是绿环氧磁漆，耐阴极电位低，施工前提要求苛刻不便。

    目前美国海军差未几全部准备役及很多现役舰艇都采用外加电流保护系统来防侵蚀，日本建造的大型高速运输船只相称多数目是安装外加电流保护系统的。从进坞检查看防侵蚀效果理想，油漆脱落的地方也无黄斑，黝黑发亮，无锈蚀痕迹。

    国外关于对潜艇的防蚀研究，早在50年代就有报导，当时主要仍是采用牺牲阳极和涂料相配合的防蚀技术。

    50年代末期，美国海军开始在潜艇长进行了外加电流阴极保护的试验，从报导可知，美国海军核潜艇“海狼号”、“渔号”采用了自动控制外加电流阴极装置，数年之后，经由几回进坞检查证实防蚀效果明显，水下部门无显著锈层，钢板未发现凹坑，焊缝基本上完好无蚀，壳板比较光滑，取得了良好的保护效果。牺牲阳极法是用一种电位比被保护的金属还要负的金属与被保护的金属联接在一起，依赖电位比较负的金属不断地侵蚀溶解而产生的电子来保护被保护金属的方法，这种为了保护其它金属而自身被侵蚀的金属称为牺牲阳极，常用的牺牲阳极金属有锌、铝、镁及其它合金。一些国家在修造船手册规范中也载明装有外加电流阴极保护装置的船舶可以延上进坞距离为2.5年。

　　2) 提供信号及丈量艇体电位的参比电极；

　　1) 通电并与艇体严格绝缘的不溶性阳极；

    艇体外加电流阴极保护是根据电化原理用来防止船舶水下部门侵蚀的新技术，外加电流阴极保护装置由3个部门组成。

    阳极屏材料的好坏，对系统的使用机能、保护效果有直接的影响，阳极屏材料的要求是耐海水和氯气的作用，而阴极电位高，施工利便。

　　3) 自动控制的供电设备??恒电位仪。

3　研究内容和技术枢纽

    潜艇外加电流阴极保护系统，就现在研制的水平，其设计寿命可以和船舶(20年以上)相同，主要部件不需更换，延长了坞修距离期，大大节省了维修用度，减少了维修工作量，有一定的军事意义及经济效益。

    阴极保护已有悠久的历史，1824年，英国人就把锌板安装在一艘船上作阴极保护。

潜艇外加电流阴极保护的应用和研究概述

    现在国外海军潜艇的防蚀题目，已有了相应的规范，潜艇的防蚀采用阴极保护和涂料相配合，而阴极保护又是为牺牲阳极的外加电流相配合，用牺牲阳极重点保护压载舱，指挥台围壁内的结构浸水区，用外加电流阴极保护着重保护整个艇的外壳浸水部门及推进器这种防蚀方法对潜艇来说是实用而有效的。