阴极保护是防止水下和地下金属结构腐蚀的一种方法，通常用于保护船舶、海上漂浮物、海底设备、港口、管道、储罐等多种结构免受腐蚀。

阴极保护基本原理

阴极保护的原理是将金属表面的活性区域转化为钝化区域，使其成为电化学电池的阴极来实现的。通过持续的直流电流的流入，金属的电位降低，腐蚀将受到抑制，直至实现阴极保护。

阴极保护可以通过以下两种方式实现:

•牺牲阳极阴极保护

•外加电流阴极保护，通常称为ICCP

实施阴极保护的方法是牺牲阳极阴极保护法，将被保护的金属与另一种更容易被腐蚀的金属连接，被保护金属成为阴极，易腐蚀金属成为阳极。锌、铝和镁是常用的牺牲阳极材料。

牺牲阳极阴极保护原理

活跃的金属作为阴极保护的阳极，而牺牲自己腐蚀(释放离子，腐蚀自身)来保护阴极，这就是“牺牲阳极”名称的由来。由于牺牲阳极的驱动电压一般较低，保护范围有限，牺牲阳极必须分布均匀，且靠近被保护区域。由于阳极区和阴极区之间存在电位差，带正电的金属离子离开阳极表面流入电解质，而电子离开阴极表面通过导线流入阳极。对于铝合金牺牲阳极，阳极表面的反应为:4Al→4Al³⁺+12e^-。

外加电流阴极保护(ICCP)

ICCP系统需要使用稳压直流电源提供电流，通常称为恒电位仪。恒电位仪提供了必须的电流，使被保护的金属表面负向极化。

外加电流阴极保护原理

保护电流由特殊设计的惰性辅助阳极提供，辅助阳极通常是一种不易溶解成金属离子的导电材料。在良好的海水环境下，氯离子的氧化是主要的阳极反应，在阳极表面产生氯气：2Cl_-→Cl₂ + 2e_-。在低盐度水体中，主要的阳极反应是水的分解：2H₂O→O₂+4H⁺+4e^-。

海水中见的ICCP辅助阳极类型之一是MMO/Ti阳极，它是由镀有贵金属或金属氧化物催化剂(MMO)的钛基(Ti)组成的。

什么时候实现阴极保护?

阴极保护电流流过任何金属都会使其电位向负方向偏移，阴极保护就是通过使电位负向偏移一定的程度实现的。