眾所皆知海水對金屬的腐蝕性極高、但是為何浸在水線(waterline)下的一部份船外機金屬及油壓升降座為何不受影響呢? 因為聰明的人類想到了利用電化學(electrochemical)中所學到的理論,來產生一種就叫--犧牲陽極sacrificial anode---陰極防鏽法(Catholic protection), 白話點說,就是<犧牲掉陽極端的金屬, 來保護陰極端的金屬>..唉.真是頭大了
, 又是電學又是化學的,,,真是看到理化就快頭昏眼花了…也不知道如何闡述才好….
電蝕現象:
在通常船隻停泊的碼頭有不同的電流通過水中,如岸邊電源插頭,電器、電池或者是其他船或自船透過船體所產生的電流外洩(stray current leakage)等,而這些電流藉由海水(淡水)通過金屬時(如船外機)將會形成一種就叫電蝕(galvanic corrosion)現象,而海水即為上述現象的最佳導體之一
例如,在碧沙港內靠入口處的水邊有一大堆海產店的抽水馬達,即上述<游離電流>的最佳來源..
犧牲陽極à保護陰極
此一工法是利用二種不同金屬相<接觸時>因所擁有的不同電位差(electrical potential) 導致低電位的金屬(犧牲陽極的金屬塊)形成陽極端, 而高電位的金屬形成陰極端(如船外機金屬的部位), 再透過如水的導體,而將陽極端的金屬的離子釋出(即腐蝕作用), 此時被保護的金屬上(如船外機金屬的部位)形成陰離子而避免氧化作用而產生腐蝕, 而這一結果就達成我們所要求的目的----老實說這只是基本概念,不需著墨太多,又不是要考大學,不是嗎?
所以簡單說就是利用犧牲掉陽極的金屬 (如鋅Zinc, 鎂Magnesium,鋁Aluminum)的方式來保護陰極(即船外機金屬)
不同的犧牲陽極金屬及適用的水域:
市面上常見的犧牲陽極金屬有鋅,鎂,鋁,鈦合金、等,, 基本上電位值較低(呈負值)又具活性的金屬通常是成為陽極的最佳材料
除了金屬制的船身如鋁,鐵也需用到犧牲陽極保護外,另在一般FRP小船的水線以下與水接觸的金屬部份(大都是船外機/船內外机stern drive的下部浸水地方,即整流板Trim tabs,尾舵Rudder, 傳動軸shaft,槳葉Propeller及固定船外机的尾板座Transom bracket等組件)的也因為此、大多的船外機商在設計時,都會在浸水地方保留適當的”孔位”來放置適當大小形狀不同的犧牲陽極金屬,來產生防止水中電蝕對引擎本體的鏽蝕作用, 依設計不同,通常<至少>會有二到三塊不等.
基本上,犧牲陽極金屬數量愈多、面積愈大其效果愈好,(成本不去考量的話)
另外,因船隻航行或停泊的水域不同, 如淡水, 海水或半鹹水的河口地帶(estuary)而適用的金屬有所不同, 如鋁合金在淡水中, 會形成一層白色氧化層(鈍化作用)而失去犧牲陽極的功用.
因金屬活性不同(電位不同)使用在淡水(因電阻較高)須用活性較佳的鎂合金(國外廠商建議若移船至淡水域超過2星期最好更換成鎂合金), 而鎂合金若用在海水中則會因其金屬活性較高而一下子就消耗怠盡了, 同時也會在被保護的金屬上形成一層難以去除的鈣化質(calcareous deposit).
而海水因電阻較小,故用鋅合金,使之不會像鎂合金一樣腐蝕過快,而需頻頻更換,而另一種常用的鋁合金則可用在上述二種水質中.
整理一下:
淡水fresh water--->鎂合金
海水sea water---->鋅合金
半鹹水 estuary---->鋅合金Ok
更換的時机:
因此,各位船老大在年度上架保養時、或原廠/代理商技師來做保養或維修時,請一併檢視陽極金屬鏽蝕(通常是呈凹凸不光滑的表面)的情況、依照國外犧牲陽極金屬製造商建議、每二年定期或是發現已消耗2/3時,需更新一次,是較為保險的做法,千萬別等到引擎本體或其金屬基座開始腐蝕後,再來更換,那可真是事情大條了!
更換時.建議以原廠為佳,因為好的陽極金屬不但純度較高(高達99.999%),導電率也高、另含有少許比例的其他金屬成份,而且形狀與本體(如船外機)較吻合,例如裝置於尾舵並不會造成太多的水阻等.
現一般國際上制造商目前皆以美國軍用規格----Mil-A-18001做為最高標準.故符合此一規範的產品,基本上都是OK的.
注意事項:
犧牲陽極須與水與被保護金屬接觸,故陽極金屬的表面切記”絕不能”上任何的塗料(如船底漆等),另外在螺絲鎖回本體(如船外機)時,其兩金屬的接觸面也不能上漆,以免妨礙傳導而失去作用
由於此陽極金屬通常是以螺絲方式鎖在金屬(如船外机)上,要自行DIY時非常簡單,但若沒把握找出各犧牲陽極塊的分佈點時,還是委請專業人仕為之.以免因小失大.
形體各異的犧牲陽極---適合船體不同位置
以Mercury 115船外机來看, 共有二顆犧牲陽極---
第一顆位在螺旋槳上方的孔穴
第2顆在船尾后板,鎖升降器架的下方,b的這個位置-->這地方要特別注意,也容易被疏忽之處,尤其是一不小心就上了漆....
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