鎂陽極

錳在鎂中的溶解度為3.4%，如果熔煉方法控制適當，可得到含有少量Mn晶體的Mg-Mn單相固溶體組織。錳是控制鎂中雜質的一種很有效的凈化元素，可消除雜質的不良影響，降低鎂的自腐蝕速度。在鎂合金熔煉過程中，錳與鐵能生成比較大的Fe-Mn化合物而沉積于溶體底部，而殘留在合金中的鐵則溶解于錳中或被錳所包圍，不產生陰極雜質的有害作用。但Mn在鎂合金中有偏析現象，過量的Mn反而會造成合金耐蝕性及塑性的下降。國內外生產的Mg-Mn系合金陽極的錳含量一般為0.5%-1.3%，所允許的雜質鐵和銅的含量分別小于0.03%和0.02%，比純鎂陽極中允許的雜質量高出十多倍。錳的另外一個作用是使Mg-Mn陽極在腐蝕溶解時，在鎂合金表面形成比氫氧化鎂膜更具保護作用的水化二氧化錳膜，使析氫作用進一步減弱。 最近，有人將少量的鈣添加到Mg-Mn合金中，研究開發出一種高性能的Mg-Mn-Ca合金犧牲陽極材料，其含0.26%Mn和0.14%Ca。與Mg-Mn合金(Mg-1.27Mn )相比，該新型合金陽極的電流效率顯著提高，達到62.36% (Mg-Mn合金為50.94%)，且其驅動電壓也有所增大。據研究認為加入鈣后使合金晶粒細化，并且在鎂基體的晶界上析出了Mg2Ca陰極性化合物，從而降低了晶間腐蝕傾向，減少了晶粒的剝落，使合金的溶解變得均勻。這是Mg-Mn-Ca合金具有較優電化學性能的主要原因。

根據鋁和鋅的含量不同，性能不同，其中性能較好和獲得廣泛應用的主要是Mg-6Al-3Zn-Mn合金，其表面溶解均勻，電流效率大于50%.鋁是陽極中的主要合金元素，可與鎂形成Mg17 A112強化相，提高合金的強度。但向工業鎂中單獨添加鋁時，可形成大量的Mg Al, Mg2A13, Mg4 A13等金屬間化合物，這些金屬間化合物的存在，都會增大鎂的自腐蝕速度、加速固溶體的破壞。鋅可降低鎂的腐蝕率，減小鎂的負差異效應，提高陽極電流效率。微量的錳可抵消雜質鐵、鎳的不良影響。當錳的添加量為0.3%時，可使鐵的允許含量達到0.02%，但同時也會降低電流效率。因此，雜質鐵的含量以及相應的錳含量應盡可能低。鋁、鋅、錳的同時存在可進一步降低對工業鎂中的雜質元素含量的要求。為了獲得良好的電化學性能，Mg-AI-Zn-Mn系合金的雜質含量應嚴格控制。在相近的合金成分條件下，雜質少的合金的電流效率明顯高于含雜質多的合金。