基于原电池原理，当镁合金牺牲阳极与被保护的金属（如钢铁）接触并处于电解质环境（如水、土壤）中时，镁合金作为阳极发生氧化反应，失去电子而优先被腐蚀，被保护的金属作为阴极，因得到镁合金输送来的电子而避免了自身被氧化，从而延长金属结构的寿命。
- 电化学性能优良：
- 电位负：开路电位可达 - 1.75V 至 - 1.65V（相对于饱和硫酸铜参比电极），比被保护的钢铁电位低很多，能提供足够大的驱动电压，促使电流顺利流向被保护金属，保证良好的阴极保护效果。
- 理论电容量大：镁的理论电容量为 2207Ah/kg，在常用的牺牲阳极材料中处于较高水平，意味着单位质量的镁合金牺牲阳极能提供较多电量，可延长自身使用寿命，减少更换频率。
- 其他特性：
- 密度小：镁合金的密度约为 1.74g/cm³，仅为钢铁的 1/4 左右，重量轻，便于运输和安装，在高空、水下等安装条件复杂的场景中优势明显。
- 腐蚀产物疏松：镁合金牺牲阳极在腐蚀过程中产生的腐蚀产物较为疏松，不会在阳极表面形成致密的保护膜，能保证阳极持续与电解质接触，维持稳定的电流输出，确保阴极保护的连续性，但这也导致其电流效率相对较低，一般在 50%-60% 左右。
- 环境适应性好：能在多种电解质环境中使用，如土壤、淡水、海水及中性盐雾等环境，尤其适用于土壤环境，因为土壤的电阻率通常较高，而镁合金牺牲阳极电位负、驱动电压大的特点能在高电阻率环境下有效提供保护电流。
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