随着近几年我国电力供应紧张状况的缓和，电器在居民家庭中日益普及
。由于电热水器的综合使用成本比燃气热水器低，并具有使用安全、安装简
单、多路供水等特点，因此受到越来越多的消费者的欢迎。据有关市场调查
，1999年我国城镇家庭燃气热水器相对于电热水器的保有量的比例为7∶3；
而2000年该比例已变成5∶5。我国电热水器的产量，保守估计已经达到500
万台，预计产量将很快达到1000万台。国内许多家电业巨头如海尔、小鸭等
纷纷进入了电热水器市场，就连以燃气热水器为主业的万家乐也开始生产电
热水器了。
    与电热水器生产及消费蒸蒸日上这个事实相悖的是：虽然许多厂家都采
用了镁阳极对电热水器进行保护，但对其原理却知之甚少。厂家宣传镁阳极
时使用了“强力镁棒，软化水质”、“特大镁阳极，防腐除垢”、“镁制除
垢器，保护内胆”、“超长强力镁阳极棒，杀菌除垢，提高效率，延长内胆
使用寿命”等用词，这些宣传不但对“镁阳极”采用了不同的叫法，对于它
在电热水器中的功能和作用的宣传，更可谓是鱼龙混杂。此外，许多厂家在
镁阳极的电化学应用原理、材料的选用、与电热水器内胆材料的配合、合适
重量的选择及镁阳极合理寿命等方面也存在不少误区，往往让消费者一头雾
水，良莠难辨，影响他们正确地购买、使用和维护电热水器。
    挪威海德鲁镁业有限公司从事镁阳极的生产及热水器内胆、大型储水设
施、埋地管线的阴极保护工作已有40多年，是欧洲最著名的镁阳极生产厂家
。在热水器内胆的阴极保护方面，公司积累了丰富的经验，其中很多已经成
为德国及欧洲相关标准的基础。在开拓中国电热水器阴极保护市场的过程中
，我们发现了上述与镁阳极使用有关的问题。在此我们愿意将多年的经验与
国内业内人士商榷交流，共同促进中国电热水器市场的繁荣和健康发展。
镁阳极在电热水器中的作用
    首先要说明的是，上文提到的在电热水器中使用的镁阳极、镁棒、镁阳
极棒、镁牺牲阳极等，其实都是同一个东西，即电热水器内胆里配备的圆柱
型镁合金棒，较常见的叫法为镁阳极或镁棒。
    热水器内胆长年浸泡在高温热水里，就目前内胆的材料水平而言，不论
是不锈钢、搪瓷还是其他材料，时间长了都会发生化学腐蚀，并最终可能导
致内胆腐蚀穿孔。因此，为了使产品有一定的合理寿命，必须想办法对热水
器的内胆进行保护。采用镁阳极来保护热水器内胆免于腐蚀的构想于1950年
左右始于美国，此方法随后在欧美各国得到发展并至成熟。
    简言之，镁阳极的作用是保护电热水器内胆免于腐蚀，延长内胆寿命，
即防腐是镁阳极的惟一作用，其他说法如“特大”或“超长”是指选用的镁
阳极有较大的尺寸(即重量)，会有较长的使用寿命；“杀菌除垢”、“软化
水质”的说法并没有科学依据；“强力”一词则不知所云。
牺牲阳极阴极腐蚀防护的
    电化学原理
    阴极腐蚀防护的基本原理是将被保护金属 (如热水器内胆的基本材料—
—钢铁)与电位更负的活泼金属(如镁)相偶接，以热水器内胆中的水为电解质
，此系统构成了原电池，此时更活泼的金属镁释放电子，成为阳极；电子被输
送到钢铁与水接触的表面发生还原反应，铁的氧化反应被抑制，成为阴极。由
于镁阳极牺牲了自己而保护了内胆，被称为“牺牲阳极”。这就是所谓的牺牲
阳极阴极腐蚀防护。
为什么选用镁合金作阳极材料
    可用的阳极材料主要有镁、铝、锌及其合金。其中，镁及镁合金的阳极电
位最低，对铁的驱动电位大，最适合在电阻率高的淡水中使用。另外，镁也是
人体必需的元素，对人体无毒副作用。
    锌阳极随着温度的升高，其电极电位会正移，乃至锌—铁电偶发生电位极
性逆转，反而会加速铁的腐蚀。另外，锌合金阳极在高温水中会发生晶间腐蚀
，导致晶粒直接脱落。纯铝非常容易钝化，故一般使用铝合金阳极，主要用于
海水介质中，很少在淡水中使用。虽然美国曾开发了在淡水中应用的铝合金阳
极，但没有大规模推广应用，因为医学上已发现铝合金在大脑中的积聚与老年
痴呆症有很大的关联。
    虽然镁的自腐蚀作用较大，电流效率稍低，但相对于其他牺牲阳极材料而
言，镁仍然是热水器阳极的首选材料。要指出的是，虽然镁阳极的主要成分是
镁(含量在90%左右)，但用纯镁作阳极是不可取的。必须通过合理添加其他元
素制成镁合金，才能获得具有良好质量和防腐作用的镁阳极。
镁阳极与热水器内胆材料的关系
    目前电热水器内胆的常用材料有不锈钢和搪瓷两种。
    理论上讲，不锈钢材料本身对水应有足够的腐蚀抵抗能力，从而保证热水
器内胆有一定的使用年限。但如果不锈钢的材质不过关，或者没有良好的焊接
和焊后处理工艺，将会严重影响不锈钢内胆的防腐性能。而采用良好的不锈钢
材料以及先进的焊接工艺会大大增加产品的成本，从而影响产品的市场竞争力。
    搪瓷内胆是通过在普通钢材表面涂敷搪瓷制作而成，具有较低的成本和良
好的使用寿命，从而赢得越来越多的市场。但即使最好的搪瓷工艺也不能保证
内胆表面百分之百地被搪瓷覆盖，因此热水器中的水会通过搪瓷表面的针孔、
细微裂缝等缺陷(小于搪瓷总面积的1%)而接触并腐蚀搪瓷底部的钢材。因此还
需要配备镁阳极进行阴极腐蚀防护。
    通过上面的叙述可以看出，如果同样规格的不锈钢内胆和搪瓷内胆都需要
进行镁阳极阴极防护的话，显然前者需要保护的金属表面要远远大于后者。因
此，如果选用同样尺寸的镁阳极，不锈钢内胆中镁阳极的消耗速度要远远高于
搪瓷内胆中镁阳极的消耗速度。根据对国内热水器使用情况的调查，不锈钢内
胆中镁阳极的最快消耗速度不到2个月，平均速度为6-12 个月(当然这里不排
除水质、厂家选用的镁阳极的尺寸过小等因素)。
    相比之下，镁阳极在搪瓷内胆中的使用寿命要高得多。根据搪瓷内胆热水
器在欧洲的多年使用经验，镁阳极的平均寿命可达2-5年。因此，采用搪瓷内胆
并配备镁阳极对内胆进行阴极保护，是一种成熟可靠的解决方案，既使热水器
有较低的制造成本，又有良好的使用性能及寿命。国外多年的使用实践证实了
它的可靠性。这也是欧洲目前大多数厂家都生产搪瓷内胆热水器的原因。国内
最近几年新上的生产线大多都是搪瓷线，也是例证。
镁阳极的合理寿命
    镁阳极在热水器中的寿命是否越长越好？其实任何问题都是一分为二的。
如果消耗太慢，有可能是阳极已经钝化，其阴极保护作用形同虚设。反之，如
果阳极消耗太快，不仅给厂家和用户带来不必要的麻烦，增加厂家的售后成本
或消费者的使用成本，而且会产生过多的沉淀物，影响水质甚至使水变味。
    为此，德国标准和正在制定的欧洲标准的最低要求镁阳极在陶瓷内胆中的
使用寿命至少要达到2年。
镁阳极的合理重量
    影响镁阳极使用寿命的因素有很多，如热水器内部布局设计、内胆材料、
搪瓷的质量、水质、镁阳极的重量及消耗速度等。这里着重说一下镁阳极的合
理重量。据调查，国内电热水器生产厂家选用的镁阳极的重量标准有较大差异
。不同厂家生产的同样规格的热水器，里面配置的镁阳极的大小有时差得惊人
。目前正在讨论制定的《热水器搪瓷制件》行业标准中已包含了内胆阴极防护
措施，并对镁阳极的合理寿命和重量作出了要求。从维护市场的公平竞争和保
护广大消费者的利益出发，是一个可喜的事情。