金属的腐蚀与防护(金属的腐蚀与防护技术)

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金属的腐蚀与防护(金属的腐蚀与防护技巧)

金属材料的腐蚀机理通常分为化学腐蚀和电化学腐蚀。根据腐败的形式,可以分为整体腐败和局部腐败,而局部腐败是一种复杂的腐败形式,又细分为粒间腐败、点状腐败、缝隙腐败、压力腐败、电流腐败和选择性腐败。

金属的化学腐蚀是指金属与环境介质发生反应,生成金属化合物,降低材料性能的现象。在自然界中,除了金和铂,大多数金属都以氧化物(矿石)的形式存在。金属氧化的结果是在其表面形成固体氧化膜。氧化膜阻碍了金属与介质之间的物质传递,会减缓金属的持续氧化。然而,为了屏蔽金属,氧化膜必须满足以下条件:

1.生成的金属膜必须致密完整,能完全覆盖金属表面。

2.氧化物本身稳定、难熔、不挥发,不容易与介质相互作用。

3.氧化膜与基底结合良好,热膨胀系数相近,不会脱落。

4.氧化膜具有足够的强度和塑性来承受一定的应力和应变。

金属的电化学腐蚀是指金属在电解质介质中的腐蚀。电化学腐蚀的条件:

1.金属或合金化学成分不均匀,含有各种杂质和合金元素。

2.组织结构不均衡。

3.不均衡的身体状况。

4.表面氧化(屏蔽)膜不完整。

以上原因导致金属表面电极电位不同,在电解液中形成腐败的原电池。

一次电池衰减原理

一.全面腐败

腐败分散在所有金属表面,结果,金属部件的横截面尺寸减小,直到完全损坏。成分和组织均匀的纯金属和合金在均匀的介质环境中表现出这种腐蚀形式。

二.地方腐败

腐蚀集中在金属表面的局部区域,而其他大多数表面几乎不腐蚀,这被称为局部腐蚀。

1.电流腐蚀

当两种金属在同一介质中接触时,由于电位不相等,它们之间会有电流流动,这增加了电位较低的金属的溶解速度,并在接触处引起局部腐蚀。然而,电位较高的金属溶解速度会降低,这就是电偶腐蚀,也称为接触腐蚀或双金属腐蚀。为避免电偶腐蚀,应准确选择材料,电位应接近,或中间加绝缘层;为了减少面积效应,大阳极小阴极的布局最好;添加缓蚀剂,改变响应方式,提高响应活化能。

2.现场腐败

在金属表面的某些区域,腐蚀的小孔向深处发展,而其他区域没有腐蚀或仅轻微腐蚀,这被称为点蚀或点蚀。为避免电偶腐蚀,应尽可能降低介质中的卤素含量,并在操作过程中保证充分的搅拌和循环或通风。加入缓蚀剂,如硝酸盐、铬酸盐、硫酸盐和碱,可以增加钝化膜的稳定性或有利于受损钝化膜的再钝化。阴极屏蔽、外加电流或正极,使金属的电极电位低于点蚀屏蔽电位。

3.差距腐败

金属部件在介质中,由于金属与金属或金属与非金属之间形成特殊小的缝隙(一般在0.025~0.1mm之间),使缝隙内介质处于滞流状况,引起缝内金属的加速腐化。缝隙腐化的机理与孔蚀很类似,其差别重要在于腐化的初始段。孔蚀来源于自己开掘的蚀孔内,而缝隙腐化则产生在金属表面已存在的缝隙中。要避免缝隙腐化应采用防止孔蚀的类似办法;尽量避免形成缝隙和积液的逝世角;对不可避免的缝隙,要封锁或填充; 尽量掌握介质中溶解氧的浓度:溶氧浓度