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金屬的腐蝕與防護
發(fā)布時間:2018年03月26日
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當金屬和周圍介質(zhì)觸摸時,因為發(fā)作化學和電化學作用而引起的損壞叫做金屬的腐蝕。從熱力學觀念看,除少數(shù)貴金屬(如au、pt)外,各種金屬都有轉(zhuǎn)變成離子的趨勢,就是說金屬腐蝕是自發(fā)的遍及存在的現(xiàn)象。金屬被腐蝕后,在外形、色澤以及機械功能方面都將發(fā)作變化,構(gòu)成設備損壞、管道走漏、產(chǎn)品污染,變成燃燒或爆破等惡性事故以及資源和動力的嚴峻糟蹋,使國民經(jīng)濟遭到巨大的丟失。據(jù)估量,國際各發(fā)達國家每年因金屬腐蝕而構(gòu)成的經(jīng)濟丟失約占其國民生產(chǎn)總值3.5%~4.2%,超越每年各項天災(火災、風災及地震等)丟失的總和。有人乃至估量每年全國際腐蝕報廢和損耗的金屬約為1億噸!因而,研討腐蝕機理,采納防護辦法,對經(jīng)濟建設有著十分嚴重的含義金屬防腐蝕的辦法很多,首要有改進金屬的實質(zhì),把被維護金屬與腐蝕介質(zhì)離隔,或?qū)饘龠M行表面處理,改進腐蝕環(huán)境以及電化學維護等。

(1)改進金屬的實質(zhì)

根據(jù)不同的用處挑選不同的資料組成耐蝕合金,或在金屬中增加合金元素,進步其耐蝕性,能夠避免或減緩金屬的腐蝕。例如,在鋼中加入鎳制成不銹鋼能夠增強防腐蝕才能。

(2)構(gòu)成維護層

在金屬表面掩蓋各種維護層,把被維護金屬與腐蝕性介質(zhì)離隔,是避免金屬腐蝕的有用辦法。工業(yè)上遍及運用的維護層有非金屬維護層和金屬維護層兩大類。它們是用化學辦法,物理辦法和電化學辦法完成的。


①金屬的磷化處理

鋼鐵制品去油、除銹后,放入特定組成的磷酸鹽溶液中浸泡,即可在金屬表面構(gòu)成一層不溶于水的磷酸鹽薄膜,這種進程叫做磷化處理。

磷化膜呈暗灰色至黑灰色,厚度一般為5μm~20μm,在大氣中有較好的耐蝕性。膜是微孔結(jié)構(gòu),對油漆等的吸附才能強,如用作油漆底層,耐腐蝕性可進一步進步。

②金屬的氧化處理

將鋼鐵制品加到naoh和nano2的混合溶液中,加熱處理,其表面即可構(gòu)成一層厚度約為0.5μm~1.5μm的藍色氧化膜(首要成分為fe3o4),以到達鋼鐵防腐蝕的意圖,此進程稱為發(fā)藍處理,簡稱發(fā)藍。這種氧化膜具有較大的彈性和潤滑性,不影響零件的精度。故精密儀器和光學儀器的部件,彈簧鋼、薄鋼片、細鋼絲等常用發(fā)藍處理。

③非金屬涂層

用非金屬物質(zhì)如油漆、塑料、搪瓷、礦物性油脂等涂覆在金屬表面上構(gòu)成維護層,稱為非金屬涂層,也可到達防腐蝕的意圖。例如,船身、車廂、水桶等常涂油漆,轎車外殼常噴漆,槍炮、機器常涂礦物性油脂等。用塑料(如聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等)噴涂金屬表面,比噴漆作用更佳。塑料這種掩蓋層細密光潔、色澤美麗,兼具防蝕與裝修的兩層功用。

搪瓷是含sio2量較高的玻璃瓷釉,有極好的耐腐蝕功能,因而作為耐腐蝕非金屬涂層,廣泛用于石油化工、醫(yī)藥、儀器等工業(yè)部門和日常生活用品中。

④金屬維護層

它是以一種金屬鍍在被維護的另一種金屬制品表面上所構(gòu)成的維護鍍層。前一金屬常稱為鍍層金屬。金屬鍍層的構(gòu)成,除電鍍、化學鍍外,還有熱浸鍍、熱噴鍍、滲鍍、真空鍍等辦法。

熱浸鍍是將金屬制件浸入熔融的金屬中以取得金屬涂層的辦法,作為浸涂層的金屬是低熔點金屬,如zn、sn、pb和al等。熱鍍鋅首要用于鋼管、鋼板、鋼帶和鋼絲,使用最廣;熱鍍錫用于薄鋼板和食物加工等的儲存容器;熱鍍鉛首要用于化工防蝕和包覆電纜;熱鍍鋁則首要用于鋼鐵零件的抗高溫氧化等

(3)改進腐蝕環(huán)境

改進環(huán)境對削減和避免腐蝕有重要含義。例如,削減腐蝕介質(zhì)的濃度,除掉介質(zhì)中的氧,操控環(huán)境溫度、濕度等都能夠削減和避免金屬腐蝕。也能夠采用在腐蝕介質(zhì)中增加能下降腐蝕速率的物質(zhì)(稱緩蝕劑)來削減和避免金屬腐蝕。

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