當(dāng)金屬和周圍介質(zhì)觸摸時(shí),因?yàn)榘l(fā)作化學(xué)和電化學(xué)作用而引起的損壞叫做金屬的腐蝕。從熱力學(xué)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(shì),就是說(shuō)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(jī)械功能方面都將發(fā)作變化,構(gòu)成設(shè)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(dòng)力的嚴(yán)峻糟蹋,使國(guó)民經(jīng)濟(jì)遭到巨大的丟失。據(jù)估量,國(guó)際各發(fā)達(dá)國(guó)家每年因金屬腐蝕而構(gòu)成的經(jīng)濟(jì)丟失約占其國(guó)民生產(chǎn)總值3.5%~4.2%,超越每年各項(xiàng)天災(zāi)(火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)及地震等)丟失的總和。有人乃至估量每年全國(guó)際腐蝕報(bào)廢和損耗的金屬約為1億噸!因而,研討腐蝕機(jī)理,采納防護(hù)辦法,對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著十分嚴(yán)重的含義金屬防腐蝕的辦法很多,首要有改進(jìn)金屬的實(shí)質(zhì),把被維護(hù)金屬與腐蝕介質(zhì)離隔,或?qū)饘龠M(jìn)行表面處理,改進(jìn)腐蝕環(huán)境以及電化學(xué)維護(hù)等。
(1)改進(jìn)金屬的實(shí)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(jìn)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(qiáng)防腐蝕才能。
(2)構(gòu)成維護(hù)層
在金屬表面掩蓋各種維護(hù)層,把被維護(hù)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(yùn)用的維護(hù)層有非金屬維護(hù)層和金屬維護(hù)層兩大類。它們是用化學(xué)辦法,物理辦法和電化學(xué)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(jìn)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(duì)油漆等的吸附才能強(qiáng),如用作油漆底層,耐腐蝕性可進(jìn)一步進(jìn)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(lán)色氧化膜(首要成分為fe3o4),以到達(dá)鋼鐵防腐蝕的意圖,此進(jìn)程稱為發(fā)藍(lán)處理,簡(jiǎn)稱發(fā)藍(lán)。這種氧化膜具有較大的彈性和潤(rùn)滑性,不影響零件的精度。故精密儀器和光學(xué)儀器的部件,彈簧鋼、薄鋼片、細(xì)鋼絲等常用發(fā)藍(lán)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(hù)層,稱為非金屬涂層,也可到達(dá)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(jī)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(xì)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(hù)層
它是以一種金屬鍍?cè)诒痪S護(hù)的另一種金屬制品表面上所構(gòu)成的維護(hù)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(xué)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(diǎn)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(chǔ)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(jìn)腐蝕環(huán)境
改進(jìn)環(huán)境對(duì)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(lái)削減和避免金屬腐蝕。
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