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为了防止金属腐蚀,必须搞清楚金属腐蚀的原因
作者: 本站 来源: 本站 时间:2014年07月28日 字体:[] 留言
  为了防止金属腐蚀,必须搞清楚金属腐蚀的原因(是由湿式腐蚀引起的,还是由干式腐蚀引起的),以便确定防腐蚀方法。对于干式腐蚀,可以用合金或包覆耐氧化性金属保护基体金属,使之不受腐蚀气体的损害,也就是,防止干式腐蚀的办法是,制成合金或用电镀、喷镀、渗透等覆膜法,例如在不锈钢屏风制品的表面电镀后,不受腐蚀气体的损害。对于湿式腐蚀,因为它是电化学腐蚀,所以改变发生这种腐蚀的电化学环境,就能起到防腐蚀的作用。例如,制造总处于钝态的不锈钢那样的合金、采用阴极防蚀法(电化学防蚀法)、处理金属外部的腐蚀因子(改变环境)等,即可防止湿式腐蚀。
  一、钝态
  在浓硝酸中浸过之后再浸入稀盐酸的铁,比没浸过浓硝酸就浸入稀盆酸的铁难以溶解,即难以发生腐蚀。象达样,金属的电位与普通状态相比,显著地移向贵金属,这种状态就称为钝态。推而广之,金属经过物理的、化学的以至金相学的处理,而形成在某种环境下不腐蚀的状态就叫做钝态。上述的铁就是通过化学处理变为钝态的。除此以外,若以金属为阳极,用大电流密度处理,也能变为钝态。
  金属表现出钝态有两种情况,其一是在金属表面生成可见的膜(这叫做机械的钝态),其二是看不到膜的存在(这叫做化学的钝态)。
  通常,若搞不清钝态是如何形成的,则多是后者。例如白金的不溶性,可以认为是其表面处于钝态,但是它的成因尚不明确,是由于气体的吸附,还是由于金属的电子结构的改变?但一般都认为不存在固体膜。对于机械的钝态,根据物理试验,可以确定金属表面存在氧化膜。例如,不锈钢和普通钢相比总是处于钝态,可以证明在它的表面上存在着氧化膜。
  总之,所谓钝态是指金属比普通状态耐腐蚀的状态。因此金属表面处于钝态是理想的使用状态。
  二、覆膜法
  覆膜法是用其它金属或非金属覆盖金属表面以保护基体金属的方法。如果用其它金属覆盖时,若是将基体金属完全覆盖有困难,则只防止在介质中的基体金属的腐蚀就可以了。这时就得考虑基体金属和膜同时与一种电解质水溶液接触所构成的局部电池。
  根据覆盖金属比基体金属是贵(noble)还是贱(base),则防腐蚀条件各不相同。例如,镀锌板是在铁板上覆盖了比铁贱的金属锌,由铁和锌构成局部电池时,覆盖的锌成为阳极而溶解,只要锌存在,铁就不受腐蚀;相反,马口铁是在铁板上覆盖了比铁贵的金属锡,如果锡膜上有细孔、裂纹,铁暴露出来构成局部电池时,则铁作为阳极溶解而发生腐蚀。因此只有锡膜层没有细孔、裂纹,基体铁完全被覆盖时,才能防止腐蚀。与此相同,在金属表面上制成耐腐蚀的金属氧化物、或者其他金属化合物,用这种膜层来防止基体金属腐蚀(例如对铝及其合金的阳极氧化,钢铁的发黑、磷化等)时,也要用这些非金属膜层完全覆盖,把金属与腐蚀环境隔开。
  三、环境处理
  在这方面有向能引起腐蚀的水溶液,即电解质水镕液里添加缓蚀剂的方法和除去腐蚀因子的方法。前者是往溶液里舔加极少量的缓蚀剂而使腐蚀速度大大降低。这是因为在局部电池的阳极或阴极处吸附了添加物,形成膜,从而具有防腐蚀的效果。另外,近年来常使用气相缓蚀剂,作为防止大气中湿气腐蚀的缓蚀剂。后者是改变腐蚀因子——氢离子浓度,或者通过煮沸除去溶在溶液中的氧等氧化剂的方法。
  四、阴极防蚀法
  如上所述,湿式腐蚀是由局部电他的腐蚀电流引起的,针对它而采取的用消除金属表面的局部电位差来防止腐蚀的方法,叫做阴极防蚀法,或叫做电化学防腐法。这是用外电源把局部电池阴极的电位极化到阳极的平衡电位上,使腐蚀电流不流通。还有用贱(ba5e)金属形成电池,以消耗贱金属达到防蚀目的的方法。前者用于埋没快管的防蚀上,后者用于船舶的防蚀上。
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