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金属发生腐蚀的因素和预防腐蚀几种可行的方法

 

  我们都知道金属容易发生腐蚀,其发生腐蚀的原因也有很多种,内部因素是金属本身的成分、组织、结晶方向、残余应力、表面转化膜等导致的不均一性,这种不均一性使金属内部有不同电位的区域存在,进而形成微电池,外部因素.是指与金属表面接触的介质溶液,也就是说金属腐蚀受到环境的支配,如果环境改变,腐蚀的状态、速度就会发生变化.例如,把潮湿环境中的金属转移到干燥的环境中,腐蚀速度也会减慢;把海边的金属移到离海岸较远的普通环境之中,腐蚀也会减慢.等。本文根据金属腐蚀的原因,以总结几种预防腐蚀的方法,以及它们的优劣对比。为了更好的让你了解外部因素,这里以钢铁为例简单介绍,一种.温度湿度的影响 ,在相对湿度大,温差变化剧烈的环境中,容易形成水膜,而钢铁在水膜下的腐蚀速度极快.钢铁的大气腐蚀速度与其表面形成的水膜厚度的关系,可分为以下四种情况:

  第一、在临界相对湿度附近(即在相对湿度为70%~75%时),水膜为100A以下时,腐蚀速度很小; 第二、当湿度超过临界相对湿度时,其腐蚀速度将成倍增加,尤其是相对湿度80%~100%、水膜在1μm以下时,由于氧气的扩散速度快,因而钢铁在这种水膜下的腐蚀速度很快; 第三、随着水膜增厚,将形成肉眼可见的液膜,这时由于氧气的扩散速度变慢使腐蚀速度相对降低; 第四、当水膜厚度逐渐增加形成水滴时,其腐蚀的速度与金属在液体中浸渍条件下的腐蚀相类似.

  另外一种是大气中污染物质的影响 空气污染是金属腐蚀的主要原因.在不同的环境下,引起空气污染的物质种类和金属腐蚀的速度是不一样的.常见能够引起凝露中心核子的污染物质有三氧化硫、硫化氢等气体类和烟尘、海盐类等固体物质.当大气中的相对湿度达到70%以上时,如果在钢铁表面吸附的二氧化硫的量越多,金属腐蚀速度就越快;其次,在城市大气中含有较多的烟尘,这些烟尘中含有各种各样的吸湿性盐类化合物,即使在很低的相对湿度下,也容易引起毛细管凝聚,进而使钢铁表面形成水膜而加快金属腐蚀速度;在海岸地带作为海水中的海盐粒子是重要的腐蚀成分.海盐粒子的量是根据离海岸的距离、风向、风速而异,因而导致金属腐蚀的速度是随着离海岸的距离增加而减少的.

  人们常用的一种方法就是在金属表面涂抹防腐涂料,其涂装成膜后隔绝外界腐蚀性物质对被涂物的侵入,阻碍腐蚀原电池中阳极与阴极区之间离子的移动,相当于等效地在腐蚀电池回路中串入了高电阻,抑制了腐蚀电流强度,从而减缓腐蚀速度,起到防腐的作用。。金属防腐的防护层材料很多,常见的有机油、油漆等涂料和陶瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。金属防腐的电镀和热镀一般是使用不易腐蚀的金属,如锌、锡、铬和镍等。金属防腐的另一种材料是钢铁在表面形成的氧化膜,也就是黑色四氧化三铁薄膜,同样能起到防腐作用。

  再一种就是改变金属的结构。金属的种类很多,一些重金属的化学活性低,不易受到其他物质的腐蚀,也有部分金属与其他金属配合使用能有效提高防腐能力,例如在普通钢铁中加入铬、镍等材料制成不锈钢,就能获得较好的防腐效果。

  金属防护的电学保护法是以原电池理论为原理对金属进行防腐保护的方法,根据原电池理论,只要能够消除引起化学腐蚀的原电池的反应,就可以实现金属的防腐。金属防腐的电化学保护法分为阳极保护和阴极保护两个类别,其中阴极保护应用较多。

  金属防腐也可以通过对腐蚀介质的处理来完成,这种方法着重消除腐蚀介质的存在,也就是保持金属机械的干燥,例如经常擦干拭机械上的水分、在精密仪器中防止干燥机、在腐蚀介质中添加缓蚀剂等都是属于这种防腐方法。

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