金属腐蚀的原因及常用的防腐方法

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冶炼化工设备常用金属材料腐蚀原因与预防措施

冶炼化工设备常用金属材料腐蚀原因与预防措施

冶炼化工设备常用金属材料腐蚀原因与预防措施冶炼化工设备是一种高温、高压、高腐蚀的工业设备,常常需要承受各种腐蚀性介质的冲击。

为保证工业设备的安全运行和长期稳定使用,必须制定有效的防腐措施。

一、常用金属材料的腐蚀原因不锈钢是一种抗腐蚀性能高的材料,但还是存在许多腐蚀问题。

主要原因有以下几点:(1)氯分子对不锈钢的腐蚀性比较强,特别是在高温和酸性环境下更为严重。

(2)琥珀酸、乙酸、乙醇等有机酸,为不锈钢的腐蚀剂。

其中,无水乙醇与不锈钢的腐蚀性更强。

(3)硫酸铜、氯化铜、硝酸银、硝酸银盐等化学试剂会使不锈钢发生腐蚀。

2、CARBON STEEL(碳钢)碳钢腐蚀的原因很多:(1)在高温、高压环境中,碳钢容易发生氢腐蚀、氧腐蚀等化学反应,大大降低了碳钢的耐腐蚀性。

(2)碳钢对化学酸和有机溶剂的耐腐蚀性很差,因此在接触这类物质时容易发生腐蚀。

(3)当碳钢表面出现孔洞、划痕、裂纹等不良状况时,容易被氧气和水蒸气侵入,造成腐蚀。

3、COPPER(铜)铜与水、空气中的氧气和二氧化碳反应时,会产生氢氧化铜,并逐渐形成绿锈。

这种腐蚀一般称为“氧化铜”。

另外,强氧化剂、浓盐酸、氯化铜等也会导致铜的腐蚀。

4、HASTELLOY(哈氏合金)哈氏合金主要成分为镍、钼和铬,具有优异的耐腐蚀性和高温性能。

但它仍然存在以下腐蚀问题:(1)在强氧化剂和有机酸环境中较容易发生腐蚀。

(2)在存在氢氧化物、硫酸、硫化氢等的环境中,也易发生腐蚀。

二、防腐措施1、冶炼化工设备表面处理在金属表面喷涂各种涂料,形成保护层,起到隔绝金属与介质的作用,可以有效降低金属表面的腐蚀速度。

此外,还可以采用拉床处理、机械打磨和化学处理等技术方法,以达到金属表面的平整度和清洁度要求,从而提高其防腐性能。

2、金属材料选用选择合适的金属材料也是防腐的重要措施。

根据不同的介质及其特性,选择合适的材料,可以有效降低金属防腐的成本,提高防腐的效果。

例如在含氯化物的介质中,不锈钢的防腐性能优于碳钢;在强氧化剂存在的介质中,哈氏合金的防腐性能更优。

金属腐蚀原因与防护措施

金属腐蚀原因与防护措施

金属腐蚀原因与防护措施金属腐蚀是指金属材料在特定环境条件下与周围介质发生化学反应而导致表面逐渐失去金属物质的过程。

金属腐蚀不仅会降低金属材料的强度和耐久性,还会影响设备的正常运行,甚至造成安全事故。

因此,了解金属腐蚀的原因并采取有效的防护措施显得尤为重要。

本文将就金属腐蚀的原因和防护措施进行探讨。

## 金属腐蚀的原因### 1. 化学腐蚀化学腐蚀是金属与周围介质发生化学反应而导致金属腐蚀的一种常见形式。

在大气中,金属表面会与氧气、水蒸气等发生氧化反应,形成氧化膜,从而导致金属腐蚀。

此外,一些酸性或碱性介质也会对金属表面造成腐蚀,加速金属的氧化过程。

### 2. 电化学腐蚀电化学腐蚀是金属在电解质溶液中发生的一种腐蚀形式。

金属在电解质中形成阳极和阴极,阳极溶解,阴极析出氢气,从而引起金属腐蚀。

电化学腐蚀是金属腐蚀中较为常见和严重的一种形式,特别是在海洋环境中更为突出。

### 3. 热腐蚀金属在高温环境中会发生热腐蚀,主要是由于金属表面与高温气体或熔融盐类等介质发生化学反应而引起的。

高温下金属晶粒易扩散,金属表面氧化膜容易破裂,从而加剧金属的腐蚀速度。

### 4. 微生物腐蚀微生物腐蚀是指微生物在金属表面形成生物膜,通过代谢产物对金属进行腐蚀的过程。

微生物腐蚀不仅会加速金属的腐蚀速度,还会对设备和管道等构件造成严重的损害。

## 金属腐蚀的防护措施### 1. 表面涂层表面涂层是金属腐蚀防护的一种有效手段。

通过在金属表面涂覆一层防腐蚀涂料,可以有效隔绝金属与外界介质的接触,延缓金属的腐蚀速度。

常用的涂层包括油漆、镀层、喷涂等,选择适合环境的涂层对金属的防护效果至关重要。

### 2. 阴极保护阴极保护是通过在金属表面施加外电流,使金属成为电化学腐蚀中的阴极,从而减缓金属的腐蚀速度的一种方法。

常用的阴极保护方式包括牺牲阳极保护和外加电流保护,可以有效延长金属的使用寿命。

### 3. 合金改性通过在金属中添加一定比例的合金元素,可以改善金属的耐腐蚀性能。

金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护金属是一种常见的材料,具有坚固、耐用的特性,广泛应用于建筑、制造业等领域。

然而,金属在长期使用中容易发生腐蚀现象,导致材料的质量下降,使得其功能受到影响。

因此,研究金属的腐蚀原理以及采取相应的防护措施就显得尤为重要。

一、金属腐蚀的原因金属腐蚀是指金属在与外界介质接触时发生化学或电化学反应,从而导致金属表面形成氧化物或盐类物质。

金属腐蚀的原因主要包括以下几点:1. 电化学反应:金属与介质发生电化学反应是引起腐蚀的主要原因之一。

当金属处于电解质溶液中时,金属表面会发生阳极和阴极反应,形成电池,促使金属的氧化和溶解。

2. 化学反应:金属在一些特定的介质中,比如酸性或碱性环境中,会与介质中的物质发生化学反应,形成氧化物或盐类产物。

3. 物理因素:除了电化学和化学反应外,一些物理因素也可能加速金属的腐蚀,如磨损、冲击和高温等。

二、金属腐蚀的分类根据金属腐蚀的不同机制,可以将其分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。

1. 化学腐蚀:化学腐蚀是指金属与介质中的物质发生直接的化学反应。

常见的化学腐蚀有酸腐蚀、碱腐蚀和氧化腐蚀等。

例如,金属在酸性环境中会与氢离子发生反应产生氢气,造成金属的腐蚀。

2. 电化学腐蚀:电化学腐蚀是指金属与电解质溶液中物质发生电化学反应,形成阳极和阴极电池导致金属腐蚀的过程。

电化学腐蚀常见的类型有腐蚀、热蚀和应力腐蚀等。

三、金属腐蚀的防护方法为了延长金属的寿命和保护其功能,人们采取了多种防护措施来抵御金属腐蚀。

以下介绍几种常用的金属腐蚀防护方法:1. 金属涂层:金属涂层是在金属表面覆盖一层具有防腐蚀性能的物质,如油漆或涂层。

金属涂层可以形成物理屏障,阻止金属与外界介质的接触,从而防止腐蚀的发生。

2. 电镀:电镀是将金属浸入含有金属离子的溶液中,通过电解反应使金属表面形成一层均匀的金属膜。

电镀可以提供额外的保护层,有效防止金属腐蚀。

3. 阳极保护:阳极保护是利用附加阳极电流或阴极保护剂来构建金属电池,在阴极处形成保护电位,从而减缓金属的腐蚀速度。

金属的腐蚀与防腐方法

金属的腐蚀与防腐方法

金属的腐蚀与防腐方法引言:金属是我们日常生活中常见的材料之一,但长时间暴露于湿气、氧气等环境中,金属会发生腐蚀现象。

腐蚀不仅会影响金属材料的外观和机械性能,还可能导致金属结构的破坏。

为了有效保护金属材料,采取适当的防腐方法是必要的。

本文将介绍金属腐蚀的原因和常见的防腐方法。

1. 金属腐蚀的原因金属腐蚀是指金属表面在特定条件下遭受氧化、还原、溶解等化学反应,使金属表面失去原有性质并逐渐破坏的现象。

导致金属腐蚀的主要原因有以下几个方面:1.1 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生的化学反应。

当金属表面存在缺陷或处于不同电位的区域时,会形成阳极和阴极,从而引发电化学腐蚀。

常见的电化学腐蚀有腐蚀电池和电解腐蚀。

1.2 化学腐蚀金属在酸、碱等强化学性质溶液中容易发生化学反应,导致金属腐蚀。

例如,铁在氧气和水的作用下形成铁锈,铜在湿气中容易氧化变色。

1.3 电解质腐蚀金属表面附着有含有电解质的潮湿物质,例如,海水中的氯离子、硫酸、碱性物质等。

这些电解质会在金属表面产生腐蚀反应,引起金属腐蚀的加剧。

2. 常见的防腐方法为了防止金属腐蚀,人们提出了多种防腐方法。

下面介绍几种常见的防腐方法:2.1 防止接触湿气和氧气腐蚀常常发生在金属材料暴露在湿气和氧气中的情况下。

因此,保持金属材料表面的干燥和清洁是防止金属腐蚀的基本方法之一。

可以通过增加表面防护层、使用密封材料或涂层等方式来实现。

2.2 电化学防腐电化学防腐是指借助电化学方法,改变金属表面的电位,使金属处于不易腐蚀状态。

其中的常见方法包括电镀、阳极保护和阴保护等。

2.3 使用有机涂层使用有机涂层是保护金属材料的一种有效方法。

有机涂层能够形成一个隔绝氧气、水分、电解质等腐蚀介质对金属的侵蚀的层。

常见的有机涂层有油漆、聚合物涂料和橡胶涂层等。

2.4 金属涂层的选择金属涂层是将具有较高电位的金属涂覆在较低电位金属表面上,形成二元合金体系,从而达到减少金属腐蚀的目的。

金属的腐蚀与防腐方法

金属的腐蚀与防腐方法

金属的腐蚀与防腐方法金属的腐蚀是指在特定环境条件下,金属材料表面发生的化学或电化学反应导致其失去原有性能、功能的过程。

金属腐蚀不仅会造成金属材料的损失,还会影响其使用寿命和安全性。

因此,加强对金属腐蚀的研究和采取相应的防腐方法具有重要意义。

一、金属腐蚀的原因及机理金属腐蚀主要由以下几个方面的因素引起:1. 化学环境因素:例如氧气、水、酸、碱等,这些物质会与金属发生反应,形成腐蚀物;2. 电化学因素:金属在电解质溶液中会发生电化学反应,形成阳极和阴极,从而引起了金属腐蚀;3. 金属组织和特性:金属组织和锈蚀能力的差异会导致金属表面腐蚀不均匀;4. 外力因素:金属在机械、化学、电化学等外力作用下容易发生腐蚀。

二、金属腐蚀的分类根据金属腐蚀的特点和形式,可以将其分为以下几类:1. 均匀腐蚀:金属表面被物质均匀侵蚀,导致材料的破坏,如铁的锈蚀;2. 非均匀腐蚀:金属表面被物质部分侵蚀,导致形成孔洞、凹凸不平的表面,如铝的点蚀;3. 应力腐蚀:金属在特定应力条件下,易于发生腐蚀;4. 外观腐蚀:金属表面被腐蚀,导致外观变化,如皮蛆缝凹坑腐蚀。

三、金属腐蚀的防腐方法针对金属腐蚀的原因和特点,我们可以采取一系列的防腐方法,保护金属材料的完整性和使用寿命。

以下是几种常见的防腐方法:1. 金属涂层金属涂层是一种常见且有效的防腐方法。

该方法通过在金属表面形成一层涂层,隔绝金属与外界环境的接触,达到防止腐蚀的目的。

常用的金属涂层有油漆、涂料、镀层等。

涂层的选择应根据金属材料的特性和使用环境的要求来确定。

2. 阴极保护阴极保护是一种通过外加电流的方式,在金属表面形成一个具有保护性能的层,以保护金属免受腐蚀的方法。

常见的阴极保护技术有阴极保护涂层、阴极保护电流、阴极保护阳极等。

3. 金属合金金属合金是由两种或更多金属元素按一定比例混合而成的材料。

通过选择适当的合金元素和比例,可以提高金属材料的耐腐蚀性能,并延长其使用寿命。

金属的腐蚀与防腐方法

金属的腐蚀与防腐方法

金属的腐蚀与防腐方法腐蚀是指金属在特定环境条件下与周围介质发生化学反应并逐渐破坏的过程。

腐蚀造成的经济损失巨大,对于工业生产和基础设施的健康运行产生了负面影响。

因此,研究金属的腐蚀机理以及防腐方法显得尤为重要。

本文将介绍金属腐蚀的原因及几种常见的防腐方法。

一、金属腐蚀的原因金属腐蚀主要是由于以下几个方面的原因引起的:1. 氧化反应:金属在氧气的存在下发生氧化反应,形成金属氧化物。

这种反应是金属腐蚀的主要原因之一。

2. 酸碱性介质:酸性或碱性介质中的离子可以与金属发生化学反应,导致金属腐蚀。

特别是酸雨对金属的腐蚀更为严重。

3. 盐水腐蚀:含有盐分的水可以导致金属腐蚀,尤其是在海洋环境中。

海水中的氯离子对金属腐蚀具有明显的影响。

4. 电化学腐蚀:金属处于电解质溶液中,会形成电池,产生电流,导致金属腐蚀。

二、金属腐蚀的分类根据腐蚀形式的不同,金属腐蚀可以分为以下几种类型:1. 干腐蚀:金属在无水环境中发生氧化反应,例如金属在气体中的氧化、硫化等。

2. 湿腐蚀:金属在潮湿环境中与水发生反应,例如金属在液体中的氧化、酸碱反应等。

3. 微生物腐蚀:由微生物引起的金属腐蚀,例如细菌、真菌等。

三、金属的防腐方法为了保护金属不被腐蚀,人们发展了多种防腐方法。

根据不同的需求和环境条件,可以选择合适的防腐措施。

1. 防腐涂层:在金属表面形成一层防护膜,可以有效隔离金属与外界环境的接触,阻止腐蚀的发生。

例如常见的涂层材料有油漆、橡胶、聚合物等。

防腐涂层的质量和厚度对其防腐效果有重要影响。

2. 电化学防护:通过在金属表面施加电流或者阴极保护方法,改变金属表面的电位,减少腐蚀反应的发生。

这种方法常用于金属设备和管道的防腐。

3. 合金制备:通过在金属中添加其他金属或者非金属元素制备合金,可以改善金属的耐腐蚀性能。

例如不锈钢是一种具有良好抗腐蚀性能的合金。

4. 阻垢剂和缓蚀剂:通过添加化学物质来抑制锈蚀的发生。

阻垢剂能够抑制金属和溶液中水垢的形成,从而减少腐蚀的发生。

金属的腐蚀与防腐方法

金属的腐蚀与防腐方法

金属的腐蚀与防腐方法金属是一种常见的材料,广泛应用于各行各业。

然而,金属在特定条件下容易发生腐蚀,导致其性能下降甚至失效。

因此,了解金属的腐蚀原理和防腐方法是至关重要的。

1. 腐蚀原理金属腐蚀是指金属在与周围环境接触时发生的化学或电化学反应。

主要有以下几种类型:(1)电化学腐蚀:金属与电解质溶液接触时,在阳极处发生氧化反应,而在阴极处发生还原反应,导致金属离子溶解并形成腐蚀产物。

(2)化学腐蚀:金属与非电解质溶液或气体接触时,发生化学反应,例如金属与酸溶液接触产生的金属盐。

(3)晶间腐蚀:金属晶界或晶内存在着不稳定的化学成分,容易发生局部腐蚀,导致金属的断裂或剥落。

2. 防腐方法为了延长金属材料的使用寿命,减少腐蚀带来的损害,可以采取以下几种防腐方法:(1)涂层保护:涂层是一种常见的金属防腐方法。

通过在金属表面形成一层具有良好抗腐蚀性能的涂层,阻隔金属与外界环境的接触,减少腐蚀反应的发生。

(2)电化学保护:利用电化学原理,在金属表面形成保护性氧化物层或通过外加电流形成保护性阳极保护层,减缓腐蚀反应的进行。

(3)合金防腐:通过添加合金元素来改变金属的化学成分和结构,提高金属的抗蚀性能。

例如,不锈钢中添加了铬和镍等元素,使其具有良好的耐腐蚀性能。

(4)缓蚀剂:将能够与金属表面形成保护膜的化学物质涂覆在金属表面,形成一层保护层,以减缓腐蚀反应的发生,例如磷酸铁锌等物质。

综上所述,金属的腐蚀是由于与环境接触导致的化学或电化学反应。

为了延长金属材料的寿命,需要采取适当的防腐方法,如涂层保护、电化学保护、合金防腐和缓蚀剂等。

我们应该根据金属材料的具体应用环境和要求,选择合适的防腐方法,以保障金属材料的使用寿命和性能。

这样,我们才能更好地利用金属材料的优势,为社会发展做出更大的贡献。

金属腐蚀的原理及防治方法

金属腐蚀的原理及防治方法

金属腐蚀的原理及防治方法金属腐蚀是指金属在化学或电化学作用下,发生破坏性变化的过程。

腐蚀过程会降低金属的强度和硬度,使其失去原有的机械性能,影响材料的使用寿命和安全性。

因此,研究金属腐蚀的原理和防治方法,对延长金属材料的使用寿命、提高生产效率和确保安全具有重要的意义。

一、金属腐蚀的原理金属在自然环境中,常被暴露在空气、水、液体、土壤、化工介质、海水等导致的化学反应和电化学作用中,而导致金属的腐蚀。

在金属腐蚀过程中,发生的反应分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。

(一)化学腐蚀化学腐蚀是指金属与某种化学物质,如酸、碱、盐等反应产生的腐蚀现象。

化学腐蚀常用来描述各种酸性、碱性和盐性的腐蚀。

例如,铁在水和氧气的作用下,会和水中的二氧化碳形成碳酸化合物,这种化合物会使铁逐渐被分解,并形成红褐色的铁锈。

当铁上的铁锈不断增长,破坏铁表面的保护层,导致铁的腐蚀。

(二)电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属通过电极反应与电解质溶液中的阳、阴离子,或电解质溶液中的氧分子反应发生的腐蚀现象。

电化学腐蚀的过程中,金属表面的阳极区发生氧化反应,金属表面的阴极区发生还原反应。

例如,当铁在水中淋湿时,铁的表面会形成一个电解质界面。

随着时间的推移,铁表面的阳极区,也就是金属离子会溶解到电解质中,释放出电子,在表面形成负电位。

金属表面的阴极区则会吸收电子,在表面形成正电位。

由于阳离子的溶解和阴离子的吸附,会导致金属表面产生氢离子,它们会不断地在金属表面上沉积,并形成小洞使金属逐渐腐蚀。

二、金属腐蚀的防治方法(一)表面处理表面处理是一种防止金属腐蚀的有效方法。

表面处理的目的是为了增加金属的耐腐蚀性能,通过处理金属表面,使其不容易和外界物质发生反应,从而达到防止腐蚀的目的。

表面处理一般采用喷涂、热浸镀、电镀、电泳、涂层等方法,来对金属表面进行处理,从而防止金属腐蚀。

(二)金属镀层金属镀层是一种常用的防止金属腐蚀的方法。

在金属的表面涂上一层抗腐蚀能力强的金属,可以保护金属的表面不受腐蚀的侵蚀。

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东莞理工学院金属腐蚀原因及常用的防腐方法化学与环境工程学院08化工工艺2班200841511208王东贤2011-5-30金属腐蚀的原因及常用的防腐方法摘要:在当今工业生产中,金属腐蚀已变的越来越严重,造成的损失也越来越大,所以研究防腐的方法就显得尤为重要。

本文简单介绍了一些金属腐蚀的机理,在此基础上着重从改善金属本质、把金属和腐蚀介质分开、改善腐蚀环境、电化学保护这四方面介绍了防止金属腐蚀的措施及方法,为以后的研究和探索防腐方法打下基础。

关键词:腐蚀防腐防腐方法金属引言当金属和周围介质接触时,由于发生化学和电化学作用而引起的破坏叫做金属的腐蚀。

从热力学观点看,除少数贵金属(如Au、Pt)外,各种金属都有转变成离子的趋势,就是说金属腐蚀是自发的普遍存在的现象。

金属被腐蚀后,在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化,造成设备破坏、管道泄漏、产品污染,酿成燃烧或爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费,使国民经济受到巨大的损失。

据估计,世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值3.5%~4.2%,超过每年各项大灾(火灾、风灾及地震等)损失的总和。

有人甚至估计每年全世界腐蚀报废和损耗的金属约为1亿吨!因此,研究腐蚀机理,采取防护措施,对经济建设有着十分重大的意义。

本文探讨化工生产中发生腐蚀的原因以及采取合适的防腐方法防止金属腐蚀。

1.引起金属表面腐蚀的多种原因1.1季节性腐蚀腐蚀可以发生在一年内的任何时候。

一般来说,7~9月的温度和相对湿度较高,在美国东部和中西部更容易发生腐蚀。

干旱地区,如克罗拉多州、新墨西哥州、亚利桑那州、犹他州及加州,这些地方的相对湿度较低,腐蚀情况就很少发生。

1.2手印腐蚀当工件接触人手后,就容易发生腐蚀。

搬运过程中新机床和金属工件表面留下的手印,会导致腐蚀。

这种情况普遍存在于皮肤呈酸性的人群,以及表面光洁度高的工件。

使用手印中和剂能防止类似的手印腐蚀。

随着温度上升,包括腐蚀在内的化学反应速度就会更快。

夏季高温和空气中的水分和氧气也是加速腐蚀的原因。

当水分凝结在工件表面,就会形成电池的电解液。

秋冬季节能提供防锈保护的加工液浓度,当湿度持续上升时,就不再提供有效的防锈保护。

因此,适当的浓度调整非常必要。

秋冬季节,浓度1:30(3.3%)已经足够;但湿热季节,浓度可能需要提高到1:25(4%),或者不再看到工件表面生锈为止。

需要注意的是,提高中央槽系统的浓度,会导致泡沫和皮炎问题。

金属加工液用户也可能需要增加防锈添加剂,这取决于金属加工液的种类、用户对化学品的限制、添加剂的有效性以及所使用的加工液。

1.3 pHpH值是金属加工液控制腐蚀的一个重要参数。

超过9的高pH 值,可以保护黑色金属,但对有色金属腐蚀防护不利,如:铝、黄铜和青铜。

水硬度会影响加工液的平衡,不同地理区域的水硬度是不同的,调节水硬度会优化加工液的表现性能。

单机条件下如果pH值较低,最简单的解决方法是倾倒和清洗,然后按照推荐浓度加新鲜金属加工液。

如果是加工黑色金属的中央槽系统,可以用适当添加剂,将pH值调整到8.8~9.2。

如果pH值特别高,往往是金属加工液已经受到污染,需要倾倒和换新液。

1.4污垢再循环金属加工液的金属微粒,往往被认为是“污垢”或“碎屑”。

如果没有及时清理,碎屑会在工件表面堆积而形成电池,碎屑下面的金属往往会生锈。

单机条件下,应及时排空—清洗—用清水冲洗,按照推荐浓度加新鲜金属加工液。

1.5水通常水中的化学物质是积累的,会提高加工液的腐蚀程度。

所有水包含离子,部分离子富有侵蚀性,会导致大部分金属腐蚀。

水含有超过100×106的氯化物、超过100×106的硫化物,或50×106硝酸盐,这些离子被认为富有侵蚀性。

氯化物、硫化物和硝酸盐破坏金属表面的防护层,导致腐蚀。

持续加水会提高中央槽系统的氯化物、硫化物和硝酸盐含量。

金属加工液使用时间越长,离子的侵蚀性更高。

每种金属加工液的配方,都需要维持浓度来发挥“最佳点”。

定期检测金属加工液浓度,可以避免加工性能和环境问题。

二价离子和皂类、润湿剂和乳化剂反应所形成化合物,溶解度会降低。

这种不溶解的成分,耗竭机床和工件防锈剂。

硬水指的是含量超过250×106碳酸钙或者15“德国克”(德国硬度标准)。

硬度越高,越容易产生腐蚀。

电导率是另一个检测金属加工液中溶解离子的方法。

高电导率增加了腐蚀、金属加工液的不稳定、残留物和其他问题。

超过4MilliSiemens/cm被认为高电导率。

2.防止金属腐蚀的方法2.1.改善金属的本质根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金,或在金属中添加合金元素,提高其耐蚀性,可以防止或减缓金属的腐蚀。

例如,在钢中加入镍制成不锈钢可以增强防腐蚀能力。

2.2形成保护层在金属表面覆盖各种保护层,把被保护金属与腐蚀性介质隔开,是防止金属腐蚀的有效方法。

工业上普遍使用的保护层有非金属保护层和金属保护层两大类。

它们是用化学方法,物理方法和电化学方法实现的。

①金属的磷化处理钢铁制品去油、除锈后,放人特定组成的磷酸盐溶液中浸泡,即可在金属表面形成一层不溶于水的磷酸盐薄膜,这种过程叫做磷化处理。

磷化膜呈暗灰色至黑灰色,厚度一般为5 μm~20 μm,在大气中有较好的耐蚀性。

膜是微孔结构,对油漆等的吸附能力强,如用作油漆底层,耐腐蚀性可进一步提高。

②金属的氧化处理将钢铁制品加到NaOH和NaNO2的混合溶液中,加热处理,其表面即可形成一层厚度约为0.5 μm~1.5 μm的蓝色氧化膜(主要成分为Fe3O4),以达到钢铁防腐蚀的目的,此过程称为发蓝处理,简称发蓝。

这种氧化膜具有较大的弹性和润滑性,不影响零件的精度。

故精密仪器和光学仪器的部件,弹簧钢、薄钢片、细钢丝等常用发蓝处理。

③非金属涂层用非金属物质如油漆、塑料、搪瓷、矿物性油脂等涂覆在金属表面上形成保护层,称为非金属涂层,也可达到防腐蚀的目的。

例如,船身、车厢、水桶等常涂抽漆,汽车外壳常喷漆,枪炮、机器常涂矿物性油脂等。

用塑料(如聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等)喷涂金属表面,比喷漆效果更佳。

塑料这种覆盖层致密光洁。

色泽艳丽,兼具防蚀与装饰的双重功能。

搪瓷是含SiO2量较高的玻璃瓷釉,有极好的耐腐蚀性能,因此作为耐腐蚀非金属涂层,广泛用于石油化工、医药、仪器等工业部门和日常生活用品中。

④金属保护层它是以一种金属镀在被保护的另一种金属制品表面上所形成的保护镀层。

前一金属常称为镀层金属。

金属镀层的形成,除电镀、化学镀外,还有热浸镀、热喷镀、渗镀、真空镀等方法。

热浸镀是将金属制件浸入熔融的金属中以获得金属涂层的方法,作为浸涂层的金属是低熔点金属,如Zn、Sn、Pb和A1等,热镀锌主要用于钢管、钢板、钢带和钢丝,应用最广;热镀锡用于薄钢板和食品加工等的贮存容器;热镀铅主要用于化工防蚀和包覆电缆;热镀铝则主要用于钢铁零件的抗高温氧化等。

2.3腐蚀介质的处理腐蚀介质的处理,其目的在于改变介质的性质,降低或消除介质对金属的腐蚀作用。

这种方法,只能在腐蚀介质的体积量有限的条件下才能应用,一般可将腐蚀介质的处理分为两大类:①除去介质中的有害成分,改变介质性质其典型的例子是锅炉内用水的除氧,因为水中有氧会引起氧的去极化腐蚀,对锅炉是极其不利的。

水中溶解的氧可采用加热或减压加热使其沸腾而除去氧。

也可采用化学除氧法,在水中加入亚硫酸钠或联胺(NH2·NH2),发生的反应如下:2Na2SO3+O2=2Na2SO4 NH2·NH2+O2=2H2O+N2采用联胺的优点在于反应的产物为H2O及N2,在锅炉内不会生成固体物质。

②应用缓蚀剂在腐蚀介质中加入少量某些物质,能使金属腐蚀速度大大地降低,这种物质叫做缓蚀剂或腐蚀抑制剂。

由于金属在电解中的腐蚀是电化学的阳极过程和阴极过程同时进行的结果,加入缓蚀剂的作用在于使阳极过程或阴极过程减慢。

2.4电化学保护法电化学保护法是根据电化学原理在金属设备上采取措施,使之成为腐蚀电池中的阴极,从而防止或减轻金属腐蚀的方法。

①牺牲阳极保护法牺牲阳极保护法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳极,固定在被保护金属上,形成腐蚀电池,被保护金属作为阴极而得到保护。

牺牲阳极一般常用的材料有铝、锌及其合金。

此法常用于保护海轮外壳,海水中的各种金属设备、构件和防止巨型设备(如贮油罐)以及石油管路的腐蚀。

②外加电流法将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极,使被保护的金属作为阴极,在外加直流电的作用下使阴极得到保护。

此法主要用于防止土壤、海水及河水中金属设备的腐蚀。

金属的腐蚀虽然对生产带来很大危害,但也可以利用腐蚀的原理为生产服务,发展为腐蚀加工技术。

例如,在电子工业上,广泛采用印刷电路。

其制作方法及原理是用照相复印的方法将线路印在铜箔上,然后将图形以外不受感光胶保护的铜用三氯化铁溶液腐蚀,就可以得到线条清晰的印刷电路板。

三氯化铁腐蚀铜的反应如下:2FeCl3 + Cu==2FeCl2 + CuCl2。

当然,除了上面介绍的方法以外,其它防腐蚀方法还有很多很多,如果遇到其他问题,可以查阅相关书籍。

随着现代科技的不断发展,相信防腐蚀的方法也会越来越多,越来越科学经济,使我们能够更好的进行生产和制造。

参考文献:[1] 陆晖. 金属的电化学腐蚀与防腐. 宝鸡文理学院学报(自然科学版). 1994,(01).[2] E.P. Masuku, H. MÖLler, U.A. Curle, P.C. Pistorius,W. Li. Influenceof surface liquid segregation on corrosion behavior of semi-solid metal high pressure die cast aluminium alloys. Transactions ofNonferrous Metals Society of China. 2010, 20(Supplement 3):s837-s841.[3] 陶琦,李芬芳,邢健敏. 金属腐蚀及其防护措施的研究进展. 湖南有色金属.2007, (02): 43-46.[4] 胡耀君. 金属腐蚀控制. 稀有金属快报. 2001, (04): 19-20.[5] J. Zhang,N. Li. Analysis on liquid metal corrosion-oxidationinteractions. Corrosion Science. 2007, 49(11): 4154-4184.[6] R.M. Pidaparti,A.S. Rao. Analysis of pits induced stresses due tometal corrosion. Corrosion Science. 2008, 50(7): 1932-1938.[7] 柯普. 谈谈金属腐蚀. 金属世界. 1996, (06): 18.[8] 林昌健,田昭武. 金属腐蚀与防护机理研究中的现代电化学新方法. 中国科学基金. 1993, (02):[8]应力作用下的金属腐蚀[M],化学工业出版社,1990[9]陈匡民,过程装备腐蚀与防护,化学工业出版社,2001[10]腐蚀与防护手册[M],化学工业部化工机械研究院,1990[11]金属腐蚀学原理[M],航空工业出版社,1993。

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