论文-金属材料的腐蚀与防护

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《材料腐蚀与防护》论文

《材料腐蚀与防护》论文

《材料腐蚀与防护》课程论文金属材料的腐蚀与防护姓名学院专业学号指导教师2015年5月16日金属材料的腐蚀与防护摘要:金属材料具有高强度、优良的塑性和韧性,耐热、耐寒,可铸造、锻造、冲压和焊接,还有良好的导电性、导热性和铁磁性,因此,金属材料的腐蚀与防腐研究有很重要的意义。

本文主要介绍了金属的腐蚀机理,腐蚀发生的原因以及一些有效的防腐蚀方法。

虽然金属的腐蚀现象和机理比较复杂,但可以通过合理地选用材料、有效地采取防腐蚀措施来减缓金属材料的腐蚀速度,这对于延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产率都具有十分重要的意义。

关键词:金属材料;腐蚀;防护Corrosion and protection of metalsAbstract:The metal material has the plasticity and toughness of high strength,excellent heat resistance,cold resistance,welding,casting,forging,stamping,and good electrical conductivity,thermal conductivity and ferromagnetism,therefore,corrosion of metal materials have very important significance and Research on anti corrosion. This paper mainly introduces the mechanism of metal corrosion,corrosion and some effective methods of corrosion protection. Although the corrosion phenomena and mechanism of metal complex,but can be by reasonable selection of materials,take effective anti-corrosion measures to slow down the corrosion rate of metal materials,to extend equipment life,reduce the cost,has very important significance to improve labor productivity.Keyword: Metallic materials; Corrosion; Protection前言:近年来随着人们对保护自然资源、能源和环境的认识不断提高,对金属腐蚀的严重危害的关注也渐在加深。

金属材料的腐蚀与防护

金属材料的腐蚀与防护

金属材料的腐蚀与防护金属材料在使用过程中容易受到腐蚀的影响,从而降低其机械性能和寿命。

为了延长金属材料的使用寿命,保护措施是至关重要的。

本文将讨论金属材料腐蚀的原因和常见的防护方法。

一、金属材料腐蚀的原因金属材料腐蚀的原因主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀两种。

1. 化学腐蚀化学腐蚀是指金属材料与大气中的氧、水、酸、碱等物质发生反应,导致金属表面发生变化。

常见的化学腐蚀有氧化腐蚀、酸性腐蚀和碱性腐蚀等。

氧化腐蚀是指金属与氧气反应生成金属氧化物的过程。

例如铁与氧气反应生成铁氧化物,即常见的铁锈现象。

在湿润环境下,氧化腐蚀速度更快。

酸性腐蚀是指金属与酸性溶液接触产生的化学反应。

常见的酸性腐蚀有硫酸腐蚀、盐酸腐蚀等。

酸性腐蚀可导致金属材料表面产生腐蚀坑。

碱性腐蚀是指金属与碱性溶液接触产生的化学反应。

常见的碱性腐蚀有氢氧化钠腐蚀、氢氧化钾腐蚀等。

碱性腐蚀会使金属表面发生腐蚀、变硬或变脆等。

2. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质中发生的电化学反应导致腐蚀现象。

电化学腐蚀包括阳极腐蚀和阴极腐蚀。

阳极腐蚀是指金属作为阳极,在电化学反应中溶解生成阳离子。

金属表面因此变薄,甚至出现孔洞。

例如,铁的阳极腐蚀就是普遍的铁锈现象。

阴极腐蚀是指金属作为阴极,在电化学反应中受到硬币金属材料的腐蚀与防护电子供给,发生反应并生成金属阳离子的过程。

阴极腐蚀可导致金属表面发生凹陷或沉积物形成。

二、金属材料的防护方法金属材料的防护方法主要包括表面涂层、阳极保护和电化学防护等。

1. 表面涂层表面涂层是指在金属材料表面形成一层附着力强的保护层。

常见的表面涂层有油漆、镀层和涂覆层等。

这些涂层可以隔绝金属材料与环境介质的接触,从而减少腐蚀的发生。

2. 阳极保护阳极保护是通过在金属材料上施加电流,使其成为阴极从而抑制腐蚀的发生。

常用的阳极保护方法有热浸镀锌、电镀和阳极保护涂层等。

这些方法可在金属材料表面形成一层保护膜,提供额外的保护。

3. 电化学防护电化学防护是利用电化学原理减缓金属材料腐蚀的速率。

金属材料的腐蚀与防护研究

金属材料的腐蚀与防护研究

金属材料的腐蚀与防护研究一、金属材料的腐蚀现象金属材料在使用过程中,会发生腐蚀现象。

腐蚀是指金属材料在特定环境下与周围介质发生的化学反应,导致金属材料表面或体积的不可逆性损伤,造成材料性能下降,甚至失效。

腐蚀过程可分为电化学腐蚀和化学腐蚀两种方法。

1.电化学腐蚀电化学腐蚀是最常见的腐蚀方法之一。

在金属材料表面形成的腐蚀微观原因是金属表面发生的电化学反应。

电化学腐蚀的过程一般包括阳极和阴极两种反应,其中阳极是一个电子流出的区域,阴极则是一个电子流入的区域,两者通过电解质作为媒介进行反应。

2.化学腐蚀化学腐蚀是通过金属表面与化学物质发生反应导致的。

化学腐蚀的反应类型各不相同,可能涉及酸碱、氧化剂等多种物质,腐蚀机制也各有差异。

二、金属材料的腐蚀原因1.氧化腐蚀金属材料与周围的氧气反应形成金属氧化物,导致金属材料表面发生损伤。

氧化腐蚀一般发生在铁类金属,如铁、钢等。

2.化学腐蚀化学腐蚀的原因是金属表面与腐蚀介质(如酸、碱等)接触发生的化学反应。

这种腐蚀方法常见于镁、铝等具有较高反应能力的金属。

3.电化学腐蚀电化学腐蚀的原因是由于金属表面产生的氧化还原反应。

在这种反应中,金属表面的部分被氧离子氧化,并将带正电的离子释放到电解液中。

同时,一些化学物质(如氢离子)会在金属表面还原,释放氢气。

这些反应过程共同导致金属表面失去原来的功能性。

三、金属材料的腐蚀防护方法1.涂层法涂层防护法是一种简单、有效的防腐方法,其原理是在金属表面覆盖一层非金属材料,以隔断金属与外界环境的接触,防止腐蚀的发生。

这种方法的常用涂层有喷漆、烤漆、镀层等。

2.电化学方法电化学防腐方法是利用电或电解质的效果,形成保护层,防止金属损坏。

阳极保护法和阴极保护法是常用的电化学防护方法。

3.合金化法金属材料的添加合金元素会大大提高其耐腐蚀性。

合金化的方法通常是在金属材料内添加一些合金元素,如铬、锌、铜等,以提高其防腐性。

4.热处理法热处理方法是利用高温来改善金属材料的硬度、强度且耐腐蚀性,其原理是在一定的加热、保温、冷却过程中,将金属材料的中空部分、晶界处内部应力等进行有效处理。

金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护
金属腐蚀机制主要分为两个方面:化学腐蚀和电化学腐蚀。
化学腐蚀
在外界环境中的水蒸气、酸碱等物质影响下,金属表面发生氧化还原反应,形成氧化物或其他化合物。例如,当铁暴露于氧和水中时,会形成铁锈(Fe₂O₃·nH₂O),这是一种典型的化学腐蚀现象。
电化学腐蚀
在一定条件下,例如在电解质溶液中,不同电位造成的电流分布变化,会导致金属表面上出现阳极区和阴极区。在阳极区,金属发生氧化反应而溶解,释放出电子;在阴极区,则发生还原反应,这一过程是通过离子在溶液中传递形成闭合回路,从而加剧了金属的整体损失。
三、影响金属腐蚀因素
影响木材及其抗风雨能力的重要因素有很多,包括:
环境湿度
高湿度会加速空气中的氧气、水分与金属的接触,加快氧化反应。因此,在潮湿环境下,金属更易受到腐蚀。
温度
氧化反应通常随着温度升高而境下金属更容易发生严重腐蚀。
pH值
环境中的酸碱程度直接影响着局部区域的电极电位。不同pH值下的介质对不同类型的金属具有不同程度的侵害。例如,低pH值(酸性环境)往往对铁等铸铁材料具有较强的侵袭性。
电化学腐蚀
电化学腐蚀是由于电流在金属表面产生的不均匀分布而导致的。比如,当金属与不同电位的金属连接时,低电位部分会被加速腐蚀。
生物腐蚀
这种腐蚀是由微生物造成的,尤其是在水体中生活的微生物,会通过其代谢过程改变周围环境,从而促进了金属的腐蚀过程。生物膜或污垢层常常在这种情况下形成,进一步加速了腐蚀。
二、金属腐蚀机制
金属的腐蚀与防护
金属腐蚀是指金属在环境的作用下,发生化学或电化学反应,导致其物理和化学性能劣化的过程。腐蚀不仅削弱了金属材料的强度、韧性,还可能引发结构失效,造成巨大的经济损失和安全隐患。因此,了解金属腐蚀的原理和机制,以及实施有效的防护措施,对于延长金属构件的使用寿命,提高工程安全性具有重要意义。

金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护在我们的日常生活中,金属是一种我们经常接触到的材料。

从我们的家居设备到车辆和基础设施,金属都得到了广泛的应用。

然而,金属在长时间使用的过程中,会面临一个普遍的问题,那就是腐蚀。

本文将探讨金属的腐蚀原因以及常见的防护方法。

一、腐蚀的原因腐蚀是金属与周围环境发生反应,导致金属表面质量的损失。

金属腐蚀的主要原因可以归结为以下几点:1. 化学反应:金属与空气中的氧气、水分以及其他化学物质发生反应,形成腐蚀产物。

例如,铁的腐蚀是由于氧气和水的存在形成的氧化铁。

2. 电化学反应:金属在电解质溶液中与氧化还原反应发生,形成电极体系。

其中,金属作为阳极发生氧化反应,被溶解为阳极离子。

3. 环境因素:金属腐蚀还与环境的酸碱度、湿度、温度等因素有关。

酸性环境、高湿度和高温都会加速金属的腐蚀过程。

二、常见的金属腐蚀防护方法为了保护金属免受腐蚀的损害,一系列的腐蚀防护方法被开发出来。

下面是一些常见的金属腐蚀防护方法:1. 表面涂层:在金属表面覆盖一层防腐涂料或涂层是常见的防护方法之一。

这可以阻止环境中对金属的直接接触,并减少氧气和水分的接触,从而降低腐蚀的速度。

2. 阴极保护:通过将一种更容易被腐蚀的金属(如锌)与需要保护的金属(如铁)连接在一起,形成一个阴阳极体系。

这样,腐蚀过程会移动到更容易被腐蚀的金属上,保护主要金属不受腐蚀。

3. 合金化处理:通过添加其他元素或合金成分来改变金属的结构,提高金属的抗腐蚀性能。

例如,不锈钢是通过在铁中添加铬和镍来制成的,以增加其抗腐蚀性能。

4. 电镀:将要保护的金属浸入带有活性金属离子的电解质溶液中,在金属表面形成保护性的金属沉积层。

这种方法可以提供一个屏障,阻止环境中的腐蚀物质接触到金属表面。

5. 降低环境因素:通过控制周围环境的酸碱度、湿度和温度等因素,可以减缓腐蚀速度。

例如,在暴露在潮湿环境中的金属表面添加干燥剂可以降低湿度,减少腐蚀的风险。

三、结语金属的腐蚀问题在我们的生活中是一个常见且重要的挑战。

金属材料的腐蚀和防护研究

金属材料的腐蚀和防护研究

金属材料的腐蚀和防护研究引言金属材料在许多领域中都扮演着重要的角色,但不可避免地,金属材料在使用过程中会遭受腐蚀的侵蚀。

腐蚀不仅会破坏金属材料的外观,还会降低其性能和使用寿命。

因此,针对金属材料的腐蚀问题进行研究并采取相应的防护措施显得尤为重要和必要。

一、腐蚀的基本原理1.1 电化学腐蚀电化学腐蚀是金属材料最常见的腐蚀形式之一。

在电化学腐蚀中,金属材料与其周围环境中的电解质发生电化学反应,从而导致腐蚀。

常见的电化学腐蚀反应包括金属的氧化、金属离子的溶解以及电子和离子的迁移。

1.2 物理腐蚀物理腐蚀主要是指金属材料在特殊环境中发生的机械磨损和疲劳,例如摩擦腐蚀、冲蚀腐蚀和疲劳腐蚀等。

二、金属材料的腐蚀问题影响因素2.1 环境因素环境因素对金属材料的腐蚀产生了重要影响。

例如,高温、潮湿、酸碱和盐等环境条件都会对金属材料的腐蚀速度产生重要影响。

2.2 金属材料本身的性质不同金属材料的物理化学性质决定了它们对腐蚀的抵抗能力。

例如,不锈钢因其含有铬元素而具有良好的抗腐蚀性能,而铁则容易被氧化。

三、金属材料腐蚀的防护方法3.1 表面涂层在金属材料表面涂层是一种常见的防腐方法。

涂层可以形成一层保护膜,隔绝金属与外界环境的直接接触,从而实现防腐目的。

在选择涂层材料时需要考虑涂层的粘附性、耐腐蚀性和耐磨损性等因素。

3.2 阳极保护阳极保护是通过在金属材料表面施加一定的电流,使金属材料成为阴极,从而减缓或阻止金属的腐蚀。

该方法常用于船舶、油气管道等金属结构的防护。

3.3 添加抗腐剂在金属材料制备过程中,添加一些抗腐剂可以提高金属材料的抗腐蚀性能。

例如,在制备钢材时可以添加铬元素来提高其抗腐蚀性能。

3.4 金属涂覆金属涂覆是将一层耐腐蚀性能较好的金属材料涂覆在另一种金属材料表面,增加该金属材料的抗腐蚀性能。

常见的金属涂覆方法包括镀层、热喷涂和电镀等。

结论金属材料的腐蚀问题对许多领域都具有重要意义。

电化学腐蚀和物理腐蚀是金属材料最常见的腐蚀形式,环境因素和金属材料本身的性质是影响金属材料腐蚀的重要因素。

化学小论文-金属腐蚀与防护

金属腐蚀与防腐柯昌鑫1303230011新能源材料与器件摘要:金属腐蚀对人类社会产生巨大的危害,对金属材料的腐蚀进行防护是十分必要的。

文章介绍了金属腐蚀的本质和危害,对金属腐蚀防护的方法和重要性进行了详细的阐述。

关键词:金属腐蚀本质危害防腐引言:金属腐蚀研究的发展早在公元前3世纪,中国已采用金汞齐鎏金术在金属表面镀金以增加美观并可防腐蚀。

在秦始皇陵墓中发掘出来的箭镞有的迄今仍毫无锈蚀。

金属腐蚀问题有很多解决方法,随着科技进步,越来越多的金属防护方法面世,这些方法各有千秋,也有不足。

1.金属腐蚀的本质:金属材料受周围介质的作用而损坏,称为金属腐蚀。

金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。

腐蚀时,在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应,使金属转入氧化(离子)状态。

这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能,破坏金属构件的几何形状,增加零件间的磨损,恶化电学和光学等物理性能,缩短设备的使用寿命,甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。

2.金属腐蚀的危害:金属腐蚀的危害首先在于腐蚀造成了巨大的经济损失。

这种损失可分为直接损失和间接损失。

直接损失包括材料的损耗、设备的失效、能源的消耗以及为防止腐蚀所采取的涂层保护、电化学保护、选用耐蚀材料等的费用。

由于腐蚀,使大量有用材料变为废料,估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备约为其年产量的30% ,造成地球上的有限资源日益枯竭. 全世界每90s就有1t钢被腐蚀成铁锈,而炼制1t钢所需的能源可供一个家庭使用3个月,因此,腐蚀造成了对自然资源的极大浪费。

因腐蚀而造成的间接损失往往比直接损失更大,甚至难以估计。

这些损失包括因腐蚀引起的停工停产,产品质量下降,大量有用有毒物质的泄漏、爆炸,以及大规模的环境污染等。

一些腐蚀破坏事故还造成了人员伤亡,直接威胁着人民群众的生命安全。

3.金属腐蚀的分类:根据金属腐蚀的反应机理,腐蚀可以分为电化学腐蚀和化学腐蚀。

电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质因发生电化学作用而产生的破坏;化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏。

金属材料的腐蚀与防护措施

金属材料的腐蚀与防护措施金属材料在实际使用过程中常常会遭受腐蚀的影响,这不仅会导致材料性能下降,还可能造成设备损坏甚至事故发生。

因此,实施有效的防护措施对于延长金属材料的寿命和维护设备的安全运行至关重要。

本文将探讨金属材料腐蚀的原因以及常见的防护措施。

一、金属材料腐蚀的原因金属材料腐蚀主要由以下几个方面的因素引起:1. 存在的介质:大气中的氧、水等化学物质,以及工业环境中的酸、碱等介质,都会对金属材料产生腐蚀作用。

2. 金属材料本身的性质:不同种类的金属材料具有不同的电化学活性,其中一些金属材料更容易受到腐蚀的影响。

3. 金属材料的结构:金属晶格的缺陷、内应力等结构因素也会导致金属材料更容易受到腐蚀攻击。

4. 温度和湿度:温度和湿度的变化对金属材料的腐蚀速率有着明显的影响,通常情况下,温度和湿度越高,腐蚀速率越快。

二、金属材料的防护措施1. 表面处理对金属材料进行表面处理是最常见也是最有效的防护措施之一。

常见的表面处理方法包括涂层、电镀、热喷涂等。

涂层能够有效地隔离金属材料与外界环境的接触,起到屏蔽腐蚀的作用。

电镀可以在金属材料表面形成一层抗腐蚀的保护层,提高材料的耐腐蚀性能。

热喷涂技术可以将抗腐蚀性能较好的材料喷涂在金属表面,形成保护层。

2. 合金化合金化是一种改变金属材料性能的方法,通过将其他元素与主要金属元素混合,使得合金材料具有更好的耐腐蚀性能。

例如,不锈钢是一种通过在铁中添加铬等元素来提高其耐腐蚀性的合金材料。

3. 电化学防护电化学防护是利用电化学原理来保护金属材料的一种方法。

常见的电化学防护方法包括阳极保护和阴极保护。

阳极保护是通过在金属材料表面形成阳极,以减缓金属腐蚀的进程。

阴极保护则是通过将一种能够更容易被腐蚀的金属连接到要保护的金属材料上,使其成为电池中的阴极,从而实现金属材料的保护。

4. 环境改善改善使用环境也是一种有效的防护措施。

例如,在潮湿的环境中使用金属材料时,可以通过控制湿度或者增加通风来减缓腐蚀的速率。

金属材料的腐蚀与防护研究

金属材料的腐蚀与防护研究金属材料是我们生活中经常使用的材料,不论是机械制造、建筑、交通运输等领域,金属都扮演着重要的角色。

然而,金属材料也有一个共同的问题,就是容易受到腐蚀。

本文将对金属材料的腐蚀与防护研究进行详细的探讨。

第一部分:金属材料的腐蚀原理腐蚀是指金属在特定条件下与外界环境相互作用时,出现的不可恢复的化学变化。

常见的腐蚀方式有:电化学腐蚀、化学腐蚀、生物腐蚀等。

电化学腐蚀是指在电导体与电解质接触时,由于电位差异和电流的存在,发生的一种腐蚀现象。

它主要有三种类型:离子型、金属间型和草酸型腐蚀。

化学腐蚀是指在非电化学条件下,金属与气体、液体或固体物质之间产生的一种化学反应。

例如,铁在水和氧气中发生的生锈现象,就是一种类型的化学腐蚀。

生物腐蚀是指生物体或生物环境对金属的腐蚀。

例如,海水中的微生物和海藻,会使铜和铝等金属产生腐蚀现象。

第二部分:金属材料的腐蚀危害金属材料受到腐蚀的危害有很多,主要包括以下几个方面:(1)金属材料的机械性能下降,导致结构件的失效;(2)金属材料的表面质量下降,美观度受到影响;(3)金属材料的使用寿命缩短,造成经济损失;(4)金属材料的腐蚀产物对环境的污染。

第三部分:防腐方法为了防止金属材料受到腐蚀的危害,需要采取一系列防腐方法。

(1)涂层防护:涂覆一定厚度的防腐漆、油漆、涂料等,可以防止金属材料与外界环境接触,从而有效的防止腐蚀。

(2)金属材料的合金化处理:通过在金属材料中添加一些特定元素,可以提高其抗腐蚀性能,并提高其机械性能。

(3)电化学保护:在金属材料表面通过电位的控制,使其表面电位趋于负极化,达到保护金属的目的。

(4)改善使用环境:控制使用环境的温度、湿度、气体成分等,减少金属材料受到腐蚀的机会。

第四部分:金属材料防腐技术研究进展近年来,随着科学技术和工业技术的不断发展,金属材料防腐技术也不断进步。

目前,主要研究方向包括以下三个方面:(1)新型涂层材料的研究:如光电催化防腐涂层、自修复防腐涂层、纳米涂层等。

金属材料腐蚀与防护研究

金属材料腐蚀与防护研究一、引言金属材料是人类生产生活中不可或缺的基础材料,但金属材料在长时间的使用过程中容易被外部环境中水分、氧气、酸、碱、盐等化学物质的侵蚀而导致腐蚀现象的产生。

因此,对金属材料的腐蚀和防护研究一直是材料科学领域中的重要课题。

本文将从腐蚀的原理、分类和危害以及防护措施等几个方面进行探讨。

二、腐蚀的原理金属材料的腐蚀可以理解为金属原子与外界化学环境中物质发生相互作用所引起的不可逆的电化学反应。

具体来说,金属的腐蚀主要是由电化学反应引起的,即金属表面氧化或还原,形成一些具有化学活性的离子,这些离子会被溶解或者被物理吸附在金属表面,最终导致金属发生质量和形态的变化,进而损失其基本功能。

三、腐蚀的分类和危害腐蚀可分为多种类型,包括氧化腐蚀、电化学腐蚀、微生物腐蚀、高温腐蚀、磨损腐蚀等。

其中,氧化腐蚀主要是由氧气与金属表面的反应引起的,其发生速度较慢,通常也比较容易被防止;而电化学腐蚀则是由电化学过程引发的,其发生速度较快,也较难被阻止。

微生物腐蚀则是由微生物在金属表面上繁殖所导致的,其特点是具有一定的局限性,对于特定环境下的金属材料质量损失往往非常严重。

高温腐蚀是指高温环境造成金属持续的氧化境况,易导致金属的脆化或剥落。

磨损腐蚀则是在金属表面摩擦作用下引起的,其特点是具有一定的累计性,易引发在高温、划痕、震动、压力、湿度等复合条件下。

除了直接引起材料失效之外,金属材料腐蚀还会对生产、工程、环境、资源和人类健康等产生一系列危害。

例如,石油管道、大型钢结构等金属建筑物受到腐蚀的侵蚀后,会严重威胁人们的生命财产安全;另外,也会造成环境污染、资源破坏等严重后果。

四、防护措施为了减轻金属材料的腐蚀问题,必须采用有效的防护措施,防止环境因素对金属表面的侵蚀。

目前常见的防腐措施主要包括以下几种:1. 物理防腐物理防腐是靠物理保护腐蚀物体免受外界物理环境的影响。

比如,在金属表面覆盖保护层、通过防护墙、防护网等封闭隔断防止油、水等化学物质对金属材料的暴露,都可以起到一定的物理隔离作用。

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金属材料的腐蚀和防护
罗--(学号:1230060054)
(-----大学物理与材料科学学院物理学1202班)
专题授课老师:----
摘要:自从人类发现并使用金属到如今已有5000年的历史,然而人类在享受金属材料的使用带来便利的同时,也在苦恼着金属腐蚀带来的烦恼。

人类在使用金属的同时,也在尽最大的努力对金属进行防护。

金属的有效防护,一方面可以降低成本,提高劳动生产率,赢得最大的经济效应;另一方面对加强国防建设也有重要的意义。

关键词:金属材料腐蚀防护
引言:当金属和周围气态或液态介质接触时常常由于发生化学作用或电化学作用而逐渐损坏的过程成为金属腐蚀,每年金属腐蚀给国家带来巨大的经济损失,所以金属的有效防护对于一个企业和国家是至关重要的。

1.金属材料的腐蚀机理
1.1金属腐蚀的分类
按照金属的腐蚀机理可以将金属腐蚀分为化学腐蚀与电化学腐蚀两大类。

化学腐蚀就是金属与接触到的物质直接发生氧化还原反应而被氧化损耗的过程;电化学腐蚀就是铁和氧形成两个电极,组成腐蚀原电池。

金属腐蚀的实质都是金属原子被氧化转化成金属阳离子的过程。

1.2金属腐蚀的发生
自然界中只有极少数金属(例如金、铂等)能以游离状态存在,而大多数金属都需要从它们的矿石中用不同的能量冶炼出来。

因此,金属受周围介质的化学及电化学作用而被破坏,这种现象叫做金属的腐蚀。

1.3金属腐蚀的危害
金属腐蚀的危害首先在于腐蚀造成了巨大的经济损失。

这种损失可分为直接损失和间接损失。

直接损失包括材料的损耗、设备的失效、能源的消耗。

由于腐蚀,使大量有用材料变为废料,估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备约为其年产量的10% 。

间接损失包括因腐蚀引起的停工停产,产品质量下降,大量有用有毒物质的泄漏、爆炸,以及大规模的环境污染等。

一些腐蚀破坏事故还造成了人员伤亡,直接威胁着人民群众的生命安全。

2.金属腐蚀防护的方法
2.1 改变金属的组成
这种方法最常见的是不锈钢材料。

通过在钢铁中加入12-30%的金属铬而改变钢铁原有的组成,从而改善性能,不易腐蚀。

如目前迅速发展起来的不锈钢炊具,餐具等就是以此为材料的。

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。

可以形成以下几种保护层来对金属腐蚀进行防护:
(1)磷化处理: 钢铁制品去油、除锈后,放入特定组成的磷酸
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5~20μm,在大气中有较好的耐蚀性。

(2)非金属涂层:用非金属物质如油漆、喷漆、搪瓷、陶瓷、玻璃、沥青、高分子材料(如塑料、橡胶、聚酯)等涂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、水桶等常涂油漆,汽车外壳常喷漆,枪炮、机器常涂矿物性油脂等。

(3)金属保护层:它是以一种耐腐蚀性较强的金属或合金镀在被保护的另一种金属制品表面上所形成的保护镀层。

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。

(4)阴极保护法:金属的腐蚀是一阳极过程。

因此,防治金属腐蚀的第三大对策就是将金属置于阴极,即阴极保护法。

阴极保护法具体又分为两种。

其一是将被保护的金属(阴极) 和电极电势较低的金属(作为牺牲性阳极而溶解掉) 接在一起,这也称为牺牲阳极保护法。

比如海上航行的船只,在船底四周镶上锌块,此时,船体是阴极受到保护,锌块是阳极代替船体而受腐蚀。

其二是将被保护的金属接在外加电源的负极上使之成为阴极,正极则接到一些废铁上作为牺牲性阳极或接到某些导体如石墨、高硅铸铁、铅银合金、镀铂钛等上面作为惰性阳极。

在化工厂中一些装有酸性溶液的容器或管道以及地下的水管或输油管常用这种方法防腐。

3结束语。

随着工业的发展,广泛地采用在高参数条件下的强化生产工艺。

在这些生产工艺中,普遍涉及高温、高压、强腐蚀性介质、高负荷应力或高热流、高质流等高参数条件下的强化操作,从而对材料保护提出愈来愈高的要求。

而新型高分子材料就是在这样的背景下发展起来的,所以应该把更多的人力物力放在寻找新型材料方面。

参考文献
(1)陶琦等.金属腐蚀及其防护措施的研究进展.湖南有色金属.2007版
(2)A•A•巴巴科夫.不锈钢及其耐腐蚀性[M].北京:中国工业出版社,1963版
(3)周静好.腐蚀与防护全书一防锈技术[M].北京:化学工业出版社,2002版。

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