自行车金属部件为什么易被腐蚀
铝合金,钛合金,镁合金,碳纤维材质自行车的优缺点
铝合金,钛合金,镁合金,碳纤维材质自行车的优缺点本文非原创，摘自中国自行车网：/news/show.php?itemid=2853 目前市场上自行车车价材质主要有铝合金车架、钛合金车架、镁合金车架、碳纤维自行车车架等几种，哪种材料的车架性能更加优越？车架材质选用哪种好？下面为大家详细介绍一下各种材质的自行车的优缺点，方便大家选购一款质地、价格、性能都完全复合自己的爱车。
●铝合金自行车车架的优点（1）可以制作重量轻的自行车车架铝的比重轻但不够硬，为了增强强度把它制成合金并施予热处理。
[热处理技术]采用时效析出增强法，简单地说，在金属内形成一种妨碍金属变形的物质。
在某种高温下进行热处理时，会引起时效析出，若没有经过这个程式的自行车车架，也会引起常温时效。
就是说把自行车车架放置在房间内也会逐渐变强。
许多铝合金制自行车车架用6061T6材料来制造。
T6标志表示经过热处理、时效。
若没有热处理的话强度只能达到1/2，或者1/5的程度。
有7075标志的自行车零件（如XTR曲柄等），严格来讲没有经过热处理。
也就是说因没有时效，因此是常温时效。
7075合金本来就必要进行热处理，通过热处理其强度可以增加5倍。
另外，7005合金也常用来制造自行车车架，它的强度比不上7075，但是它在常温下也能够进行足够的时效的材料。
这种材料也可用Padded加工制成薄料。
但是材料本身的强度及杨氏弹性模量低，因此加粗管道直径来提高刚性。
通常被称作铝制粗管道的是这种类型。
（2）车架长时间使用外观不怎么变化铝本身是很容易受腐蚀的金属，在空气中几乎不存在没有被氧化的铝，放置在空气中马上被氧化而形成很薄的氧化膜。
为什么不生锈呢？原因是该氧化膜达到一定的程度时防止继续生锈。
该氧化膜几乎是无色因此外观上不容易发现变化（有时会发白）另一方面，骑这种材料制造的自行车时，骑的次数越多，应力发生的次数也高，强度也显著引起变化。
近来为了谋求轻量，许多自行车车架使用薄料来制作（薄的程度已达到极限）这些都是使用没有疲劳极限的铝合金来制作自行车车架，到底长时间使用后强度变化将是如何呢！Dedacciai公司制作的SC61-10A等是表面施有喷丸硬化加工（KET处理）的管道，这种加工的目的是延长疲劳的寿命。
人教版高中化学同步解析与测评 学考练 化学 选修1 化学与生活3.2.2
知识清单 预习自测
基基础础知知识识··梳梳理理
核心要点·解析
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三、金属的防护方法
—加保护层:如涂油漆、包塑料层、搪瓷、电镀等
—电化学法:在被保护的金属上连接一种更易
金属的防护
失电子的金属
—改变金属内部结构:如将钢铁制成不锈钢
知识清单 预习自测
基基础础知知识识··梳梳理理
核心要点·解析
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1234
要点一 要点二
基础知识·梳理
核心要点·解析
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点拨 金属腐蚀的防护措施如下表。
原理
防化学 腐蚀
防电化 学腐蚀
方法
包覆塑料层
使氧化剂与
涂油漆
金属隔离
涂矿物油
电镀
改变金属内部结构 制成不锈钢
牺牲锌块
牺牲锌保护铁
与外接电源负极 相连
铁作阴极被保护
适用对象 工具或车把 户外铁制设备 机械运转部分 精密仪器或设备 精密仪器或设备 大型闸门和舰船
要点一 要点二
基础知识·梳理
核心要点·解析
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在铁的表面镀上一层其他金属是常见的防止铁生锈的方法,常见 的有镀锡(马口铁)和镀锌(白铁皮),为什么镀层破损后,镀锌钢板(白 铁皮)比镀锡钢板(马口铁)耐腐蚀?
提示 镀层破损后,白铁皮形成原电池时,因为锌比铁活泼,易失去 电子,从而保护了铁;而马口铁破损后,因为形成原电池时,铁比锡活 泼,铁被腐蚀。所以在镀层破损后,马口铁比白铁皮更易被腐蚀。
大型水上设施
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解析 菜刀接触水分较多,且要求机械强度大,清洁卫生等,选不锈 钢;楼梯扶手、阳台护栏等要求安全美观,经济实惠,可选镀铬铁管; 水桶处于潮湿环境,且摩擦碰撞较多,可选镀锌铁皮;航海轮船则采 用镶嵌锌块法保护,效果良好;水闸位置固定宜采用外加电流的阴 极保护法;吊车塔架只求坚固防锈且经济,故涂漆保护就可以;房门 窗框从轻便美观考虑,可选用铝合金材料。
金属制品锈蚀的原因
金属制品锈蚀的原因金属制品锈蚀是指金属表面受到氧气和水分的侵蚀，形成一层金属氧化物的现象。
这种现象不仅影响了金属制品的外观美观，还会降低其使用寿命和功能。
下面我们来详细探讨金属制品锈蚀的原因。
金属制品锈蚀的主要原因是氧气的存在。
氧气是导致金属氧化的主要因素，它与金属表面发生反应，使金属表面形成一层氧化膜。
氧化膜是一种不溶于水的金属氧化物，它会阻碍金属与环境的直接接触，从而减缓金属的进一步氧化速度。
然而，当金属表面的氧化膜破损或受到机械刮擦时，氧气和水分便会继续侵蚀金属表面，加速金属的锈蚀过程。
水分也是金属制品锈蚀的重要因素。
水分中含有溶解氧和其他杂质，它们与金属表面发生化学反应，导致金属氧化。
水分中的溶解氧与金属表面的活性金属离子发生电化学反应，形成氧化物，进而导致金属氧化膜的生成。
此外，水分中的其他杂质如盐类、酸碱等也会加速金属的锈蚀速度。
盐类会增加水分的电导率，使金属与环境之间的电化学反应更加剧烈；酸碱则会改变金属表面的pH值，加速金属的腐蚀过程。
温度和湿度也会对金属制品的锈蚀产生影响。
温度高和湿度大的环境有利于水分的存在和金属表面的氧化反应。
高温会加速金属的氧化速度，而湿度大会增加水分与金属表面的接触机会，进而加速金属的锈蚀过程。
因此，在高温高湿的环境中，金属制品更容易发生锈蚀。
金属制品的材质和表面处理也会影响锈蚀的程度。
不同材质的金属具有不同的电化学活性，活性金属更容易发生氧化反应。
例如，铁、铜等金属在常温下容易发生锈蚀，而铝、锌等金属则相对较不容易锈蚀。
金属制品锈蚀的原因主要包括氧气的存在、水分的侵蚀、温度和湿度的影响以及金属材质和表面处理等因素。
为了减缓金属制品的锈蚀速度，我们可以采取一些措施，如定期清洁金属表面、涂覆防锈剂、控制环境湿度等，从而延长金属制品的使用寿命。
自行车里的化学：了解自行车材料的化学成分和反应
自行车里的化学：了解自行车材料的化学成分和反应自行车是一种常见的交通工具，它由多种材料组成。
这些材料在使用过程中可能会发生一些化学反应，值得我们了解。
自行车材料的化学成分1. 金属材料：自行车的主要结构部分，如车架和刹车，通常是由金属制成。
常见的金属材料有铝合金、钢和碳纤维。
这些金属材料的化学成分可以影响自行车的性能和耐久性。
金属材料：自行车的主要结构部分，如车架和刹车，通常是由金属制成。
常见的金属材料有铝合金、钢和碳纤维。
这些金属材料的化学成分可以影响自行车的性能和耐久性。
2. 塑料材料：自行车的部分零件，如塑料挡泥板和把手，通常是由塑料制成。
常见的塑料材料有聚丙烯、聚乙烯和聚酯。
这些塑料材料具有不同的化学结构和性质。
塑料材料：自行车的部分零件，如塑料挡泥板和把手，通常是由塑料制成。
常见的塑料材料有聚丙烯、聚乙烯和聚酯。
这些塑料材料具有不同的化学结构和性质。
3. 橡胶材料：自行车的车胎和刹车垫通常是由橡胶制成。
橡胶是一种高分子化合物，其化学结构决定了它的弹性和耐磨性。
橡胶材料：自行车的车胎和刹车垫通常是由橡胶制成。
橡胶是一种高分子化合物，其化学结构决定了它的弹性和耐磨性。
自行车材料的化学反应1. 腐蚀：金属材料在长期接触水和空气中可能会发生腐蚀反应。
例如，铁的表面在潮湿环境下容易生锈。
为了保护车架和其他金属部件，可以使用防腐涂层或镀层。
腐蚀：金属材料在长期接触水和空气中可能会发生腐蚀反应。
例如，铁的表面在潮湿环境下容易生锈。
为了保护车架和其他金属部件，可以使用防腐涂层或镀层。
2. 聚合反应：塑料材料通常通过聚合反应制成。
聚合反应是将单体分子连接在一起形成高分子链的过程。
通过不同的聚合反应条件和单体组合，可以制备出具有不同性质的塑料材料。
聚合反应：塑料材料通常通过聚合反应制成。
聚合反应是将单体分子连接在一起形成高分子链的过程。
通过不同的聚合反应条件和单体组合，可以制备出具有不同性质的塑料材料。
3. 老化：橡胶材料可能会因长期暴露在太阳光、氧气和化学物质中而发生老化。
自行车的防锈措施
自行车的防锈措施导言自行车作为一种常用的交通工具和运动设备，经常暴露在各种恶劣的气候条件下，容易受到氧化和腐蚀的影响。
因此，保持自行车的防锈措施对于保护其外观和延长使用寿命至关重要。
在本文中，我们将介绍一些有效的防锈措施，以帮助你保护自行车并延长其寿命。
1. 定期清洁自行车定期清洁可以去除表面的杂质和污垢，减少锈蚀的机会。
以下是进行自行车清洁的步骤：1.使用清水清洗整个自行车，包括车架、车轮和其他金属部件。
可以使用软毛刷来清除顽固污渍。
避免使用过于高压的水枪，以免损坏自行车的部件。
2.为了去除难以清洁的污垢，可以使用温和的肥皂水或自行车清洗剂。
涂抹在刷子上，轻轻刷洗自行车表面，并冲洗干净。
3.在清洁完毕后，用干净的毛巾擦干自行车，并确保它完全干燥。
2. 应用防锈剂应用防锈剂是保护自行车免受锈蚀的重要步骤之一。
以下是几种常用的防锈剂：•蜡油：蜡油是一种有效的防锈剂，可形成一层薄薄的保护膜，防止空气和水分接触到金属表面。
将蜡油涂抹在自行车的金属部分，在干燥后形成保护层。
•防锈油：防锈油可以渗入金属表面，形成一层防锈膜。
它可以涂抹在链条、齿轮和其他金属部件上，以确保它们的顺畅运转并防止锈蚀。
•硅脂：硅脂是一种无机化合物，具有良好的防水性和防锈性。
它可以涂抹在自行车的金属螺纹和接口部分，以防止生锈和卡滞。
使用这些防锈剂时，需要注意以下事项：•在涂抹防锈剂之前，应先清洁和干燥金属表面。
•防锈剂可以喷洒或涂抹，根据产品说明进行操作。
•应定期重新涂抹，特别是在暴露在潮湿环境中的自行车上。
3. 存放在干燥的地方湿气是自行车锈蚀的主要原因之一。
所以，正确地存放自行车是非常重要的。
以下是一些建议：•在停放自行车时，尽量选择干燥和通风良好的地方，避免长时间暴露在潮湿的环境中。
•避免将自行车存放在暴露在雨水的地方，例如户外露天停车场。
•如果长时间不使用自行车，可以使用覆盖物覆盖自行车，以避免尘土和湿气的侵入。
4. 定期保养定期保养自行车可以发现并解决潜在的防锈问题。
浅析自行车车架金属材料
浅析自行车车架金属材料发表时间：2020-12-30T08:08:48.131Z 来源：《中国科技人才》2020年第24期作者：余远航[导读] 随着现代科技的发展，自行车车架材料从最早的铬钼钢逐渐发展到合金材料，然后再到当前广泛应用的碳纤维等复合材料，相关行业技术人员不断应用新技术，开发新材料配方，极大地提高了车架管件与结构设计发展，促进自行车车架更轻盈、强度更高、舒适性更强、外观流线更美观。
桂林航天工业学院2018人力（中外本）3班广西桂林 541004摘要：不同自行车车架材料对自行车车架重量、刚性、强度、外观、骑乘感受以及市场价格等方面均有直接影响。
自行车车架金属材料应用类别多样，包括钢材质、铝合金、钛合金、镁合金及钪合金等。
本文主要针对不同金属材料自行车车架的优缺点进行分析。
关键词：金属材料；钢材、铝合金、钛合金、镁合金引言随着现代科技的发展，自行车车架材料从最早的铬钼钢逐渐发展到合金材料，然后再到当前广泛应用的碳纤维等复合材料，相关行业技术人员不断应用新技术，开发新材料配方，极大地提高了车架管件与结构设计发展，促进自行车车架更轻盈、强度更高、舒适性更强、外观流线更美观。
自行车车架金属材料应用广泛，类型多样，不同金属材料能够满足自行车车架不同功能部位对材料密度、刚性、轻度、重量等不同方面要求，分析车架金属材料优缺点，满足车架不同功能诉求部位的适用材料要求，进一步提升自行车车架技术水平。
一、钢材质车架优缺点自行车车架对钢材质的应用时间最长，其在自行车车架应用中，可以有效保障自行车在长时间骑乘中保持车架加强的刚性，管材弹性较强能够有效吸震，同时管材接合的方式多样，易加工焊接，而且成本价格较低。
但是，钢材质车架有很明显的缺陷就是重量过大，且车架易生锈，管材塑形相对困难且存在金属疲劳。
随着现代技术的发展，合金钢材在稳定性、传动性、刚性、弹性系数等方面的效果良好，但仍旧存在重量过大的问题。
在钢材质车架中，应用最多的是铬钼钢，铬能有效增强钢材的耐腐蚀性能，并且增强其抗锈、抗高温氧化的能力；钼能够增强钢材强度，防止回脆性。
防止自行车生锈的措施
防止自行车生锈的措施自行车是一种环保、经济实惠的交通工具，但长时间的暴露在空气和湿气中很容易导致自行车零件生锈。
生锈不仅让自行车的外观丑陋，还会影响其功能和寿命。
为了延长自行车的使用寿命，使用者应该采取一些措施来防止自行车生锈。
本文将介绍一些简单有效的防锈措施。
1. 定期清洁自行车定期清洁自行车是防止生锈的重要步骤。
在日常使用中，自行车会积累灰尘、泥浆和其他杂物。
这些杂物在湿气的作用下会促进自行车生锈。
为了清洁自行车，使用者可以遵循以下步骤：•用软毛刷清除车架、车轮和其他零件上的灰尘和泥浆。
可在刷子上加入一些洗涤剂来增强清洁效果。
•使用温水和肥皂清洗自行车零件，并用干净的布擦干。
•注意清洁自行车链条和齿轮，可以使用专门的自行车链条清洁剂来溶解油脂和污垢。
定期清洁自行车可以有效地去除表面的杂物，防止其在湿气中引起氧化和生锈。
2. 使用防锈喷剂除了定期清洁自行车外，使用防锈喷剂也是防止自行车生锈的一种有效方法。
防锈喷剂含有具有防锈特性的化学剂，可以附着在自行车零件表面形成一层防护膜，防止湿气和氧气直接接触金属，减少生锈的可能性。
使用者可以按照以下步骤使用防锈喷剂：•选择高质量的防锈喷剂，确保其具有长效性和良好的防锈效果。
•在清洁自行车后，将防锈喷剂喷洒在自行车零件表面。
应注意避免喷到刹车系统和轮胎等不需要喷涂的部位。
•防锈喷剂通常需要一段时间来干燥和形成防护膜。
使用者应根据产品说明等待适当的时间。
•定期重新喷涂防锈喷剂，以保持较长时间的防锈效果。
使用防锈喷剂可以有效保护自行车零件免受湿气和氧气的侵蚀，延长自行车的使用寿命。
3. 储存自行车时的注意事项当自行车长时间不使用，例如冬季或者出行频率较低的时候，妥善储存自行车也是防止生锈的重要措施。
以下是一些注意事项：•将自行车存放在干燥、通风的地方，避免暴露在雨水和潮湿的环境中。
•在储存前，对自行车进行彻底的清洁，并涂抹一层防锈膏或防锈润滑剂。
这些产品可以提供长期的防护，防止生锈。
高中化学主题4认识生活中的材料4.4金属制品的防护课件鲁科版选修1
目标导航 预习引导
预习交流3 合金有什么特点? 答案:特点是:合金比它的成分金属具有更多良好的物理、化学
或机械等方面的性能。一般地说,合金的熔点比它的各成分金属的 熔点都低。
问题导学 即时检测 一 二 三
一、金属的腐蚀 活动与探究 市场上出售的“热敷袋”其主要成分为铁屑、炭粉、木屑和少量
氯化钠、水等。“热敷袋”启用之前用塑料袋使其与空气隔绝,启用 时打开塑料袋轻轻揉搓就会放出热量,使用完后,会发现有大量铁 锈存在,请回答下列问题:
迁移与应用 如图,烧杯中试管内有一枚铁钉,放置数天观察:
(1)铁钉在逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于
(2)若试管内液面上升,则原溶液呈
电极反应:负极
;正极
(3)若试管内液面下降,则原溶液呈
极
,正极
腐蚀。
,发生
腐蚀,
。
性,电极反应:负
。
问题导学 即时检测 一 二 三
解析:根据原电池的构成条件可知铁钉的腐蚀属于电化学腐蚀, 试管内液面上升,说明试管内压强减小,试管内气体被吸收所致,是 铁钉吸氧腐蚀的结果,据此写出电极反应;试管内液面下降,说明试 管内气体压强变大,试管内产生了新气体所致,是铁钉析氢腐蚀的 结果,据此写出电极反应。
问题导学 即时检测 一 二 三
4.电镀 (1)定义:应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合 金的过程。 (2)电镀的目的:使金属增强抗腐蚀能力,增加美观和表面硬度。 (3)电镀的条件:待镀的金属制品作阴极,镀层金属作阳极,用含有 镀层金属离子的溶液作电镀液。即阳极材料、电解质溶液中的放 电阳离子、镀层金属都必须是同一种金属元素。 注意:(1)电镀池中,电解质溶液浓度不发生变化; (2)经过特殊处理,可以在有机材料表面镀上一层金属。 5.烤蓝 “烤蓝”,又称“发蓝”,是一种常用的铁器表面处理方法。它可以使 铁器表面生成一层致密的Fe3O4薄膜,增强铁器件的抗腐蚀能力。
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交流· 研讨
1.铁锅用完后要刷洗干净并保持干 燥。如果炒完菜之后不刷锅，残留 的菜汤会对铁锅产生什么影响？
2. 哪些方法可以防止自行车金属部 件的腐蚀？
二、自行车金属部件Байду номын сангаас防腐蚀
金属的防腐措施：
1、加保护层 搪瓷、塑料、镀金属、涂油、喷漆
问题:即使车辐条的锌镀层部分破损，还可以为铁继 2、牺牲阳极的阴极保护法 续提供可靠的保护，为什么？
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交流· 研讨
在轮船水面以下的船体上常要焊上锌 块或铝块。结合金属腐蚀的条件和轮船本 身的材料及所处环境，分析这样做的原因。 [ 思考] 连接照明电路时，不可把铜线 和铝线拧在一起，这是为什么？
有没有不被腐蚀的自行车?
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三、自行车中的合金材料
在现代社会中，金属材料的用量越来越大， 合金：由金属与其他金属或非金属熔合 品种也 越来越多。可以毫不夸张地说，金属材料 而成的具有金属特性的物质。
作业：P108 1、3
是现代物质文明的基础。不过，需要注意的是， 金属材料一直在悄悄地经受着破坏 ——腐蚀。全 铁合金 世界每年因腐蚀而损失的金属材料的数量相当多。 铜合金 因此，金属的防腐蚀问题一直是世界科技领域研 镁合金 究的重要内容。 铝合金 钛合金等 全世界每年因腐蚀而损失的金属材
料超过1亿吨,经济损失高达数百亿元。
5
2+ 一 2Fe +4e
在酸雨比较严重的地区或H+浓度较 高的潮湿环境中，钢铁有可能会发 析氢腐蚀 生另一种电化学腐蚀 电极反应如下： 负极:Fe Fe2+ +2e一 H2
6
+ 一 正极:2H +2e
做饭用的铁锅天长日久越用越薄， 发生的化学变化为在高温条件下 铁被空气中的氧气直接氧化。 除了发生电化学腐蚀外，金属与 氧化性较强的物质直接接触也能 被腐蚀。像这种金属与氧化剂直 接接触而被腐蚀的过程，称为 化学腐蚀
课题4
金属制品的防护
问题：金属为什么易被腐蚀呢？
一、自行车金属部件为什么易被腐蚀
3
知识回顾：构成原电池的条件是什么？
(1)有两个活泼性不同的金属（或金属
与非金属）作电极
(2)有电解质溶液（酸、碱、盐）
(3)形成闭合回路
4
图4—4—4吸氧腐蚀导致铁生锈
电极反应：
负极:2Fe 正极:2H2O+O2+2e一 4OH一 总反应:2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2
7
金属腐蚀的本质是
金属原子 失去 电子变成金属阳 离子， 在此过程中金属被氧化 。 n+ M-ne =M
如何防腐？
8
钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较
析氢腐蚀 条 水膜呈酸性。 件 CO2+H2O=H2CO3 =H++HCO 3吸氧腐蚀 水膜呈中性或酸性很弱。
电 负极Fe(- ) Fe-2e-=Fe2+ 2Fe-4e-=2Fe2+ 极 ++2e-=H ↑ -=4OH2H O +2H O+4e 正极 C(+) 2 2 2 反 应 总反应: Fe+2H+=Fe2++ H ↑ 2Fe+2H2O+O2= 2 Fe(OH)2 2 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 Fe2O3 ·nH2O （铁锈） 联 系 通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。
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铝合金
镁合金
钛合金
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自行车合金中的几种合金材料的性能比较
性能 提高强度 减轻重量
铁合金
铝合金
钛合金
镁合金
耐腐蚀
减振性能
课堂练习：
1．钢铁腐蚀发生得最普遍的是（ C ） A.化学腐蚀 B.析氢腐蚀 C.吸氧腐蚀 D. 摩擦损耗 2．埋在地下的输油铸铁管道，在下列各种情况下被腐蚀速率最慢的是(C ) A．在潮湿疏松的土壤中； B．在含铁元素较多的酸性土壤中； C．在干燥致密不透气的土壤中； D．在含碳较多的潮湿透气的中性土壤中 3. 下列防腐措施中，属于电化学保护法的是（C ） A.用氧化剂使金属表面生成一层致密稳定的氧化物保护膜 B.在金属中加入一些铬或镍支撑金属或合金 C.在轮船的船壳水线以下部分装上一锌锭 D.金属表面喷漆 4. 下列事实不能用电化学理论解释的是（ C ） A.在轮船的船壳水线以下部分装有一定量的锌块 B.镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用 课堂小结： C.铝片不用特殊方法保存 D.常温下铝跟稀硫酸快速反应，跟浓硫酸几乎不反应。