铁金属腐蚀及防腐处理
钢材表面防腐除锈处理方法

钢材表面处理一、此章节参考的标准:《工业设备、管道防腐施工及验收规范》HGJ229—91本规范认真总结了冶金、石化、航天航空工业等部门的防腐蚀施工经验,适用于化工、石油化工、冶金、纺织等新建、扩建、改建的工程建设项目中,以钢、铸铁为基体的工业设备、管子及管件的防腐蚀衬里和防腐蚀涂料的施工及验收。
不适用于食品工业、核电工业。
二、表面处理前对基体的要求:(一)、设备、管道及配件表面处理前对基体的要求:1、钢制的设备、管子、管件的钢材表面,不得有伤痕、气孔、夹渣、重叠皮、严重腐蚀斑点;加工表面必须平整,表面局部凸凹不得超过2MM.2、铸铁、铸钢类的设备、管子、管件,不应有空洞、多孔质基体。
3、设备、管子、管件表面的锐角、棱角、毛边、铸造残留物,必须彻底打磨清理,表面应光滑平整,圆弧过渡。
4、设备接管不应伸出设备内表面。
设备盖、塔节、插入管应采用法兰连接。
5、铆接设备内的铆接缝应为平缝,铆钉应采用埋头铆钉,使设备内部无铆钉头突出。
6、在防腐蚀衬里的设备、管子、管件上,必要时应设置检漏孔,在适当位置上应设置排气孔。
7、基体经表面预处理后,应全面检查合格,办理工序交接手续,经过签证后方可进行防腐蚀施工.8、表面处理前对基体焊缝的要求:9、设备壳体焊接宜采用双面对焊焊接,焊缝要平整、无气孔、焊瘤和夹渣,焊缝高度不得大于2MM,要彻底清除焊接飞溅物,焊缝宜磨平或磨成圆弧过渡.如下图1:10、设备壳体焊缝必须采用连续焊,焊缝不得有裂缝或连续咬边情况,咬肉深度不应超过0.5MM。
11、设备转角和接管部位应保证焊接要求,焊缝应饱满,并应细致打磨成钝角,形成圆弧过渡,不得有毛刺和棱角.12、角焊缝的圆角部位,焊角高应为H≥5MM,一般凸出角应为R≥3MM,内角应为R≥10MM.如下图2、3、4。
13、在清理组对卡具时,严禁损伤基体母材。
施焊过程严禁在基体母材上引弧。
(二)、钢板、钢结构预制件表面处理前对基体的要求:1、在处理前,钢材表面必须清洁、干燥,对表面处理和涂层施工有一个合适的条件.2、钢材表面被油脂污染,可采用有机溶剂、热碱或乳化剂除去油脂。
钢铁的锈蚀和防腐

钢铁的锈蚀和防腐(总4页) -本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-钢铁的锈蚀和防腐(一)钢铁锈蚀随着现代化建设的飞速发展,钢铁材料及其制品的防腐处理越来越引起各方面的重视。
金属的腐蚀遍及国民经济各个领域,给国民经济带来了巨大的损失。
因为因钢铁锈蚀造成的损失是极其严重的:如我国每所由于金属腐蚀造成的经济损失高达300亿元以上,约占国民生产总值3―4%,在发达国家中每年腐蚀生锈的钢铁占年产量的15-20%。
约有30%的设备因腐蚀而报废。
1. 钢铁锈蚀产生的原理及一般发展过程金属等物体受周围环境、介质的化学作用或电化学作用,而损坏的现象称为腐蚀。
钢铁等金属是由原始化铁氧化合物经冶炼,并消耗了大量的能量而制成,这些能量呈元素态潜存于钢铁中;它们可随时随地再与氧化合,恢复至原始自然的化合态而释放出能量。
这种过程是化学热力学自发的过程,表现即为钢铁的腐蚀现象。
钢铁表面是一个活性的表面,与空气中的氧气、水分及其他腐蚀性介质作用面生锈,铁是一个多化合价的金属,从腐蚀起开始,它由低价的铁变成稳定的高价氧化物。
铁锈生成和老化过程是持续不断的变化过程,锈蚀过程生成物示意图如下:锈蚀表观层次可分三层:r-FeOOH为立方晶格,a-FeOOH为六方晶格,Fe3O4为非晶形物质,它们的稳定性是Fe3O4>Fe2O3>a-FeOOH>r-FeOOH。
浮锈Fe3O4为非晶形物质,锈蚀疏松,是已成熟的,惰性的物质。
FeO最不稳定,容易继续发生变化成为锈蚀。
2. 锈蚀与防腐人们已经认识到,人类使用的钢结构很少是由于单纯机械因素(如拉、压、冲击、疲劳、断裂和磨损等)或其他物理因素(如热能、光能等)引起破坏的,绝大多数金属结构的破坏都与其周围环境的腐蚀因素有关。
因此,钢结构的腐蚀与防腐已成为当今材料科学、化工业与工程等领域不可忽略的重大课题,受到了政府与钢结构应用相关的各行业的重视。
到目前为止,钢结构的腐蚀问题正在给世界各国的国民经济带来巨大的损失。
金属腐蚀的原因及常用的防腐方法

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。
防腐及防锈技术方案

防腐及防锈技术方案1. 引言在现代工业生产过程中,腐蚀和锈蚀是常见的问题,会导致设备的损坏和性能下降,进而影响生产效率和质量。
因此,为了保护设备和延长其使用寿命,采取有效的防腐及防锈技术方案成为了必要的措施。
本文将介绍一些常见的防腐及防锈技术方案,希望对您有所帮助。
2. 防腐技术方案2.1 表面处理对于金属设备和构件,表面处理是防腐的第一步。
常用的表面处理方法包括:•除锈:通过机械、化学或电解等方法去除表面的锈蚀物,使金属表面恢复光洁。
机械除锈常用的工具有钢丝刷、砂纸等;化学除锈可以使用酸碱溶液进行处理;电解除锈利用电化学原理,在电解液中进行除锈处理。
•喷砂:利用高速喷射硅砂颗粒或其他硬质颗粒,对金属表面进行冲击和摩擦,去除不良表面,增加表面粗糙度,提高涂层附着力。
2.2 涂装涂装是常见的防腐措施之一,可以形成一层保护性的涂层,阻隔金属与环境接触,起到防腐作用。
常用的涂装材料包括:•底漆:底漆是涂装的第一层,可以提高涂层附着力、填充金属表面的不平整和毛孔,提高防腐效果。
常用的底漆有环氧底漆、酚醛底漆等。
•面漆:面漆是涂装的最后一层,起到美观和防腐的作用。
常用的面漆有环氧面漆、聚氨酯面漆等。
除了选择合适的涂装材料外,还需要注意涂装的方法和涂层的厚度。
2.3 防腐涂层防腐涂层可以在金属表面形成一层防护层,提高金属的抗腐蚀性能。
常见的防腐涂层包括:•红丹漆:红丹漆是传统的防腐涂层,主要由石油树脂和铁铅粉等组成,具有良好的防锈性能。
•环氧涂层:环氧涂层是一种高分子涂层,具有耐腐蚀、耐磨、抗冲击等优点,常用于耐腐蚀要求较高的设备。
•有机硅涂层:有机硅涂层具有良好的耐腐蚀性能和耐高温性能,适用于高温环境下的防腐。
3. 防锈技术方案3.1 接触防锈接触防锈是通过涂覆防锈剂或防锈油膜维护金属构件的表面,起到防锈的作用。
•防锈剂:防锈剂是一种特殊的润滑剂,能够在金属表面形成一层保护膜,阻隔金属与空气的接触,起到防锈的作用。
金属材料的腐蚀机理与控制

金属材料的腐蚀机理与控制腐蚀是金属材料在特定环境中发生的一种化学反应,导致金属表面发生损害或氧化。
了解金属材料腐蚀的机理,并采取控制措施,是保护金属材料并延长其使用寿命的关键。
本文将介绍金属材料的腐蚀机理以及可行的控制方法。
一、金属腐蚀的机理金属腐蚀主要受以下因素影响:1.1 金属自身性质每种金属材料都有自己的化学成分和晶体结构,这些特性将直接影响金属腐蚀的行为。
例如,铁质材料容易发生氧化腐蚀,而不锈钢则具有较强的抗腐蚀性能。
1.2 环境条件金属腐蚀的速度和程度与环境中的某些因素密切相关。
例如,温度、湿度、酸碱度、气体成分以及阳光照射等都会影响金属腐蚀的发生。
高温和高湿度环境以及强酸或强碱溶液通常会加剧金属腐蚀的速度。
1.3 电化学反应金属腐蚀通常是通过电化学反应发生的。
在腐蚀过程中,金属可以作为阳极或阴极参与电化学反应。
阳极反应是金属的氧化步骤,而阴极反应则是电子和还原剂之间的转移。
这些反应在金属表面产生了电位差,促使腐蚀反应的发生。
二、金属腐蚀的控制方法为了减缓金属腐蚀速度,以下控制方法可供选择:2.1 表面涂层通过在金属表面形成涂层可以提供一层保护层,减少金属与外界环境的直接接触。
例如,镀锌过程中将铁制品浸入锌溶液中,使其表面形成一层锌层,起到防腐蚀的作用。
2.2 阳极保护通过将一个更容易腐蚀的金属设为阳极,来保护所需保护的金属,从而降低了金属腐蚀的速率。
例如,在油罐等容器中,可以使用铝或锌作为阳极材料,来保护铁制品。
2.3 缓蚀剂缓蚀剂是一种可以控制金属腐蚀的化学物质,通过在金属表面形成保护层来阻止腐蚀反应的发生。
缓蚀剂可以通过溶液中的添加剂或覆盖在金属表面的薄膜来实现。
例如,在水中添加磷酸和亚磷酸盐可以减缓金属腐蚀的速度。
2.4 电化学防护电化学防护是通过控制金属表面的电位差来防止腐蚀反应的发生。
常见的电化学防护技术包括阳极保护和阴极保护。
阳极保护是通过提供一定的电流来保护金属,而阴极保护则是通过向金属表面提供足够的电子来防止氧化反应的发生。
金属材料的表面处理与防腐蚀措施

金属材料的表面处理与防腐蚀措施金属材料是各行各业中最常用的材料之一,但由于金属易与环境中的氧气、水分、酸碱等发生反应,导致表面氧化、腐蚀等问题,降低了金属材料的使用寿命和性能。
因此,进行表面处理和采取防腐蚀措施显得尤为重要。
本文将介绍金属材料表面处理和防腐蚀措施的一些常用方法。
一、化学处理1. 清洗清洗是金属材料表面处理的第一步,通常使用溶剂、碱性或酸性洗涤剂清除表面的油污、灰尘等杂质,以保证金属材料表面干净。
2. 酸洗酸洗是一种常见的表面处理方式,可以去除金属表面的氧化皮、锈蚀等物质。
常用的酸洗剂有盐酸、硫酸等,根据不同金属材料的特性选择合适的酸洗剂,进行适度的酸洗处理。
3. 阳极氧化阳极氧化是一种常用的铝材表面处理方法,通过在硫酸或草酸等电解液中施加电流,形成致密的氧化层,增加金属材料的耐腐蚀性和耐磨性。
二、物理处理1. 砂光抛光砂光抛光是通过砂纸、砂轮等工具对金属表面进行磨砂,消除表面的凹痕、划痕,提高金属表面的光洁度。
2. 电镀电镀是将金属材料浸入电解液中,通过电流的作用在金属表面沉积其他金属的方法。
电镀可以增加金属的抗腐蚀性、硬度和美观性,常用的电镀材料有铬、镍、锌等。
三、防腐蚀措施1. 涂层材料涂层材料是一种常见的防腐蚀措施,通过在金属表面涂覆一层特殊材料来提高金属材料的耐腐蚀性和外观。
常用的涂层材料有漆、油漆、聚氨酯、环氧等材料。
2. 防腐蚀涂料防腐蚀涂料是一种专门用于金属表面的防腐蚀涂层,具有良好的防腐蚀性能和耐候性能。
根据金属材料的使用环境和要求选择合适的防腐蚀涂料。
3. 金属涂层金属涂层是一种通过电镀、喷涂等方法在金属表面形成一层金属保护层的措施。
金属涂层可以提高金属材料的抗腐蚀性、耐磨性和导电性。
综上所述,金属材料的表面处理和防腐蚀措施是确保金属材料使用寿命和性能的重要环节。
通过化学处理、物理处理以及采取一系列的防腐蚀措施,可以有效地保护金属材料免受氧化、腐蚀等影响,延长其使用寿命,提高其性能和美观度。
金属的腐蚀与防腐措施

金属的腐蚀与防腐措施金属是一种常见的材料,广泛应用于建筑、工业和日常生活中。
然而,长期暴露于环境中的金属常常会发生腐蚀现象,降低其使用寿命和性能。
因此,采取适当的防腐措施对金属的保护至关重要。
本文将讨论金属的腐蚀过程、主要的防腐措施以及其应用。
一、金属腐蚀过程金属腐蚀是指金属在与环境介质接触时,受到化学或电化学作用而发生的不可逆过程。
常见的金属腐蚀形式包括氧化腐蚀、电化学腐蚀和化学腐蚀。
1. 氧化腐蚀氧化腐蚀是指金属表面与氧气接触时发生的化学反应。
例如,铁与氧气反应生成铁锈。
氧化腐蚀通常发生在金属表面上形成的氧化膜中。
2. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电化学介质中发生的腐蚀过程。
金属与电解质溶液中的离子相互作用,形成原电池。
在这个过程中,金属的一部分溶解并释放出电子,而电子被金属的另一部分接收,导致金属腐蚀。
3. 化学腐蚀化学腐蚀是指金属与非电化学腐蚀介质(如酸、碱等)接触时发生的腐蚀。
这种腐蚀过程通常是金属与酸碱等物质发生化学反应,导致金属表面的腐蚀。
二、防腐措施为了延长金属的使用寿命和维护其性能,需要采取有效的防腐措施。
主要的防腐措施包括物理防护、金属表面处理和阴极保护。
1. 物理防护物理防护是指通过给金属表面添加保护层来防止其与环境介质接触。
常见的物理防护方法有喷涂、涂覆、镀锌等。
例如,在汽车制造中,车身常涂有一层防锈漆来保护金属表面免受腐蚀。
2. 金属表面处理金属表面处理是指通过改变金属表面的结构或成分,减少与环境介质接触的机会。
常见的金属表面处理方法有阳极处理、化学处理和电镀等。
例如,铝合金在阳极氧化处理后能形成一层致密的氧化膜,从而提高其抗腐蚀性能。
3. 阴极保护阴极保护是指通过在金属表面施加一定的电流或电位来减少电化学腐蚀的发生。
常见的阴极保护方法有外加电流阴极保护和附加阳极阴极保护。
阴极保护广泛应用于海洋平台、管道等需要长期暴露在潮湿环境中的金属结构上。
三、应用案例1. 建筑领域在建筑领域,金属常用于构建骨架和支撑结构。
金属的腐蚀与防腐

金属的腐蚀与防腐金属是我们日常生活和工业生产中广泛应用的材料之一,然而,金属在使用过程中容易发生腐蚀现象。
腐蚀不仅会损害金属的外观和性能,还会导致安全隐患和财产损失。
为了保护金属不受腐蚀的侵害,我们需要采取一系列的防腐措施。
本文将就金属腐蚀的原因、分类以及常用的防腐方法进行探讨。
一、金属腐蚀的原因金属腐蚀是指金属与其周围环境发生化学反应而被破坏的过程。
主要的原因有以下几个方面:1. 氧化反应:金属与氧气发生氧化反应,形成金属氧化物。
例如,铁与氧气发生化学反应形成铁锈。
2. 酸碱腐蚀:金属与酸碱溶液接触时,会发生化学反应而导致腐蚀。
酸性溶液会加速金属腐蚀,碱性溶液则会使其减缓。
3. 电化学腐蚀:金属在电解质溶液中,由于电流的作用会发生电化学反应而腐蚀。
4. 氯离子腐蚀:金属与氯离子接触会导致腐蚀,尤其是在潮湿的环境中。
二、金属腐蚀的分类根据金属腐蚀的发生方式和破坏性质,可以将金属腐蚀分为以下几类:1. 干腐蚀:金属在干燥环境中,由于氧气和金属表面的反应而发生腐蚀,如铁锈的形成。
2. 湿腐蚀:金属在潮湿环境中,由于水蒸气、液体水和金属表面的反应而发生腐蚀。
3. 化学腐蚀:金属与酸、碱、盐等化学物质接触发生腐蚀。
4. 电化学腐蚀:金属在电解质溶液中发生电化学反应而腐蚀,如电池中阳极的腐蚀。
三、金属腐蚀的防腐方法为了保护金属不受腐蚀的侵害,我们可以采取以下几种常用的防腐方法:1. 表面处理:金属的表面处理是预防腐蚀的重要手段之一。
可以通过镀层、涂层等方式,形成具有防腐功能的保护层。
例如,电镀、喷涂等方法可以在金属表面形成一层坚韧的保护膜,阻隔氧气和有害物质的侵蚀。
2. 金属合金:金属合金是由两种或两种以上金属元素按一定比例混合而成的新材料。
金属合金具有优越的抗腐蚀性能,可以提高金属的耐蚀性。
例如,不锈钢就是铁、铬、镍等多种金属元素的合金,具有良好的防腐蚀性能。
3. 主动防护:主动防护是通过改变环境条件,减少金属腐蚀的发生。
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铁金属在大气中的腐蚀及原理
铁金属在大气中的腐蚀及原理
摘要:本文根据铁的化学性质、大气的成分,结合所学的化学知识,分析了铁在空气中氧化腐蚀过程和原理,探讨了在大气中影响铁及合金的主要因素。
关键词:铁金属氧化腐蚀大气
1 引言
众所周知,各种金属工程材料都有一定的使用寿命。
这是由于它们在使用或存放的过程中都会受到不同形式的直接或间接的损坏,如最常见的氧化腐蚀现象。
金属腐蚀是多种多样的,习惯上把金属或合金在大气中由于氧、水分及其他物质的作用而发生的腐蚀或变色称为锈蚀,这种腐蚀产物称为“锈”。
例如钢铁在潮湿的大气中与氧作用腐蚀生成棕褐色的铁锈,它是一种含水的Fe2O3和FeO的化合物,其化学成份一般式可用χFe2O3•yFeO•zH2O表示。
铜氧化腐蚀后表面变绿即铜锈,如青铜器博物馆出土的青铜器,经过2500多年的氧化腐蚀,表面形成的翠绿色物质。
铁及其合金是我们日常生活和建筑工程中使用量最大的金属材料,研究铁在大气环境中氧化腐蚀是铁金属及其合金腐蚀的重要形式,十分必要。
2 大气中的成分
铁容易腐蚀主要因为它是非常活泼的金属元素,易与其他元素反应形成化合物,纯金属铁遇到大气中的氧更容易发生氧化腐蚀,所以我们平常见到的铁制品基本上是褐色。
铁金属氧化的确切定义,可分为狭义氧化和广义氧化两种。
狭义氧化,是指铁与氧气反应生成氧化物的过程。
广义氧化,是指铁与含氧、含硫、含卤素、含碳、含氮等其他气体反应生成相应的氧化物、硫化物、卤化物、碳化物、氮化物等化合物的过程。
铁及其合金材料在大气环境中氧化腐蚀的外在因素主要包括以下几个方面:
(1)大气环境介质组分:如气相中的O2、H2O、CO、CO2、H2、N2、NH3、H2S、HCl等。
(2)大气环境介质的状态因素:气体分压、流速、温度、压力、冷热循环等。
(3)氧化—还原循环。
(4)燃烧物与附着物:燃灰等积灰物。
地球表面自然状态的空气叫做大气。
大气中的主要成分是氮气、氧气、少量其他气体和一定量的水分。
在典型的农村环境中,大气成分接近于自然大气的成分;而在城镇工业环境中还有SO2、H2S、酸、碱、盐挥发物以及粉尘等。
铁金属、合金钢及其构筑物,在其加工制造、贮运和使用过程中都处于大气环境之下。
这些铁金属或构筑物在大气环境下发生的氧化腐蚀现象,就叫做大气氧化腐蚀。
3 铁金属在大气环境中氧化腐蚀的历程
铁金属在大气中氧化腐蚀是一个复杂的过程。
这里只探讨狭义的铁金属大气氧化腐蚀历程,按其化学反应、电化学反应和扩
散形式有以下三个过程。
铁金属在大气中初期氧化时,当铁金属与氧接触碰撞后,首先是氧分子物理吸附在金属表面上,进而氧分子分解成原子并与金属发生化学反应,以化学键结合,生成一层单分子氧化物,即为金属氧化膜,其后膜的成长则具有电化学反应过程。
另外,如果铁金属的表面在潮湿的大气中会很快吸附一层很薄的湿气层即水膜,当这层水膜达到20~30个分子层厚度时,就变成电化学腐蚀所必须的电解液膜。
在潮湿的大气条件下,铁金属的大气腐蚀过程具有电化学腐蚀的本质。
这种电池,铁金属—氧化膜界面作为阳极,其反应:
Fe—→Fe3+ + 3e 或
Fe—→Fe2+ + 2e
铁氧化物膜—气体界面作为阴极,其反应:
½O2 + 2e—→O2-
总反应式:
2Fe +3O2—→Fe2O3或
Fe +½O2—→FeO
此时,铁氧化膜本身是既能电子导电,又能离子导电的半导体,其作用如同电池中的外电路和电解质溶液。
在电场作用下,电子可以有金属通过膜传递给膜表面的氧,使其结合电子还原为氧离子,而氧离子和金属离子在膜中又可以进行离子导电,即氧离子网阳极(铁金属与氧化物膜接界处)迁移,而铁离子往阴极(氧化物膜同气体接界处)迁移,两者在氧化膜某处,再进行化
和过程,从而使氧化膜逐渐增厚。
从上述氧化过程来看,氧化膜同时具有以下作用:①离子导体;②电子导体;③氧还原电极;④离子和电子都必须通过的扩散屏障。
铁主要通过Fe离子向外扩散,氧化膜是在膜——气体界面上生长。
可是由于铁金属离子向外扩散,造成了铁金属——膜界面处阳离子空穴增多,同时氧化膜内也存在着阳离子空穴,这些空穴不仅可将铁金属离子向外输送,而且也可将氧分子向内输送,于是膜可以在两侧生长,即在膜——气体界面上进行的是铁金属离子和氧离子反应,而在铁金属——膜界面则是由扩散进来的氧分子与铁之间的化学反应。
4 影响铁金属在大气中腐蚀的主要因素
4.1 大气相对湿度的影响
相对湿度表示大气的潮湿程度,一般来说,相对湿度越大,则越可能形成水膜,水膜保持的时间也越长,因此大气腐蚀越容易发生。
4.2 温度和温度变化的影响
在一般情况下,随着温度的升高,可以使阴、阳极反应速度加快,加速了大气腐蚀,单若温度的升高足以使水膜干燥,则也可能降低大气腐蚀速度。
温度变化即温差的存在对大气腐蚀的影响更大些,因为温差的存在会促使水蒸气在铁表面上凝聚形成水膜,造成大气腐蚀的条件。
例如,白天温度高,夜晚温度低;有暖气时温度高,停止供
暖时温度低等,用汽油清洗零件以后,由于汽油的挥发吸热使零件温度降低,在这种情况下,都可能使水蒸气在金属表面凝露形成水膜,使腐蚀加速。
因此,为了防止大气腐蚀,在保管钢材仓库中,一般都要求在一定温度范围内保持恒温。
4.3 酸、碱、盐和其它气体污染的影响
如果在水膜中含有少量H+离子的话,它在阴极上的析出可加速阴极过程;H+离子还会破坏铁金属表面的钝化膜,因此会加速铁腐蚀。
OH-离子对钢铁的大气影响不大。
水膜中或钢铁金属表面上含有盐类,特别是含有Cl-离子时,由于Cl-离子吸水性强,可增加液膜的导电性,同时还可以破坏氧化膜或钝化膜,因此可使腐蚀速度加快。
气体污染中最具有害的是SO2活H2S。
它们可以直接参加阴极反应,使阴极反应加快,同时又可使铁金属表面的钝化膜溶解,使阳极反应易于进行,从而加快了大气腐蚀速度。
4.4 灰尘颗粒的影响
空气中经常含有沙土、煤烟和煤灰、金属氧化物和盐类的颗粒,这些灰尘颗粒颗粒落在铁金属表面会加速腐蚀。
这是因为:这些颗粒可造成毛细凝聚的核心,加速形成水膜;有的可吸附SO2等有害气体,这些都会加速铁金属腐蚀。
当颗粒比较大时,与铁金属表面形成缝隙,造成缝隙腐蚀。
5 小结
从铁金属氧化腐蚀的历程分析可知,当铁金属与氧的初始作
用或生成极薄的氧化膜时,起主导作用的是界面反应,即将没反应速度成为控制因素;但随着密实氧化膜长大增厚,则反应物质的扩散速度逐渐起着显著作用,以至成为整个氧化腐蚀过程的控制因素。
湿度、温度、酸、碱、盐和其它气体对铁金属腐蚀速度有直接影响。
参考文献:
1、《材料的腐蚀及其控制》北京航空航天大学出版社刘宝俊编著。
2、《化学》人民教育出版社。