金屬腐蝕與防護(hù)方法在生活中的應(yīng)用
在汽車工業(yè)、石油化工、原子能等領(lǐng)域。,金屬材料腐蝕引起的跑、冒、滴、漏會(huì)使社會(huì)承受重大損失,同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致大量有害物質(zhì)甚至放射性物質(zhì)的泄漏,從而對(duì)環(huán)境造成不可挽回的危害,進(jìn)而對(duì)人們的健康構(gòu)成威脅。有些物質(zhì)不會(huì)在短時(shí)間內(nèi)消失,長(zhǎng)期對(duì)環(huán)境和人造成威脅。同時(shí),金屬腐蝕引發(fā)的災(zāi)難性事故會(huì)危及人們的生命財(cái)產(chǎn),如氫脆、應(yīng)力腐蝕斷裂等,一般會(huì)引發(fā)爆炸、火災(zāi)等重大事故,使人們的生命財(cái)產(chǎn)遭受巨大損失。
金屬腐蝕的類型
金屬的腐蝕的發(fā)生主要是在環(huán)境的影響下所導(dǎo)致的破壞和變質(zhì)。根據(jù)腐蝕過程來劃分,主要包含化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕;根據(jù)金屬腐蝕破壞的狀態(tài)與腐蝕區(qū)的布局,重點(diǎn)包含全面腐蝕與局部腐蝕;此外根據(jù)腐蝕的條件來劃分。重點(diǎn)包含高溫腐蝕與常溫腐蝕;干腐蝕與濕腐蝕等。 影響金屬腐蝕的因素①空氣體相對(duì)濕度和金屬腐蝕臨界相對(duì)濕度。空氣體中的氧氣總是充足的,腐蝕反應(yīng)的速率主要是基于水的生成。如果達(dá)到或超過特定的相對(duì)濕度,腐蝕會(huì)以更快的速度出現(xiàn)和惡化。一般來說,鋼的臨界相對(duì)濕度約為75%。②空空氣中污染物的影響。通常是SO2、CO2、Cl-、粉塵等。可見,其中大部分是酸性氣體。③溫度。溫度和變化規(guī)律影響金屬表面的結(jié)露和電化學(xué)腐蝕反應(yīng)速率。④酸、堿、鹽。重點(diǎn)是影響水膜的電解質(zhì)濃度和H+濃度,從而加速腐蝕速度。金屬腐蝕防護(hù)方法金屬腐蝕的防護(hù)方法多種多樣,聚焦金屬本質(zhì),將被防護(hù)金屬與腐蝕介質(zhì)隔離,或?qū)饘俦砻孢M(jìn)行操作,改變腐蝕條件和電化學(xué)防護(hù)等。改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),如合金、不銹鋼等。在金屬表面增加一層保護(hù)層,如噴涂油漆、油脂、電鍍、噴涂或表面鈍化。改善金屬的性質(zhì)。根據(jù)不同的用途,采用不同的材料形成耐蝕合金,或者在金屬中加入合金元素,提高其耐蝕性,可以防止或降低金屬腐蝕的速度。例如,在鋼中加入鎳制成的不銹鋼可以增強(qiáng)防腐等級(jí)。在金屬表面增加保護(hù)層,設(shè)置各種保護(hù)層,將被保護(hù)物與腐蝕性介質(zhì)隔開,是防止金屬腐蝕的最好方法。鋼鐵產(chǎn)品脫脂除銹后,加入一定成分的磷酸鹽溶液浸泡,可在金屬表面產(chǎn)生不溶于水的磷酸鹽膜。這個(gè)過程叫做磷化操作。磷化膜為深灰色至深灰色,厚度通常在5 ~ 20 μm之間,在空氣氛中具有較強(qiáng)的耐蝕性。金屬氧化處理將鋼鐵產(chǎn)品熔化到NaOH的混合溶液中并加熱,可在其表面生成厚度為0.5 ~ 1.5微米的藍(lán)色氧化膜,達(dá)到防止鋼鐵腐蝕的目的。這個(gè)過程叫做發(fā)藍(lán)處理。這種氧化膜具有很強(qiáng)的彈性和潤(rùn)滑性,不會(huì)對(duì)零件的精度產(chǎn)生任何負(fù)面影響。因此,精密儀器和光學(xué)元件通常選擇這種操作。添加非金屬涂層也可以通過在金屬表面涂覆油漆、噴漆、瀝青等非金屬材料產(chǎn)生保護(hù)層,達(dá)到防腐的目的,稱為非金屬涂層。例如,船體、車廂和鏟斗通常是涂漆的,車輛表面也經(jīng)常涂漆。添加金屬保護(hù)層是通過在被保護(hù)物體的表面層上鍍一種具有高耐腐蝕性的金屬或合金而產(chǎn)生的保護(hù)涂層。這種鍍層不僅可以通過電鍍和化學(xué)鍍生產(chǎn),還可以通過熱浸鍍、浸滲鍍、真空鍍等生產(chǎn)。有必要改善腐蝕條件,以減少和避免腐蝕。例如,腐蝕介質(zhì)可以與能夠降低腐蝕速率的物質(zhì)混合,即緩沖劑,以減少和避免腐蝕的發(fā)生。緩沖劑是一種化學(xué)物質(zhì),如果適當(dāng)混入腐蝕介質(zhì)中,可以大大降低金屬的腐蝕速度。由于緩沖劑用量少、方便、便宜,也是一種非常重要的防腐方法。電化學(xué)保護(hù)方法是基于電化學(xué)原理,對(duì)金屬設(shè)備進(jìn)行操作,將其變成腐蝕電池的陰極,進(jìn)而成為防止或減緩金屬腐蝕的一種方式。陰極保護(hù)此外,金屬受到外部電源的保護(hù)。將需要保護(hù)的物體連接到負(fù)極,并將其變成陰極以防止腐蝕。同時(shí)選擇一些鐵塊與陽極連接,使其成為陽極而腐蝕,也就是犧牲陽極。這種方法主要應(yīng)用于一些酸液儲(chǔ)罐或管道、地下水管、輸油管道等。在化工廠。無論在社會(huì)的哪個(gè)領(lǐng)域,金屬腐蝕都具有重要的意義,對(duì)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和安全都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。新建油庫、管道、大型石化生產(chǎn)設(shè)備等石化設(shè)施應(yīng)采取防腐措施。但是防腐的方式是多種多樣的,其形成因素也是多種多樣的,這對(duì)于這個(gè)領(lǐng)域的所有人員來說都是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn),值得所有人員做出相應(yīng)的努力。
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