金屬材料的腐蝕與防腐措施研究

1、金屬材料的腐蝕與防腐措施研究金屬材料的腐蝕與防腐措施研究摘 要： 研究金屬材料的腐蝕機(jī)理， 弄清腐蝕發(fā)生的原因及采取有效的防護(hù)措施，對(duì)于延長(zhǎng)設(shè)備壽命、降低成本、提高勞動(dòng)生產(chǎn)力都具有十分重大的意義。關(guān)鍵詞：金屬 腐蝕 措施一、金屬材料的腐蝕金屬材料的腐蝕， 是指金屬材料和周圍介質(zhì)接觸時(shí)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而引起的一種破壞現(xiàn)象。 由于金屬材料的腐蝕可造成設(shè)備的跑、冒、滴、漏，污染環(huán)境，甚至發(fā)生中毒、火災(zāi)、爆炸等惡性事故以及資源和能源的嚴(yán)重浪費(fèi)。按照金屬的腐蝕機(jī)理可以將金屬腐蝕分為化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕兩大類。 不管是化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕， 金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)都是金屬原子被氧化轉(zhuǎn)化成金屬陽(yáng)離子的過(guò)程?；?/p>

2、學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕是指金屬與非電解質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)作用而引起的破壞其腐蝕過(guò)程是一種純氧化和還原的純化學(xué)反應(yīng)， 即腐蝕介質(zhì)直接同金屬表面的原子相互作用而形成腐蝕產(chǎn)物。 反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中沒(méi)有電流產(chǎn)生，其過(guò)程符合化學(xué)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。電化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕是金屬與電解質(zhì)溶液發(fā)生化學(xué)作用而引起的破壞。 反應(yīng)過(guò)程同時(shí)有陽(yáng)極失去電子， 陰極獲得電子以及電子的流動(dòng)， 其歷程服從電化學(xué)的基本規(guī)律。 電化學(xué)腐蝕又根據(jù)其電解質(zhì)溶液酸堿性的不同分為吸氫腐蝕和析氫腐蝕。二、金屬材料的主要防腐措施金屬材料化學(xué)性質(zhì)活潑， 遇潮濕空氣易生銹或者遇酸堿等腐蝕性物質(zhì)易被腐蝕這些問(wèn)題都在一直困擾金屬建材生產(chǎn)商。 金屬生銹或被腐蝕后除了棄之不用沒(méi)

3、有其他辦法了嗎？金屬的防腐蝕一直是一個(gè)熱門話題， 防腐蝕技術(shù)也在不斷提高， 從在金屬表面涂抹其他材質(zhì)到電鍍?cè)俚郊尤肫渌哂芯徫g作用的緩蝕劑， 金屬防腐蝕技術(shù)在穩(wěn)步前進(jìn)。 對(duì)在腐蝕性介質(zhì)中的金屬材料及其制品， 采用各種不同的防腐蝕技術(shù)， 以延長(zhǎng)金屬制品的使用壽命， 保證工藝設(shè)備的安全和順利運(yùn)行（見(jiàn)金屬腐蝕） 。防腐蝕技術(shù)主要有下列幾類：合理選材合理選材這是防止和控制設(shè)備腐蝕的最普通和最有效的方法之一。選材務(wù)必做到：了解環(huán)境因素和腐蝕因素，包括介質(zhì)的種類、濃度、溫度、壓力、流動(dòng)狀態(tài)、雜質(zhì)種類和數(shù)量、含氧量，以及有無(wú)固體懸浮物和微生物等； 研究有關(guān)資料數(shù)據(jù)； 按實(shí)際條件進(jìn)行模擬試驗(yàn)， 以獲得選材的可

4、靠數(shù)據(jù)。 由此了解材料的耐蝕性能及其工藝特性； 綜合考慮材料的耐蝕性和經(jīng)濟(jì)性； 考慮合適的防腐蝕措施。根據(jù)不同的用途選擇不同的材料組成耐蝕合金， 或在金屬中添加合金元素，提高其耐蝕性，可以防止或減緩金屬的腐蝕。如，在鋼中加入鎳制成不銹鋼可以增強(qiáng)防腐蝕的能力。形成保護(hù)層表面防護(hù)金屬材料及其制品表面經(jīng)處理后形成防護(hù)層， 可以使金屬表面與外界介質(zhì)隔開(kāi)， 阻止兩者發(fā)生作用， 同時(shí)還能取得裝飾性外觀。 表面防護(hù)是防止或減輕基體金屬腐蝕應(yīng)用最普遍的方法。 在金屬表面覆蓋各種保護(hù)層， 把被保護(hù)金屬氣腐蝕性質(zhì)隔開(kāi)， 是防止金屬腐蝕的有效方法。表面防護(hù)層常見(jiàn)的有兩類：金屬鍍層和非金屬涂層。金屬鍍層在金屬表面鍍層

5、有下列方法：擴(kuò)散滲鍍又稱表面合金化處理用熱擴(kuò)散的方法， 使耐腐蝕的金屬或合金滲入基體金屬表面， 與 基體金屬形成固溶體或金屬間化合物，這層耐蝕的表面稱為滲鍍層。滲鍍時(shí)把待鍍件埋置在由惰性填料、 滲鍍金屬元素和鹵化物活化劑組成的包滲箱中， 在氫氣或惰性氣氛中， 于規(guī)定溫度條件下保持一定的時(shí)間， 使?jié)B入的金屬與基體金屬互相擴(kuò)散， 直到基體金屬表面形成合金覆蓋層。具有耐蝕性能的滲入元素通常為鋅、鋁、鉻、硅等，選擇哪一種取決于基體材料和耐蝕要求。如鋼滲鋁可形成表面含鋁2530%的鐵鋁合金層，有很好的抗氧化和抗硫化性能。噴鍍借助于壓縮空氣或惰性氣體流用噴槍把熔融金屬噴射到金屬制品表面，形成防護(hù)性覆蓋層這

6、種方法常用于噴鍍高熔點(diǎn)金屬或難熔材料， 或噴鍍大面積工件以及用于修復(fù)工件等。 噴鍍的缺點(diǎn)是覆蓋層與基體金屬結(jié)合較差， 覆 蓋層疏松。常用的噴鍍方法有火焰噴鍍法、等離子噴鍍法等。電鍍利用直流電從電鍍液中電解析出金屬，并在作為陰極的工件表面沉積結(jié)晶， 形成電鍍層。 電鍍技術(shù)應(yīng)用廣泛， 主要用于耐蝕、 耐磨和裝飾的器件。此外，還有熱浸鍍層、金屬包覆、真空鍍膜、氣相沉積和陰極濺射等表面防護(hù)技術(shù)。 近來(lái)離子注入和激光非晶態(tài)表面處理等新技術(shù)也 在迅速發(fā)展。非金屬涂層常用于提高制品的耐蝕性和裝飾性。 有機(jī)涂層有涂料（包括油漆） 、塑料、橡膠等。無(wú)機(jī)涂層有搪瓷、玻璃等?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化膜也是非金屬涂層的一種， 方法是

7、把工件放入特定的化學(xué)溶液中通過(guò)電解或浸漬處理， 使工件的金屬表面產(chǎn)生一種鍍膜。 化 學(xué)轉(zhuǎn)化膜的主要類型有磷酸鹽膜、 鉻酸鹽膜、 氧化物膜和陽(yáng)極氧化膜。暫時(shí)性防護(hù)劑是在金屬制品運(yùn)輸和貯存時(shí)使用的。 覆蓋層要能防銹而且能在使用前容易除去。 常用的有油膜、 可剝性塑料薄膜和揮發(fā) 性緩蝕劑等。環(huán)境（介質(zhì)）處理改變起腐蝕作用的介質(zhì)的性質(zhì)，以防止或減輕介質(zhì)對(duì)金屬制品或設(shè)備的腐蝕。 這種方法只能在有腐蝕性的介質(zhì)的體積有限的條件下使用。環(huán)境處理可分為兩類：除去或減少介質(zhì)中的有害組分常見(jiàn)的方法有：去濕、防塵，以 消除空氣中所含的水蒸氣、二氧化硫、塵土等有害組分；除氧，是 鍋爐用水處理的主要技術(shù)， 可有效地控制鍋爐系統(tǒng)的水腐蝕； 脫鹽， 煉制前將原油中所含的各種鹽類（如氯化鎂）降到合理水平，以減輕 對(duì)煉油設(shè)備的腐蝕，這是原油處理的重要工序。添加緩蝕劑在腐蝕介質(zhì)中加入少量能顯著降低腐蝕速度的物質(zhì)。緩蝕劑分為無(wú)機(jī)和有機(jī)兩類。無(wú)機(jī)緩蝕劑有硝酸鹽、亞硝酸鹽、鉻酸鹽、重鉻酸鹽等氧化性緩蝕劑；有磷酸鹽、硅酸鹽、碳酸鹽等非氧化性緩蝕劑。有機(jī)緩蝕劑有胺類、醛類、雜環(huán)化合物、咪唑啉緩蝕劑和有機(jī)硫化物類等。 這些緩蝕劑雖然化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，