金屬腐蝕的防護(hù)主要方法有:①改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
例如,把鉻、鎳加入普通鋼中制成不銹鋼。②在金屬表面覆蓋保護(hù)層。
例如,在金屬表面涂漆、電鍍或用化學(xué)方法形成致密耐腐蝕的氧化膜等。③電化學(xué)保護(hù)法。
因為金屬單質(zhì)不能得電子,只要把被保護(hù)的金屬做電化學(xué)裝置發(fā)生還原反應(yīng)的一極——陰極,就能使引起金屬電化腐蝕的原電池反應(yīng)消除。具體方法有:a.外加電流的陰極保護(hù)法。
利用電解裝置,使被保護(hù)的金屬與電源負(fù)極相連,另外用惰性電極做陽極,只要外加電壓足夠強,就可使被保護(hù)的金屬不被腐蝕。b.犧牲陽極的陰極保護(hù)法。
利用原電池裝置,使被保護(hù)的金屬與另一種更易失電子的金屬組成新的原電池。發(fā)生原電池反應(yīng)時,原金屬做正極(即陰極),被保護(hù),被腐蝕的是外加活潑金屬——負(fù)極(即陽極)。
此外,還有加緩蝕劑等方法,減緩或防止金屬被腐蝕。
因金屬表面如有濃酸腐蝕可以通過一些合適的防腐蝕手段加以避免或者減緩,從而降低損失。
防止金屬腐蝕的方法主要有4種:
①提高金屬材料的耐蝕性。在制造金屬零件的過程中,添加不易與周圍介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的耐腐蝕材料,如鉻、鎳等or改變金屬的金相組 織;
②采用涂層法防腐蝕。涂層法包括三大類:涂覆和噴涂、鍍層和化學(xué)轉(zhuǎn)化膜;
③處理腐蝕介質(zhì)。但這種方法只能在腐蝕介質(zhì)數(shù)量有限的條件下進(jìn)行,對于充滿空間的大氣當(dāng)然無法處理。
④電化學(xué)保護(hù)。當(dāng)金屬表面有電解質(zhì)存在時,用直流電改變被保護(hù)的金屬電位,從而使腐蝕減緩或停止的保護(hù)法叫做電化學(xué)保護(hù)。
涂油漆(這個常用):表面涂蠟
涂油脂(一般半成品入庫時采用,多用于時間不長的防腐);
電鍍(比如鋼材鍍鋅、鍍鉻等)
熱鍍鋅(通俗講就是將表面用堿、酸處理干凈的鋼材放在熔融的鋅水中泡一會再拿出來,據(jù)說鋼板這樣處理后可在露天用10年,所以供電鐵塔一般用這種方法防腐);
犧牲陽極法(這個與鋼鍍鋅一個原理);
通電(直流陰極)保護(hù);
鈍化法,用強氧化劑在某些合金表面形成一層致密的氧化膜,可以隔絕腐蝕性介質(zhì)的侵蝕;
其它的還有很多,不過都用在特種行業(yè)
常用的金屬防腐方法如下。
① 改變金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),制成耐腐蝕的合金。例如在普通鋼里加 入鉻、鎳等制成不銹鋼。
② 在金屬表面覆蓋保護(hù)層,使金屬跟周圍的介質(zhì)嚴(yán)密隔開。應(yīng)用最 多的,除了涂礦物油脂外,就是油漆和電鍍等工藝方法。
金屬保護(hù)層:在金屬表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬,如鉻、鎳、鋅、錫等?;瘜W(xué)膜層:用化學(xué)方法在金屬表面覆蓋一層致密而穩(wěn)定的化學(xué)膜層, 常用的有發(fā)藍(lán)、磷化、鈍化、氧化和陽極氧化等。
非金屬保護(hù)層:例如涂料、塑料、橡膠、搪瓷等保護(hù)層。
金屬腐蝕的防護(hù)主要方法有:①改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。例如,把鉻、鎳加入普通鋼中制成不銹鋼。②在金屬表面覆蓋保護(hù)層。例如,在金屬表面涂漆、電鍍或用化學(xué)方法形成致密耐腐蝕的氧化膜等。③電化學(xué)保護(hù)法。因為金屬單質(zhì)不能得電子,只要把被保護(hù)的金屬做電化學(xué)裝置發(fā)生還原反應(yīng)的一極--陰極,就能使引起金屬電化腐蝕的原電池反應(yīng)消除。具體方法有:a.外加電流的陰極保護(hù)法。利用電解裝置,使被保護(hù)的金屬與電源負(fù)極相連,另外用惰性電極做陽極,只要外加電壓足夠強,就可使被保護(hù)的金屬不被腐蝕。b.犧牲陽極的陰極保護(hù)法。利用原電池裝置,使被保護(hù)的金屬與另一種更易失電子的金屬組成新的原電池。發(fā)生原電池反應(yīng)時,原金屬做正極(即陰極),被保護(hù),被腐蝕的是外加活潑金屬--負(fù)極(即陽極)。此外,還有加緩蝕劑等方法,減緩或防止金屬被腐蝕。
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除金、鉑等少數(shù)貴金屬之外,絕大多數(shù)金屬在空氣和水中都會受到腐蝕。
防止金屬腐蝕的一個簡單原理,就是把金屬和腐蝕性的環(huán)境相隔離。防腐方法簡單歸納如下:(1)非金屬保護(hù)層。
將耐腐蝕的非金屬物質(zhì),如油漆、噴漆、搪瓷、陶瓷、玻璃、瀝青、高分子材料(如塑料、橡膠、聚酯)等,涂在要保護(hù)的金屬表面上,使金屬與腐蝕介質(zhì)隔離。(2)金屬保護(hù)層。
用耐腐蝕性較強的金屬或合金,覆蓋被保護(hù)的金屬表面,覆蓋的方法有電鍍、熱噴鍍、真空鍍等。按防腐蝕的電化學(xué)性質(zhì)來說,保護(hù)層可分為陽極保護(hù)層和陰極保護(hù)層。
陽極保護(hù)層金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比基體金屬低,例如鍍鋅鐵板,鋅為陽極,鐵為陰極。陰極保護(hù)層金屬的標(biāo)準(zhǔn)電極電位比基體金屬為高,例如鍍錫鐵板,錫為陰極,鐵為陽極。
就保護(hù)層將金屬和環(huán)境隔離的作用而言,兩種保護(hù)層無原則區(qū)別。但當(dāng)保護(hù)層受到損壞變得不完整時,情況就不同了。
如前所述,陰極保護(hù)層將使基體金屬成為陽極,造成孔蝕。陽極保護(hù)層,如鍍鋅鐵板,此時鋅為陽極,基體金屬鐵是陰極,受到腐蝕的是鍍層鋅,而非鐵。
直到鍍層受到相當(dāng)大的破壞,不能對基體金屬起到保護(hù)作用時,基體金屬才開始腐蝕。(3)電化學(xué)保護(hù)。
①犧牲陽極保護(hù):將標(biāo)準(zhǔn)電極電位較低的金屬和需要保護(hù)的金屬連接起來,構(gòu)成電池。這時,需要保護(hù)的金屬因電極電位較高成為陰極,不受腐蝕,得到保護(hù)。
另一個電極電位較低的金屬是陽極,被腐蝕。這種保護(hù)法是保護(hù)了陰極,犧牲了陽極,故稱犧牲陽極保護(hù)法。
②陰極保護(hù):這是利用外加電源來保護(hù)金屬。把需要保護(hù)的金屬接在負(fù)極上,成為陰極而免除腐蝕。
另外取一些鐵塊接到正極上,使之成為陽極,讓其腐蝕,實際上也是犧牲陽極。和上面的方法所不同的是,這里由外電源提供電流,而不是由電池本身提供電流。
③陽極保護(hù):這也是利用外加直流電源來保護(hù)金屬。但把需要保護(hù)的金屬接在正極上,成為陽極。
按理這應(yīng)該加速金屬腐蝕。但對一些能形成保護(hù)性氧化膜的金屬,并非一定加速金屬腐蝕。
相反,在適當(dāng)正的電位范圍內(nèi),由于陽極上氧化作用加劇,在金屬表面上形成一個完整的氧化膜層,使金屬得到保護(hù),腐蝕電流明顯下降。這種現(xiàn)象叫做金屬的電化學(xué)鈍化。
陽極保護(hù)就是將能夠鈍化的金屬,在外加陽極電流的作用下,使其鈍化而得到保護(hù)。(4)加緩蝕劑保護(hù)。
緩蝕劑是一種化學(xué)物質(zhì),將它少量地加入到腐蝕介質(zhì)中,就可顯著地減小金屬腐蝕的速率。由于緩蝕劑用量少,簡便而且經(jīng)濟,故是一種常用的防腐手段。
③電化學(xué)保護(hù)法。因為金屬單質(zhì)不能得電子,2113只要把被保護(hù)的金屬做電化學(xué)裝置發(fā)生還原反應(yīng)的一極——陰極,就能使引起金屬電化腐蝕的原電池反應(yīng)消除。具體方法有:5261a.外加電流的陰極保護(hù)法。利用電解裝置,使被保護(hù)的金屬與電源負(fù)極相連,另外用惰性電極做陽極,只要外加電4102壓足夠強,就可使被保護(hù)的金屬不被腐蝕。b.犧牲陽極的陰極保護(hù)法。利用原電池裝置,使1653被保護(hù)的金屬與另一種更易失電子的金屬組成新的原電池。發(fā)生原電池反應(yīng)時,回原金屬做正極(即陰極),被保護(hù),被腐蝕的是外加活潑金屬——負(fù)極(即陽答極)。此外,還有加緩蝕劑等方法,減緩或防止金屬被腐蝕。
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