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    金属防腐蚀的方法

    时间:2018-01-04 浏览:1160次
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    金属防腐蚀的方法

    详细说明

      防止金属腐蚀的方法和途径很多,主要有以下几种:

      一、提高金属材料内在耐蚀性能

      采用不易与周围介质发生反应的金属及合金材料来加工产品,是有效的防腐办法。例如, 有些金属及合金在空气单不易氧化,或能生成致密的钝化薄膜,可以抵抗酸、碱、盐腐蚀, 如不锈钢,就是在钢中加入定量的铬、镍、钦等元素,当铬元素含量超过12%时,就可以 起到不锈的作用。有些在高温高压时性能稳定,如耐热不起皮钢;有些在空气中不易腐蚀, 如铝、锌等?;竦谜庵纸鹗舨牧系耐揪侗逡遣捎靡绷斗椒ɡ锤谋浣鹗舻幕С煞?,例如在 碳钢中加入镍、铬、硅、锰、钒等元素炼成耐蚀合金钢。不锈钢就是含有较多铬、镍、钛等 元素的高合金钢。耐蚀低合金钢就是在钢中加入微量的钒、钛、稀土等元素炼成的低合金耐 蚀钢。此外,对于某些金属材料,还可以通过热处理方法,改变金属的金相组织,提高耐蚀 性能。

      二、涂、镀非金属和金属?;げ?/p>

      在金属表面上制成?;げ?,借以隔开金属与腐蚀介质的接触,从而减少腐蚀。根据构成 ?;げ愕奈镏?,可以分为以下几类: (1)非金属?;げ? 把有机和无机化合物涂覆在金属表面,如油漆、塑料、玻璃钢、橡胶、沥青、搪瓷、混凝土、珐琅、防锈油等。在金属表面涂覆非金属?;げ?,用得最广泛的是油漆和塑料涂层。油漆是千百年来的传统方法,但油漆在造漆和涂装过程中有环境污染现象,正在变革工艺,向水溶性方向发展。塑料涂层是近几十年来发展最快的防腐方法,尤其是把有机树脂做成粉末涂料,采用各种方法在金属表面形成优良的涂层,获得了空前的发展。 (2)金属?;げ? 在金属表面镀上一种金属或合金,作为?;げ?,以减慢腐蚀速度。用作?;げ愕慕鹗敉ǔS行?、锡、铝、镍、铬、铜、镉、钛、铅、金、银、钯、铑及各种合金等。 获得金属镀层的方法也有许多。 ①电镀 用电沉积的方法在金属表面上镀上层金属或合金。镀层金属有Ni、Cr、Cu、Sn、Zn、Cd等单金属镀层,也有Zn-Ni、Cd-Ti、Cu-Zn、Cu-Sn等合金镀层。电镀金属?;げ愠司哂蟹栏δ芡?,还有装饰、耐热、耐磨等功能。 ②热镀 也叫热浸镀,是将被?;さ慕鹗舨牧匣蛑破方赵谌廴诘慕鹗糁?,使其表面形成一层?;ば越鹗舾哺遣?。能形成液态的金属般是相对低熔点、耐蚀、耐热的金属,如Al、Zn、Sn、Pb等。热镀锌的温度在4500C左右,热镀锡的温度在310-3300C。与电镀相比,金属热镀层较厚,在相同环境下,其寿命较长。例如高速公路两侧的波形板一般用热镀锌,而不用电镀锌。 ③喷镀 将粉末金属放入喷枪中,通入高压空气或?;て?,粉末金属被火焰或电弧熔化后成雾状喷涂到金属表面,形成均匀的覆盖层。喷镀常用作金属部件的修复,常用的金属喷料有A1、Zn、Sn、Pb、不锈钢、Ni-Al等。 ④渗镀 利用金属原子在高温下的扩散作用,在被?;そ鹗舯砻嫘纬珊辖鹄┥⒉?。渗镀层均匀,无孔隙,热稳定性好,用于改善材料的物理化学性能。常见的渗镀材料有Sn、Cr、A1、Ti、W、Mn等。 ⑤化学镀 利用氧化-还原反应,使盐溶液中的金属离子在被?;そ鹗羯衔龀?,形成?;ね坎??;Ф撇憔?、致密、针孔小,适用于形状复杂的兹、带、网、竹件内表面。如钢丝化学镀铜等。 ⑥机械镀 机械镀是把冲击料(如玻璃球)、表面处理剂、镀覆促进剂、金属粉和被镀金属件一起放入滚筒内,通过滚筒滚动的动能,把金属粉冷压到工件的表面上形成镀层?;刀撇憔?,无氢脆、耗能少,成本低,但仅限于体积较小的工件,如标准件螺丝等。 ⑦包镀 将耐蚀金属碾压到被?;さ慕鹗艋蚝辖鹕?,形成包覆层或双金属层。如在高强度铝合金表面覆盖纯铝层等。 ⑧真空镀 真空镀有真空蒸镀、溅射镀和离子镀,都是在真空中镀覆要求的金属。真空镀层均匀,无氢脆,但镀层薄、设备贵、镀件尺寸受限,多数用于装饰性镀层。 (3)化学?;げ? 化学?;げ阋渤苹ё?。采用化学或电化学方法使金属表面形成稳定的化合物膜层。根据成膜时所采用的介质,可将化学转化膜分为氧化物膜、磷酸盐膜、铬酸盐膜等。 ①氧化膜 在一定温度下把钢铁件放人含有氧化剂的溶液中,处理形成致密的氧化膜。例如钢铁的“发蓝”或“发黑”处理。 ②磷化膜 把金属放入含有锌、锰、铁等的磷酸盐溶液中进行化学处理,可以在金属表面生成一层难溶于水的磷酸盐?;つ?。磷化膜呈微孔结构,与基体结合牢固,具有良好的吸附性、润滑性、耐蚀性。 ③铬酸盐钝化膜 把金属或金属镀层放入含有某些添加剂的铬酸或铬酸盐溶液中,可以生成铬酸盐钝化膜。铬酸盐膜与基体结合牢固,结构比较紧密,具有良好的化学稳定性、耐蚀性,对基体金属有较好的?;ぷ饔?。 (4)复合?;げ? 为了进一步提高金属的耐腐蚀性能,近些年来,人们把金属?;げ?、非金属?;げ阋约盎П;げ憬岷掀鹄?,综合利用,达到更好的防腐效果。例如“达克罗”技术,就是把钢铁件表面先除锈,并经铬酸盐处理,而后浸入一种混有片状锌或铝的有机树脂中,涂覆后再经烘烤,形成很薄的一层复合涂层,其耐蚀性远比单纯镀锌或镀铝性能强。达克罗实际是锌铬和有机树脂涂层,用于标准件可以达到防腐和自润滑的效果。

      三、处理腐蚀介质

      处理腐蚀介质就是改变腐蚀介质的性质,降低或消除介质中的有害成分以防止腐蚀。这种方法只能在腐蚀介质数量有限的条件下进行,对于充满空间的大气当然无法处理。处理腐蚀介质般分以下两类: 一类是去掉介质中有害成分,改善介质性质。例如在热处理炉中通入?;て逡苑乐寡趸?,在酸性土壤中掺八石灰进行中和,防止土壤腐蚀等。 另一类就是在腐蚀介质中加入缓蚀剂。在腐蚀介质中加入少量的缓蚀剂,可以使金属腐蚀的速度大大降低,此种物质称缓蚀剂或腐蚀抑制剂。例如在自来水系统中加入一定量的苛性钠或石灰,以去除水中过多的CO2,防止水管腐蚀;在钢铁酸洗溶液中加缓蚀剂,以抑制过酸洗和氢脆性等。

      四、电化学?;?/p>

      用直流电改变被?;さ慕鹗舻缥?,从而使腐蚀减缓或停止的?;しń凶龅缁П;?。这类?;し椒ㄖ饕型獾缭匆跫;し?、?;て鞅;しê脱艏;しㄈ?。 外电源阴极?;しň褪前驯槐;さ慕鹗羯璞附拥街绷鞯缭吹母杭?,进行阴极极化,从而达到?;そ鹗舻哪康?。例如,地下石油管道和船舶的外壳,均可采用此种?;し?。 ?;て鞅;し?又叫牺牲阳极阴极?;し?就是把低于被?;そ鹗舻缂缥坏慕鹗舨牧献魑艏?牺牲阳极),从而对被?;そ鹗艚幸跫?。例如,采用电极电位较负的锌合金或铝镁合金连接于钢铁制品上,前者作为阳极而不断遭受腐蚀,后者得以?;?。 利用直流电对?;そ鹗艚醒艏?,使金属处于阳极钝化状态,从而达到?;つ康牡姆椒?,叫做阳极?;し?。


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