金屬材料防腐蝕的方法有哪些 - 金屬材料的主要防腐措施

時(shí)間：2022-12-09

金屬材料和周圍介質(zhì)接觸時(shí)會(huì)發(fā)生化學(xué)作用而引起金屬腐蝕現(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)。因此，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。

一、金屬腐蝕的分類

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。

1. 化學(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。

2.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

1.形成保護(hù)層

金屬防腐的保護(hù)層法使用范圍最為廣泛，這種防腐方法是在金屬的表面制造各種材質(zhì)的保護(hù)層，將金屬產(chǎn)品與外界的腐蝕介質(zhì)隔離開(kāi)來(lái)，從而達(dá)到防止腐蝕的目的。

金屬防腐的防護(hù)層材料很多，常見(jiàn)的有機(jī)油、油漆等涂料和陶瓷、塑料等耐腐蝕的非金屬材料。金屬防腐的另一種材料是鋼鐵在表面形成的氧化膜，也就是黑色四氧化三鐵薄膜，同樣能起到防腐作用。

2.改善環(huán)境

改善環(huán)境對(duì)減少和防止金屬腐蝕有重要作用。例如，減少腐蝕介質(zhì)的濃度，除去介質(zhì)中的氧，控制環(huán)境溫度、濕度等都可以減少和防止金屬腐蝕。也可以采用在腐蝕介質(zhì)中添加能降低腐蝕速率的物質(zhì)“緩蝕劑”來(lái)減少和防止金屬腐蝕。

3.電化學(xué)保護(hù)法

電化學(xué)保護(hù)法是根據(jù)電化學(xué)原理在金屬設(shè)備上采取措施，使之成為腐蝕電池中的陰極，從而防止或減輕金屬腐蝕的方法，主要有以下兩種：

1)犧牲陽(yáng)極保護(hù)法：該方法是用電極電勢(shì)比被保護(hù)金屬更低的金屬或合金做陽(yáng)極，固定在被保護(hù)金屬上，形成腐蝕電極，被保護(hù)金屬作為陰極而得到保護(hù)。犧牲陽(yáng)極一般常用的材料有鋁、鋅及其合金。此法常用于保護(hù)海船外殼、海水中的各種金屬設(shè)備、構(gòu)件和防止巨型設(shè)備(如貯油罐)以及石油管路的腐蝕。

2)外加電流法：將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電池的兩個(gè)極，使被保護(hù)的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護(hù)。此法主要用于防止土壤、海水及河水中金屬設(shè)備的腐蝕。

雖然我們不能阻止金屬回歸至氧化物的趨勢(shì)，但我們可以通過(guò)掌握金屬腐蝕的機(jī)理，從而合理地選用金屬材料或采取一定的防腐蝕方法以延緩金屬材料的腐蝕速度，進(jìn)而延長(zhǎng)金屬材料的使用壽命，降低因設(shè)備、管道等的腐蝕而發(fā)生的額外成本，同時(shí)對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率也起到了一定的積極作用。

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