大家好,小太来为大家解答以上问题。如何防止金属腐蚀,金属腐蚀的防护很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
除了金、铂等少数贵金属,大部分金属在空气和水中都会被腐蚀。防止金属腐蚀的一个简单原则是将金属与腐蚀环境隔离。
金属防腐的主要方法有:
改变金属的内部结构。例如,铬和镍被添加到普通钢中制成不锈钢。用保护层覆盖金属表面。例如,在金属表面涂漆、电镀或化学形成致密的耐腐蚀氧化膜。涂覆耐腐蚀的非金属物质,如油漆、喷漆、搪瓷、陶瓷、玻璃、沥青、高分子材料等。在待保护金属的表面,从而将金属与腐蚀性介质隔离。电化学保护法。因为简单金属得不到电子,只要将被保护的金属作为电化学装置中——的阴极进行还原反应,就可以消除引起金属电化学腐蚀的原电池反应。添加化学薄膜。通过化学方法,如磷化、钝化、氧化等,在金属表面覆盖一层致密稳定的化学膜。
金属防腐蚀方法总结如下:(1)非金属保护层。
涂覆耐腐蚀的非金属物质,如油漆、喷漆、搪瓷、陶瓷、玻璃、沥青、高分子材料(如塑料、橡胶、聚酯)等。在待保护的金属表面上,以便将金属与腐蚀性介质隔离。
(2)金属保护层。
使用耐腐蚀性强的金属或合金覆盖被保护的金属表面。覆盖方法包括电镀、热喷涂、真空电镀等。根据腐蚀防护的电化学性质,保护层可分为阳极保护层和阴极保护层。阳极保护层金属的标准电极电位低于基底金属,如镀锌铁板,锌为阳极,铁为阴极。阴极金属的标准电极电位高于基底金属,如镀锡铁板,锡为阴极,铁为阳极。两个保护层在将金属与环境隔离的功能方面没有原则上的区别。但是当保护层被破坏,变得不完整时,情况就不一样了。如上所述,阴极保护层会使母材成为阳极,产生点蚀。阳极保护层,如镀锌铁板,其中锌为阳极,贱金属铁为阴极,被腐蚀的是镀层锌,而不是铁。基底金属开始腐蚀,直到涂层损坏到足以保护基底金属。(3)电化学保护。牺牲阳极保护:将标准电极电位较低的金属与被保护的金属连接成电池。此时,被保护的金属由于其高电极电位而成为阴极,因此被保护免受腐蚀。另一种电极电位较低的金属是阳极,它被腐蚀了。比如海上航行的船只,船底四周镶嵌有锌块。此时,船体是阴极,受到保护,锌块是阳极,而不是船体被腐蚀。这种保护方法保护阴极,牺牲阳极,所以称为牺牲阳极保护法。阴极保护:这是利用外部电源来保护金属。
把要保护的金属接到负极上,成为阴极,避免腐蚀。再拿一些其他的铁块接在阳极上,这样就可以作为阳极,让它们腐蚀,其实就是牺牲阳极。与上述方法不同的是,电流由外部电源提供,而不是电池本身。化工厂的一些酸液储罐或管道,以及地下水管、输油管道等。通常用这种方法来防止腐蚀。
阳极保护:这也使用外部DC电源来保护金属。
但是要保护的金属连接到阳极,成为阳极。这会加速金属腐蚀。但对于一些能形成保护性氧化膜的金属,并不一定会加速金属腐蚀。相反,在适当的正电位范围内,由于阳极氧化加剧,在金属表面形成完整的氧化膜,保护了金属,明显降低了腐蚀电流。这种现象被称为金属的电化学钝化。阳极保护是在外加阳极电流的作用下,使金属钝化,从而得到保护。(4)加入缓蚀剂进行保护。缓蚀剂是一种化学物质,在腐蚀介质中加入少量即可显著降低金属腐蚀速率。由于缓蚀剂用量少、简单、经济,是一种常用的防腐手段。缓蚀剂通常分为三类。钝化剂:一般为无机强氧化剂。
例如铬酸盐、硝酸盐、钼酸盐等。它们的作用是使腐蚀介质更具氧化性,并在金属表面保持完整的氧化膜。其功能类似于电化学阳极保护。有机缓蚀剂:包括酸洗缓蚀剂和防腐油脂。
钢材酸洗是许多加工过程中必不可少的预处理工序,其目的是去除钢材表面的氧化物,但这一过程必然会导致金属本身的腐蚀。为了减少金属的腐蚀,酸洗时必须加入缓蚀剂。这种腐蚀抑制剂通常包括邻和对甲苯基硫脲、丙基硫醚、二戊基胺、甲醛、对苯硫酚等。作用机理是:缓蚀剂一般吸附在钢材表面,使钢材酸洗时引起腐蚀的电极反应受阻。有些缓蚀剂会增加氢气的过电压,阻碍氢离子还原的阴极反应。一些腐蚀抑制剂可以阻止铁氧化成二价铁离子的反应,并使阳极极化。但一般认为,缓蚀剂可以同时减缓阴极和阳极的反应,显著降低钢材的腐蚀速率。防腐油脂用于金属材料和产品在运输和储存过程中的临时防腐。它主要由油、脂或蜡组成,含有少量有机添加剂。这类有机添加剂一般是极性化合物,可以吸附在金属表面。其作用机理与酸洗缓蚀剂相似,但不同的是防腐润滑脂中的添加剂要求在近中性条件下起作用,而酸洗缓蚀剂要求在酸性条件下起作用。在防腐油脂中用作添加剂的有机物通常是有机胺、环烷酸锌、各种石油产品的氧化产物、磺化油的碱金属盐和碱土金属盐等。气相缓蚀剂:气相缓蚀剂是一种能挥发的物质,但其蒸汽压较低,其蒸气具有防腐作用。
主要用于重要机器零件(如轴承)在储运过程中的防腐。其防腐机理不是很清楚,主要与气相缓蚀剂在金属表面的吸附有关。最有效和最广泛使用的气相腐蚀抑制剂之一是亚硝酸二环己酯。
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