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金屬防腐蝕的方法

時間:2018-01-04 瀏覽:1007次
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金屬防腐蝕的方法

詳細說明

  防止金屬腐蝕的方法和途徑很多,主要有以下幾種:

  一、提高金屬材料內在耐蝕性能

  采用不易與周圍介質發生反應的金屬及合金材料來加工產品,是有效的防腐辦法。例如, 有些金屬及合金在空氣單不易氧化,或能生成致密的鈍化薄膜,可以抵抗酸、堿、鹽腐蝕, 如不銹鋼,就是在鋼中加入定量的鉻、鎳、欽等元素,當鉻元素含量超過12%時,就可以 起到不銹的作用。有些在高溫高壓時性能穩定,如耐熱不起皮鋼;有些在空氣中不易腐蝕, 如鋁、鋅等?;竦謎庵紙鶚舨牧系耐揪侗逡遣捎靡繃斗椒ɡ錘謀浣鶚艫幕С煞?,例如在 碳鋼中加入鎳、鉻、硅、錳、釩等元素煉成耐蝕合金鋼。不銹鋼就是含有較多鉻、鎳、鈦等 元素的高合金鋼。耐蝕低合金鋼就是在鋼中加入微量的釩、鈦、稀土等元素煉成的低合金耐 蝕鋼。此外,對于某些金屬材料,還可以通過熱處理方法,改變金屬的金相組織,提高耐蝕 性能。

  二、涂、鍍非金屬和金屬?;げ?/p>

  在金屬表面上制成?;げ?,借以隔開金屬與腐蝕介質的接觸,從而減少腐蝕。根據構成 ?;げ愕奈鎦?,可以分為以下幾類: (1)非金屬?;げ? 把有機和無機化合物涂覆在金屬表面,如油漆、塑料、玻璃鋼、橡膠、瀝青、搪瓷、混凝土、琺瑯、防銹油等。在金屬表面涂覆非金屬?;げ?,用得最廣泛的是油漆和塑料涂層。油漆是千百年來的傳統方法,但油漆在造漆和涂裝過程中有環境污染現象,正在變革工藝,向水溶性方向發展。塑料涂層是近幾十年來發展最快的防腐方法,尤其是把有機樹脂做成粉末涂料,采用各種方法在金屬表面形成優良的涂層,獲得了空前的發展。 (2)金屬?;げ? 在金屬表面鍍上一種金屬或合金,作為?;げ?,以減慢腐蝕速度。用作?;げ愕慕鶚敉ǔS行?、錫、鋁、鎳、鉻、銅、鎘、鈦、鉛、金、銀、鈀、銠及各種合金等。 獲得金屬鍍層的方法也有許多。 ①電鍍 用電沉積的方法在金屬表面上鍍上層金屬或合金。鍍層金屬有Ni、Cr、Cu、Sn、Zn、Cd等單金屬鍍層,也有Zn-Ni、Cd-Ti、Cu-Zn、Cu-Sn等合金鍍層。電鍍金屬?;げ慍司哂蟹欄δ芡?,還有裝飾、耐熱、耐磨等功能。 ②熱鍍 也叫熱浸鍍,是將被?;さ慕鶚舨牧匣蛑破方趙諶廴詰慕鶚糝?,使其表面形成一層?;ば越鶚舾哺遣?。能形成液態的金屬般是相對低熔點、耐蝕、耐熱的金屬,如Al、Zn、Sn、Pb等。熱鍍鋅的溫度在4500C左右,熱鍍錫的溫度在310-3300C。與電鍍相比,金屬熱鍍層較厚,在相同環境下,其壽命較長。例如高速公路兩側的波形板一般用熱鍍鋅,而不用電鍍鋅。 ③噴鍍 將粉末金屬放入噴槍中,通入高壓空氣或?;て?,粉末金屬被火焰或電弧熔化后成霧狀噴涂到金屬表面,形成均勻的覆蓋層。噴鍍常用作金屬部件的修復,常用的金屬噴料有A1、Zn、Sn、Pb、不銹鋼、Ni-Al等。 ④滲鍍 利用金屬原子在高溫下的擴散作用,在被?;そ鶚舯礱嫘緯珊轄鵠┥⒉?。滲鍍層均勻,無孔隙,熱穩定性好,用于改善材料的物理化學性能。常見的滲鍍材料有Sn、Cr、A1、Ti、W、Mn等。 ⑤化學鍍 利用氧化-還原反應,使鹽溶液中的金屬離子在被?;そ鶚羯銜齔?,形成?;ね坎??;Ф撇憔?、致密、針孔小,適用于形狀復雜的茲、帶、網、竹件內表面。如鋼絲化學鍍銅等。 ⑥機械鍍 機械鍍是把沖擊料(如玻璃球)、表面處理劑、鍍覆促進劑、金屬粉和被鍍金屬件一起放入滾筒內,通過滾筒滾動的動能,把金屬粉冷壓到工件的表面上形成鍍層?;刀撇憔?,無氫脆、耗能少,成本低,但僅限于體積較小的工件,如標準件螺絲等。 ⑦包鍍 將耐蝕金屬碾壓到被?;さ慕鶚艋蠔轄鶘?,形成包覆層或雙金屬層。如在高強度鋁合金表面覆蓋純鋁層等。 ⑧真空鍍 真空鍍有真空蒸鍍、濺射鍍和離子鍍,都是在真空中鍍覆要求的金屬。真空鍍層均勻,無氫脆,但鍍層薄、設備貴、鍍件尺寸受限,多數用于裝飾性鍍層。 (3)化學?;げ? 化學?;げ鬩渤蘋ё?。采用化學或電化學方法使金屬表面形成穩定的化合物膜層。根據成膜時所采用的介質,可將化學轉化膜分為氧化物膜、磷酸鹽膜、鉻酸鹽膜等。 ①氧化膜 在一定溫度下把鋼鐵件放人含有氧化劑的溶液中,處理形成致密的氧化膜。例如鋼鐵的“發藍”或“發黑”處理。 ②磷化膜 把金屬放入含有鋅、錳、鐵等的磷酸鹽溶液中進行化學處理,可以在金屬表面生成一層難溶于水的磷酸鹽?;つ?。磷化膜呈微孔結構,與基體結合牢固,具有良好的吸附性、潤滑性、耐蝕性。 ③鉻酸鹽鈍化膜 把金屬或金屬鍍層放入含有某些添加劑的鉻酸或鉻酸鹽溶液中,可以生成鉻酸鹽鈍化膜。鉻酸鹽膜與基體結合牢固,結構比較緊密,具有良好的化學穩定性、耐蝕性,對基體金屬有較好的?;ぷ饔?。 (4)復合?;げ? 為了進一步提高金屬的耐腐蝕性能,近些年來,人們把金屬?;げ?、非金屬?;げ鬩約盎П;げ憬岷掀鵠?,綜合利用,達到更好的防腐效果。例如“達克羅”技術,就是把鋼鐵件表面先除銹,并經鉻酸鹽處理,而后浸入一種混有片狀鋅或鋁的有機樹脂中,涂覆后再經烘烤,形成很薄的一層復合涂層,其耐蝕性遠比單純鍍鋅或鍍鋁性能強。達克羅實際是鋅鉻和有機樹脂涂層,用于標準件可以達到防腐和自潤滑的效果。

  三、處理腐蝕介質

  處理腐蝕介質就是改變腐蝕介質的性質,降低或消除介質中的有害成分以防止腐蝕。這種方法只能在腐蝕介質數量有限的條件下進行,對于充滿空間的大氣當然無法處理。處理腐蝕介質般分以下兩類: 一類是去掉介質中有害成分,改善介質性質。例如在熱處理爐中通入?;て逡苑樂寡躉?,在酸性土壤中摻八石灰進行中和,防止土壤腐蝕等。 另一類就是在腐蝕介質中加入緩蝕劑。在腐蝕介質中加入少量的緩蝕劑,可以使金屬腐蝕的速度大大降低,此種物質稱緩蝕劑或腐蝕抑制劑。例如在自來水系統中加入一定量的苛性鈉或石灰,以去除水中過多的CO2,防止水管腐蝕;在鋼鐵酸洗溶液中加緩蝕劑,以抑制過酸洗和氫脆性等。

  四、電化學?;?/p>

  用直流電改變被?;さ慕鶚艫縹?,從而使腐蝕減緩或停止的?;しń兇齙緇П;?。這類?;し椒ㄖ饕型獾繚匆跫;し?、?;て鞅;しê脫艏;しㄈ?。 外電源陰極?;しň褪前馴槐;さ慕鶚羯璞附擁街繃韉繚吹母杭?,進行陰極極化,從而達到?;そ鶚艫哪康?。例如,地下石油管道和船舶的外殼,均可采用此種?;し?。 ?;て鞅;し?又叫犧牲陽極陰極?;し?就是把低于被?;そ鶚艫緙縹壞慕鶚舨牧獻魑艏?犧牲陽極),從而對被?;そ鶚艚幸跫?。例如,采用電極電位較負的鋅合金或鋁鎂合金連接于鋼鐵制品上,前者作為陽極而不斷遭受腐蝕,后者得以?;?。 利用直流電對?;そ鶚艚醒艏?,使金屬處于陽極鈍化狀態,從而達到?;つ康牡姆椒?,叫做陽極?;し?。