2001年2月21日
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腐蚀的电化学反应可以被定义为物质的环境导致金属的属性的退化。这是一个氧化还原过程。
金属腐蚀问题如何?
在各种环境中腐蚀产生的问题,从城市和海洋大气工业化工厂的安装。这是一个主要因素管理的设计和操作各种工业工厂和设备,减少使用寿命,可能导致泄漏和污染,降低了效率,并能经常导致计划外停工,或者在某些情况下,灾难性的失败。app亚博体育它也可以破坏环境。
当然,退化与其他陶瓷和塑料等材料也会发生,但“腐蚀”一词仅指金属降解。亚博网站下载
腐蚀的控制提出了工程师和一个相当大的挑战,尽管勤奋努力,腐蚀损伤的年度成本和corrosion-related服务失败遇到许多数百万美元,估计约为一个典型的工业国家国民生产总值的4%。它会影响多个基础设施方面,如桥梁和建筑、水和废物处理设施,石油和天然气设施,和化学加工厂。
腐蚀的类型是什么?
腐蚀的过程可能会比一个原电池。在阳极和阴极反应的速度是影响氧的存在或其他氧化分子,流速的变化,反应物的浓度,温度和pH值。
在水环境中,腐蚀可能发生由于金属离子的运输,其电化学反应。腐蚀的速率受到金属离子梯度的影响,电解离子梯度、压力、温度、和其他粒子的存在,是否细菌,金属或活跃的细胞。yabo214
有各种类型的腐蚀。ASM腐蚀分类如下:
- 一般的腐蚀,主要由统一的变薄,出现在
- 大气腐蚀
- 电化学腐蚀
- 一般生物腐蚀
- 杂散电流腐蚀
- 熔盐腐蚀
- 高温腐蚀
- 在液态金属腐蚀
- 局部腐蚀,表现为不均匀的深度渗透在某些网站
- 冶金腐蚀的影响,取决于合金的化学成分和热处理
- 机械辅助腐蚀,机械组件
- 环境引起的开裂,由于压力的存在
- 应力腐蚀开裂
- 氢损伤
- 液态金属脆化
- 固体金属诱导脆化
水腐蚀可能制服(通用)或不均匀(本地)。均匀腐蚀的结果一般来说浪费,相当容易检查和预防,并从减肥容易预测实验或电化学数据。局部腐蚀预测的要少得多,但其结果可能更严重。
被动的氧化物薄膜
除黄金以外的所有金属表面形成氧化膜在空气中,与膜的性质取决于合金成分及其形成的条件和温度。电影强烈附着和完整保护底层基板免受进一步的氧化干燥或潮湿的腐蚀作用。然而,非完整的氧化物如氧化铁(锈)吃了一点点。
金属氧化物薄膜的表面因此扮演了一个重要的部分在水腐蚀的机理,为说明了低碳钢的生锈。失败造成难以防止由于不同的腐蚀机制的复杂相互作用,加上残留和机械应力在职。这些机制往往导致不均匀腐蚀,会导致严重的地方攻击导致失败。
腐蚀机制
腐蚀可以通过几种不同的处理机制:
- 微分曝气
- 点蚀
- 电攻击
- 晶间腐蚀
- 浸出(选择性腐蚀)
- 腐蚀和侵蚀
- 应力腐蚀开裂(SCC)
- 腐蚀疲劳
- 氢损伤
不像铁和低碳钢腐蚀形成铁锈碎片,不断脱落露出新鲜金属环境,大多数其他金属氧化容易,但进一步形成一个薄金属氧化物涂层抗腐蚀。因此铝、铬、镁和镍是有用的在创造保护性的氧化物,保护金属合金。
防止腐蚀
腐蚀需要三个条件:
因此只需要删除其中一个为了防止腐蚀。下面列出了一些措施:
障碍的电影
最常见的裸露的金属表面处理的应用障碍油漆或搪瓷金属表面和环境之间的水分。
电化学方法
牺牲阳极涂层(涂层与另一个比第一个更容易氧化的金属)通常用于防止腐蚀。例如,锌涂层添加到铁合金钢,容易生锈,使镀锌。现在锌腐蚀氧化,减少铁作为阴极,防止腐蚀。这是用于埋或水下结构。必须更换一次牺牲阳极的消耗不断提供保护。
阴极保护是类似于上述的过程但是涉及到使用金属的电化学。外部直流源用于提供负电荷涂层金属。这是常见的地下管道和坦克。
钝化发生在金属表面腐蚀产物覆盖着一层薄膜,进而保护它免受进一步腐蚀。一个杰出的例子是自由女神像的水蓝铜绿保护底层铜氧化。
阳极处理,金属是沉浸在一种物质在合适的条件下产生均匀的纳米孔在金属表面上的氧化膜。在这些毛孔氧化发生和硬漆膜坚硬建立厚比将由钝化。
设计和材料选择亚博网站下载
在选择材料抵抗腐蚀或采取防亚博网站下载腐措施,生命周期总成本可能是最重要的因素。在这方面,使用更便宜的材料的额外成本较低耐腐蚀必须计算的材料检验、维修和替换。亚博网站下载
亚博网站下载材料必须选择他们的抵抗能力的基础上具体的腐蚀环境和承受压力的水平服务。易于制造这些材料所需的形状设计也是一个重要的考虑因素。亚博网站下载
在设计过程中潜在的腐蚀问题可能阻止通过避免:
形状的裂缝可能引起微分曝气
不兼容的材料可能产生电接触攻击亚博网站下载
情况下接触大阴极小阳极站点区域
源和进一步阅读
这篇文章是12日更新th2019年4月。