李義(yì)田(tián)

摘(zhāi)　要(yào)：金(jīn)屬腐(fǔ)蝕與防腐蝕問(wèn)題與現代科學技術的發展以及人(rén)民的生活息息相(xiàng)關，幾乎所有的金屬材(cái)料都是在(zài)一定(dìng)環境中使(shǐ)用。在(zài)使用的過(guò)程中(zhōng)，金屬(shǔ)材料(liào)受到(dào)周圍環境的影響作(zuò)用總(zǒng)會發(fā)生一定程(chéng)度的(de)腐蝕。一般随着時(shí)間的延(yán)長而(ér)導緻金屬性能(néng)下降以(yǐ)及損毀(huì)的現(xiàn)象(xiàng)稱之為(wéi)“腐蝕”或“老(lǎo)化”。現(xiàn)代(dài)腐蝕科學正(zhèng)在迅速發展，新(xīn)的防腐蝕(shí)技術(shù)不斷湧(yǒng)現，進一步将(jiāng)防腐(fǔ)蝕科(kē)學應用(yòng)于各個(gè)領域，有(yǒu)效的降(jiàng)低了腐蝕(shí)造成的經濟(jì)損(sǔn)失，本(běn)文簡(jiǎn)單介紹了金屬的腐蝕與(yǔ)防護。

關鍵詞： 腐(fǔ)蝕；防(fáng)護；電化學保護(hù)

0　引言(yán)

金屬(shǔ)腐蝕(shí)不但會影(yǐng)響設備(bèi)的使用壽命，更(gèng)會造成(chéng)一定的經(jīng)濟損(sǔn)失。據統計，在發達國家，由(yóu)于金(jīn)屬腐(fǔ)蝕造成的(de)經濟(jì)損失(shī)約占(zhàn)國民(mín)生産總之(zhī)的3.5%-4.2%，因此，研究金(jīn)屬的(de)腐(fǔ)蝕機理(lǐ)，并(bìng)有針對性的(de)采取(qǔ)防腐措施(shī)，不僅能夠有效(xiào)的延長(zhǎng)設備的(de)使用(yòng)壽命，還能(néng)降低(dī)由此造成(chéng)的經濟損失。

1　金屬腐蝕簡介

金(jīn)屬與(yǔ)環(huán)境中的(de)組分(fèn)由于(yú)發生(shēng)化學反映而導(dǎo)緻表面破壞的(de)現象稱為金屬腐蝕。造成金屬(shǔ)發生(shēng)腐(fǔ)蝕(shí)的z根本原(yuán)因是金屬(shǔ)的熱力學不(bú)穩定性(xìng)造成(chéng)的，即(jí)金屬原(yuán)子的自(zì)由能處于(yú)較高(gāo)的(de)狀(zhuàng)态(tài)，在(zài)一定(dìng)條件下，金(jīn)屬單質就會向(xiàng)化合物進行轉化，從(cóng)而發(fā)生腐(fǔ)蝕。

導緻金屬和金屬(shǔ)腐蝕破壞(huài)的主(zhǔ)要原因就是化(huà)學或(huò)電化學作(zuò)用，有時也包括(kuò)機械、生物或物(wù)理作用。單純(chún)物(wù)理作用的(de)破壞（如合(hé)金(jīn)在液态(tài)金屬中(zhōng)的物理溶(róng)解(jiě)）僅是少數(shù)的例子。單(dān)純的機械(xiè)破壞(huài)不屬(shǔ)于腐(fǔ)蝕(shí)的(de)範疇。

2　金屬腐蝕的分(fèn)類

腐蝕(shí)的分類(lèi)方法有很(hěn)多，包(bāo)括按(àn)腐蝕環境、腐蝕(shí)形态以及(jí)腐蝕(shí)現象或原(yuán)因進行分類。

2.1 按(àn)環境分：

①濕蝕：如(rú)：大氣(qì)腐蝕(shí)、化學(xué)藥品腐(fǔ)蝕以及(jí)水溶液腐(fǔ)蝕和(hé)土壤(rǎng)腐蝕等。

②幹(gàn)蝕：如(rú)：高(gāo)溫(wēn)氧化(huà)、氫腐蝕、液(yè)态金(jīn)屬腐蝕以(yǐ)及硫(liú)腐蝕等(děng)。

③微生物(wù)腐蝕：如：真菌腐(fǔ)蝕、藻類(lèi)腐蝕以(yǐ)及細(xì)菌腐蝕和(hé)硫化(huà)菌腐蝕等(děng)。

2.2 按形(xíng)态(tài)分(fèn)：

①全面腐蝕即(jí)均勻腐(fǔ)蝕：腐(fǔ)蝕(shí)分布在整個(gè)金(jīn)屬表面(miàn)，包括較均(jun1)勻的(de)腐蝕和不均勻(yún)的腐(fǔ)蝕。在全面(miàn)腐蝕(shí)過程中，金屬陽(yáng)極溶解反(fǎn)應和(hé)物(wù)質還原(yuán)反應(yīng)的區域都(dōu)特小，并且陽極(jí)區域位置在腐(fǔ)蝕過程中(zhōng)随機發生(shēng)變化，使得腐蝕的分布非(fēi)常均(jun1)勻，并(bìng)且危(wēi)害較(jiào)小。

②局部腐(fǔ)蝕即(jí)非均勻腐(fǔ)蝕：腐(fǔ)蝕僅僅發生在(zài)金屬的某(mǒu)一個部位。局部(bù)腐蝕(shí)的過程中，陰陽極(jí)區(qū)域是(shì)分開(kāi)的，并且陰極區(qū)域的面積(jī)相對(duì)陽極(jí)要大(dà)。因此，局部(bù)腐蝕高度集中的位(wèi)置腐蝕強(qiáng)度也(yě)比較(jiào)大。在化工(gōng)設備的腐(fǔ)蝕損(sǔn)害中(zhōng)，70%是由局部(bù)腐蝕(shí)造成的，因此，相(xiàng)對于均勻(yún)腐蝕(shí)而言(yán)，局部(bù)腐(fǔ)蝕(shí)的危害性(xìng)更大。

局部腐蝕(shí)包括(kuò)：

，點蝕(shí)：雖然它是(shì)一種(zhǒng)點或(huò)空穴類小面積(jī)的腐(fǔ)蝕(shí)，但是卻(què)是一(yī)種高度局(jú)部的腐蝕(shí)形态(tài)。這類(lèi)腐蝕(shí)的孔(kǒng)有大有小(xiǎo)，但是(shì)小而深的孔有(yǒu)可能造(zào)成(chéng)金屬闆穿孔。這類腐(fǔ)蝕通常(cháng)發生在(zài)表面存在鈍化膜或者有(yǒu)保護(hù)膜的金屬上，如(rú)：不鏽(xiù)鋼(gāng)等(děng)。

第二(èr)，縫隙腐蝕：由于(yú)金屬表(biǎo)面(miàn)存在縫隙(xì)，因此，與腐(fǔ)蝕相關的物質在縫隙内(nèi)不容(róng)易遷(qiān)移(yí)，從(cóng)而造成縫(féng)隙内金屬(shǔ)的腐蝕。

第三，晶(jīng)間腐(fǔ)蝕：即沿着(zhe)合金晶界(jiè)區發(fā)展的(de)腐蝕。這種(zhǒng)腐蝕隻能借助(zhù)金(jīn)相顯(xiǎn)微(wēi)鏡才(cái)能看(kàn)出晶(jīng)界呈現網狀，但(dàn)是從表面(miàn)是看不出(chū)任何(hé)迹象的，但是(shì)這種(zhǒng)腐蝕會(huì)造成設(shè)備(bèi)以及構件的(de)嚴(yán)重破壞。鎳合(hé)金(jīn)以及不鏽鋼(gāng)等(děng)容易(yì)發(fā)生此(cǐ)類(lèi)腐蝕(shí)。

第四，沖刷(shuā)腐蝕即磨損腐(fǔ)蝕：溶(róng)液中包(bāo)含的具有研磨作(zuò)用的(de)固體(tǐ)顆粒随着(zhe)溶液的流動從(cóng)而使得金屬表(biǎo)面的(de)保護膜受到破(pò)壞，而(ér)發生(shēng)腐蝕(shí)。其破壞形(xíng)式可以是(shì)局部的也(yě)可以是均(jun1)勻的。

第(dì)五，應力腐蝕開裂：即金(jīn)屬與合金在腐蝕和拉應力的(de)同時作用(yòng)下産(chǎn)生的破(pò)裂。雖然(rán)隻在具有(yǒu)一定(dìng)拉應力的情況(kuàng)下才發生(shēng)，但(dàn)是(shì)這是一種(zhǒng)z危險(xiǎn)的腐蝕形(xíng)态，金屬本(běn)身對(duì)應力(lì)腐蝕敏感以及(jí)有引起該金屬(shǔ)發生應力腐蝕的介質。

第(dì)六，氫(qīng)脆：金屬由于吸收了原子氫而(ér)使其性質變(biàn)脆(cuì)的現(xiàn)象叫氫脆。如鋼中的bi﹑pb﹑s﹑as都能促進氫脆(cuì)。

第七，絲(sī)狀腐蝕(shí)：在潮(cháo)濕的(de)大氣中，塗有透明清(qīng)漆或(huò)油漆(qī)膜(mó)的金屬(shǔ)表面會(huì)發展腐(fǔ)蝕，腐蝕産物呈(chéng)絲狀(zhuàng)纖維網樣。潮濕(shī)大(dà)氣是其(qí)主要原因(yīn)，其機理是(shì)氧的濃差電池作用(yòng)。

第八(bā)，腐蝕(shí)疲勞：金屬的疲勞(láo)強(qiáng)度以(yǐ)及疲(pí)勞(láo)壽命在高變(biàn)應力(lì)和腐(fǔ)蝕介(jiè)質的同時(shí)作用下有所下降的現象即為(wéi)腐蝕(shí)疲(pí)勞。這種腐蝕(shí)不要求特(tè)定(dìng)的材料和介(jiè)質組合，任何金(jīn)屬在(zài)任何(hé)介質(zhì)中都(dōu)可能發生(shēng)腐蝕疲(pí)勞。

第九，湍流(liú)腐蝕(shí)（沖擊(jī)腐蝕）：流速較快的溶(róng)液由于金(jīn)屬器件或管道(dào)?幾何形(xíng)狀突然(rán)變(biàn)化而沖擊金屬表(biǎo)面(miàn)産生(shēng)湍(tuān)流，使金(jīn)屬(shǔ)發生破壞。

3　金屬腐蝕(shí)的防護

3.1 改(gǎi)善金屬的本質 根據(jù)金屬不(bú)同的用(yòng)途選(xuǎn)擇(zé)不(bú)同的材料組成耐蝕合金(jīn)或在金屬中添加合金元(yuán)素以(yǐ)提(tí)高金屬的耐腐蝕(shí)性，起到防(fáng)止(zhǐ)和減緩金屬腐蝕的作(zuò)用。

3.2 形(xíng)成保(bǎo)護層(céng) 防止(zhǐ)金屬腐蝕(shí)z有效的(de)方法就(jiù)是隔離被保護(hù)金屬(shǔ)與腐蝕性(xìng)介質，即在(zài)金屬(shǔ)表面覆(fù)蓋各(gè)種保護層(céng)，常用的包括(kuò)以下(xià)幾類(lèi)：

，金屬的氧(yǎng)化處(chù)理：将鋼鐵(tiě)制品(pǐn)加入到naoh和nano的混(hùn)合液(yè)中，經過加(jiā)熱處理(lǐ)後會在(zài)金屬(shǔ)表面形成(chéng)一層藍色(sè)的約(yuē)有0.5～1.5um厚的氧化膜，從而達到鋼鐵(tiě)防腐的(de)目的。由于形成(chéng)的氧化(huà)膜(mó)具(jù)有較大的(de)彈性(xìng)以及(jí)潤滑(huá)性，不(bú)影響零件的精(jīng)度，因此，在(zài)處理(lǐ)精(jīng)密以及(jí)光(guāng)學儀器中得(dé)到廣(guǎng)泛(fàn)應用。

第(dì)二，金屬的磷化處理：磷(lín)化處理(lǐ)即将(jiāng)鋼鐵制品(pǐn)去油除鏽後，放(fàng)入特定組成的磷酸鹽溶液中(zhōng)浸泡後(hòu)，在金屬(shǔ)表面(miàn)形成一層(céng)不溶于水的磷(lín)酸鹽(yán)薄膜，這(zhè)種(zhǒng)膜作為(wéi)一(yī)種微(wēi)孔結構，對(duì)油漆等具有(yǒu)很強的吸附力(lì)，為了進(jìn)一步提高其耐(nài)腐蝕(shí)性，可以将其作為油漆的(de)底層(céng)。

第三(sān)，金屬(shǔ)保(bǎo)護層：将(jiāng)一種(zhǒng)金屬(shǔ)鍍(dù)在被保(bǎo)護金屬(shǔ)上形成的保護鍍層。金(jīn)屬鍍層(céng)除包括(kuò)電鍍(dù)和(hé)化學鍍(dù)外，還包括熱浸(jìn)鍍、熱噴鍍(dù)以及(jí)真空(kōng)鍍等(děng)。

第四(sì)，非金(jīn)屬塗層：用(yòng)油(yóu)漆(qī)、塑料以及(jí)礦物性油脂等(děng)非金屬物質塗(tú)覆在(zài)金屬表面(miàn)而形(xíng)成(chéng)的(de)保護(hù)層。用塑料噴塗(tú)金屬表(biǎo)面，比噴漆效(xiào)果更(gèng)佳。這(zhè)種方(fāng)法廣泛用于石油(yóu)化工、醫(yī)藥儀器(qì)等工業部門。

3.3 改善環境(jìng) 

為了有效(xiào)的減少和(hé)防止金屬(shǔ)腐蝕(shí)，必須改善環(huán)境，如：減(jiǎn)少腐(fǔ)蝕介(jiè)質濃度、除(chú)去介質中的氧以及控(kòng)制環境(jìng)的溫度(dù)濕(shī)度等(děng)。此(cǐ)外，添加降低(dī)腐蝕(shí)速率(lǜ)的(de)物(wù)質也是(shì)有(yǒu)效減(jiǎn)少和防(fáng)止(zhǐ)金屬(shǔ)腐蝕(shí)的(de)方法。

3.4 電(diàn)化學保護法 

，犧(xī)牲陽極保護法：采用(yòng)電極電勢(shì)比保(bǎo)護(hù)金屬更低的金屬或合(hé)金做陽極并固(gù)定在被保護(hù)金(jīn)屬上而形(xíng)成腐(fǔ)蝕電(diàn)極(jí)，從而達(dá)到了(le)保護金屬的(de)目(mù)的。此方法(fǎ)常用于保護海水中(zhōng)的金屬設(shè)備以及(jí)防(fáng)止石(shí)油管路的腐蝕(shí)方面。

第(dì)二(èr)，外加電流法(fǎ)：将被保(bǎo)護的金屬(shǔ)與另一附加電極作(zuò)為電池兩極，陰極是(shì)被保護的(de)金屬，在外(wài)加直(zhí)流電(diàn)的作(zuò)用下(xià)陰極得(dé)到保護(hù)。此方(fāng)法主要用(yòng)于防止土壤、海(hǎi)水以及河水中(zhōng)金屬設備的腐(fǔ)蝕。

4　結(jié)語(yǔ)

随着現(xiàn)代腐(fǔ)蝕(shí)科(kē)學的(de)迅速發展不斷(duàn)的湧現出新(xīn)的(de)防腐技(jì)術(shù)，在各個領域應(yīng)用防腐技(jì)術(shù)不僅有(yǒu)助于(yú)我(wǒ)國(guó)現代(dài)化建設發展(zhǎn)，并(bìng)且還能節約大量的能(néng)源從而(ér)提高經(jīng)濟效益。

參考(kǎo)文獻(xiàn)：

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（來(lái)源(yuán)：價值(zhí)工程）