金屬腐蝕的控制

時間：2025-07-10 05:37:43 數控畢業論文

金屬腐蝕的控制

　　下面是小編整理的金屬腐蝕的控制的論文，歡迎各位物理學的同學借鑒!

　　摘要：研究腐蝕的目的，是為了防止腐蝕和控制腐蝕的危害，延長材料的使用壽命。各種工程材料，從原料加工成產品，直到使用和長期儲存過程中都會遇到不同的腐蝕環境，產生不同程度的腐蝕。金屬腐蝕的過程是一個自發的過程，完全避免材料的腐蝕是不可能的，因此腐蝕控制的問題也就應運而生。本文從多角度來討論金屬的腐蝕控制方法，從而為今后的金屬防腐工作帶來一定借鑒和指導作用。

　　關鍵詞：腐蝕控制腐蝕金屬腐蝕防腐工作

　　一、基于腐蝕控制的設計考慮

　　1.正確選用材料和加工工藝

　　材料有各類金屬材料和非金屬材料，合理選材應主要從材料的力學性能、耐蝕性能、加工性能和經濟性四個方面進行考慮。選材時應遵循以下原則：

　　1.1選材需要考慮經濟上的合理性，在保證其他性能和設計的使用前提下，盡量選用價格便宜的材料。

　　1.2綜合考慮整個設備的材料，根據整個設備的設計壽命和各部件的工作環境選擇不同的材料。易腐蝕部分應選擇耐蝕性強的材料。

　　1.3對選擇材料要查明對哪些腐蝕具有敏感性，在選用部位所承受的應力、所處環境的介質條件以及可能發生的腐蝕類型，與其它接觸的材料是否相容，是否發生接觸腐蝕。

　　1.4結構材料的選材不可單純追求強度指標，應考慮在具體腐蝕環境條件下的性能。

　　1.5選擇雜質含量低的材料可以提高耐蝕性。

　　1.6盡可能選擇腐蝕傾向性小的熱處理方法。

　　1.7采用特殊的焊接工藝防止焊縫腐蝕，采用噴丸處理改變表面應力狀態防止應力腐蝕。

　　1.8基體材料加涂層可以作為復合材料來考慮。選擇耐蝕性能差的材料施加涂層，還是選擇高耐蝕材料，需要綜合考慮設備的設計壽命和經濟成本。

　　2.防腐蝕結構設計

　　設備的腐蝕在很多情況下都與其結構有關。不良的結構常常會引起應力集中、局部過熱、液體流動停滯、固體顆粒的沉積和積聚、電偶電流形成等，這些都會引起或加速腐蝕過程。因此，在設計中應充分注重設備的結構設計。

　　防腐蝕結構設計，就是在保證滿足設備的功能和工藝要求的條件下，適當地改變設備及部件的形狀、布局，調整其相對位置或空間位置，達到控制腐蝕的目的。

　　二、表面保護覆蓋層

　　1.覆蓋層保護機理

　　1.1阻隔作用

　　覆蓋層都有一定致密性，能有效阻隔水、氧氣等腐蝕成分滲入并和底層金屬發生腐蝕反應。根據這個思路，可以有意識強化覆蓋層的這種功能。

　　1.2陰極保護作用

　　某些覆蓋層含有活性金屬成分。如鋼鐵表面涂鋅層，一旦涂層有空隙，侵入水氣后形成的電偶腐蝕，鋅為陽極，加速腐蝕，保護作為陰極的鐵板。

　　1.3鈍化、緩蝕作用

　　許多傳統防銹涂料的底漆填料往往具有緩蝕或鈍化作用。如紅丹防銹漆加了作為填料的紅丹，它可看做鉛酸鹽，是一種良好的鈍化劑，涂漆后使鋼鐵表面保持鈍態，不受腐蝕。

　　2.覆蓋層的合理使用

　　2.1金屬覆蓋層

　　金屬覆蓋層技術是指在金屬基體上覆蓋一層或多層金屬涂層的技術，以達到保護金屬、防止基體金屬腐蝕的目的。金屬覆蓋層根據其在腐蝕電池中的極性，可分為陽極性覆蓋層和陰極性覆蓋層。選用金屬覆蓋層作為基體金屬的腐蝕控制與防護措施時，既要根據基體金屬的種類和性質、產品的使用環境和條件來確定金屬覆蓋層的材料類型，也要根據機體的表面狀態、制件的結構形式、基體與覆蓋層的相容性等因素來考慮選擇適當的金屬覆蓋層技術。

　　2.2非金屬覆蓋層

　　非金屬覆蓋層技術是將非金屬涂料涂覆于材料表面形成具有一定功能并牢固附著的連續薄膜，以保護和裝飾基體材料的方法。涂層在材料表面涂覆成膜的施工就稱為涂裝。非金屬覆蓋層技術又包括有機涂層技術、無機涂層技術和轉化膜技術。

　　三、緩蝕劑防腐方法

　　1.緩蝕劑的分類

　　1.1按緩蝕劑的化學組成分類，可將緩蝕劑分為無機緩蝕劑和有機緩蝕劑。

　　1.2按緩蝕劑對電極過程的影響分類，可把緩蝕劑分為陽極緩蝕劑、陰極緩蝕劑和混合型緩蝕劑。

　　1.3按緩蝕劑對金屬表面狀態的影響分類，可分為成膜型緩蝕劑和吸附型緩蝕劑。

　　1.4按環境介質不同，可分為中性介質緩蝕劑、酸性緩蝕劑、氣相緩蝕劑等。

　　2.緩蝕劑的作用機理

　　2.1吸附理論

　　吸附理論認為，許多有機緩蝕劑屬于表面活性物質，有機分子由親水疏油的極性基和疏水親油的非極性基兩部分組成。當將它們加入到介質中時，緩蝕劑的極性基因定向吸附排列在金屬的表面，從表面上排出了水分子或氫離子等腐蝕性介質，或者使介質的分子或離子接近金屬表面，從而起到緩蝕作用。

　　2.2成膜理論

　　成膜理論認為，緩蝕劑的分子能與金屬或腐蝕性介質的離子發生化學作用，其結果在金屬表面生成了具有保護作用的、不溶或難溶的化合物膜層，從而起到了緩蝕的作用。

　　2.3電極過程抑制理論

　　電極過程抑制理論認為，緩蝕劑之所以起到緩蝕作用，是由于緩蝕劑的加入抑制了金屬在介質中發生腐蝕的電化學過程，從而使腐蝕速率減慢，即起到了緩蝕作用。

　　四、電化學保護

　　電化學保護方法，就是根據電化學原理，在金屬設備或設施上施加一定電流或保護電位，從而防止或減輕金屬腐蝕的防護方法。電化學保護技術分為陽極保護和陰極保護兩種。將金屬電位向正值移動到致鈍電位以上，使金屬鈍化的技術稱為陽極保護。陽極保護特別適合強腐蝕環境的金屬防腐，我國硫酸工業已有應用。陰極保護是將金屬電位向負值移動到其腐蝕電池的陽極平衡電位以下，這種技術目前成為埋地金屬構件，特別是鋼制管道的標準做法。

　　參考文獻

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