金属腐蚀的防护主要方法有:①改变金属的内部结构。
例如,把铬、镍加入普通钢中制成不锈钢。②在金属表面覆盖保护层。
例如,在金属表面涂漆、电镀或用化学方法形成致密耐腐蚀的氧化膜等。③电化学保护法。
因为金属单质不能得电子,只要把被保护的金属做电化学装置发生还原反应的一极——阴极,就能使引起金属电化腐蚀的原电池反应消除。具体方法有:a.外加电流的阴极保护法。
利用电解装置,使被保护的金属与电源负极相连,另外用惰性电极做阳极,只要外加电压足够强,就可使被保护的金属不被腐蚀。b.牺牲阳极的阴极保护法。
利用原电池装置,使被保护的金属与另一种更易失电子的金属组成新的原电池。发生原电池反应时,原金属做正极(即阴极),被保护,被腐蚀的是外加活泼金属——负极(即阳极)。
此外,还有加缓蚀剂等方法,减缓或防止金属被腐蚀。
因金属表面如有浓酸腐蚀可以通过一些合适的防腐蚀手段加以避免或者减缓,从而降低损失。
防止金属腐蚀的方法主要有4种:
①提高金属材料的耐蚀性。在制造金属零件的过程中,添加不易与周围介质发生反应的耐腐蚀材料,如铬、镍等or改变金属的金相组 织;
②采用涂层法防腐蚀。涂层法包括三大类:涂覆和喷涂、镀层和化学转化膜;
③处理腐蚀介质。但这种方法只能在腐蚀介质数量有限的条件下进行,对于充满空间的大气当然无法处理。
④电化学保护。当金属表面有电解质存在时,用直流电改变被保护的金属电位,从而使腐蚀减缓或停止的保护法叫做电化学保护。
涂油漆(这个常用):表面涂蜡
涂油脂(一般半成品入库时采用,多用于时间不长的防腐);
电镀(比如钢材镀锌、镀铬等)
热镀锌(通俗讲就是将表面用碱、酸处理干净的钢材放在熔融的锌水中泡一会再拿出来,据说钢板这样处理后可在露天用10年,所以供电铁塔一般用这种方法防腐);
牺牲阳极法(这个与钢镀锌一个原理);
通电(直流阴极)保护;
钝化法,用强氧化剂在某些合金表面形成一层致密的氧化膜,可以隔绝腐蚀性介质的侵蚀;
其它的还有很多,不过都用在特种行业
常用的金属防腐方法如下。
① 改变金属内部组织结构,制成耐腐蚀的合金。例如在普通钢里加 入铬、镍等制成不锈钢。
② 在金属表面覆盖保护层,使金属跟周围的介质严密隔开。应用最 多的,除了涂矿物油脂外,就是油漆和电镀等工艺方法。
金属保护层:在金属表面镀上一层不易被腐蚀的金属,如铬、镍、锌、锡等。化学膜层:用化学方法在金属表面覆盖一层致密而稳定的化学膜层, 常用的有发蓝、磷化、钝化、氧化和阳极氧化等。
非金属保护层:例如涂料、塑料、橡胶、搪瓷等保护层。
金属腐蚀的防护主要方法有:①改变金属的内部结构。例如,把铬、镍加入普通钢中制成不锈钢。②在金属表面覆盖保护层。例如,在金属表面涂漆、电镀或用化学方法形成致密耐腐蚀的氧化膜等。③电化学保护法。因为金属单质不能得电子,只要把被保护的金属做电化学装置发生还原反应的一极--阴极,就能使引起金属电化腐蚀的原电池反应消除。具体方法有:a.外加电流的阴极保护法。利用电解装置,使被保护的金属与电源负极相连,另外用惰性电极做阳极,只要外加电压足够强,就可使被保护的金属不被腐蚀。b.牺牲阳极的阴极保护法。利用原电池装置,使被保护的金属与另一种更易失电子的金属组成新的原电池。发生原电池反应时,原金属做正极(即阴极),被保护,被腐蚀的是外加活泼金属--负极(即阳极)。此外,还有加缓蚀剂等方法,减缓或防止金属被腐蚀。
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除金、铂等少数贵金属之外,绝大多数金属在空气和水中都会受到腐蚀。
防止金属腐蚀的一个简单原理,就是把金属和腐蚀性的环境相隔离。防腐方法简单归纳如下:(1)非金属保护层。
将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,涂在要保护的金属表面上,使金属与腐蚀介质隔离。(2)金属保护层。
用耐腐蚀性较强的金属或合金,覆盖被保护的金属表面,覆盖的方法有电镀、热喷镀、真空镀等。按防腐蚀的电化学性质来说,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比基体金属低,例如镀锌铁板,锌为阳极,铁为阴极。阴极保护层金属的标准电极电位比基体金属为高,例如镀锡铁板,锡为阴极,铁为阳极。
就保护层将金属和环境隔离的作用而言,两种保护层无原则区别。但当保护层受到损坏变得不完整时,情况就不同了。
如前所述,阴极保护层将使基体金属成为阳极,造成孔蚀。阳极保护层,如镀锌铁板,此时锌为阳极,基体金属铁是阴极,受到腐蚀的是镀层锌,而非铁。
直到镀层受到相当大的破坏,不能对基体金属起到保护作用时,基体金属才开始腐蚀。(3)电化学保护。
①牺牲阳极保护:将标准电极电位较低的金属和需要保护的金属连接起来,构成电池。这时,需要保护的金属因电极电位较高成为阴极,不受腐蚀,得到保护。
另一个电极电位较低的金属是阳极,被腐蚀。这种保护法是保护了阴极,牺牲了阳极,故称牺牲阳极保护法。
②阴极保护:这是利用外加电源来保护金属。把需要保护的金属接在负极上,成为阴极而免除腐蚀。
另外取一些铁块接到正极上,使之成为阳极,让其腐蚀,实际上也是牺牲阳极。和上面的方法所不同的是,这里由外电源提供电流,而不是由电池本身提供电流。
③阳极保护:这也是利用外加直流电源来保护金属。但把需要保护的金属接在正极上,成为阳极。
按理这应该加速金属腐蚀。但对一些能形成保护性氧化膜的金属,并非一定加速金属腐蚀。
相反,在适当正的电位范围内,由于阳极上氧化作用加剧,在金属表面上形成一个完整的氧化膜层,使金属得到保护,腐蚀电流明显下降。这种现象叫做金属的电化学钝化。
阳极保护就是将能够钝化的金属,在外加阳极电流的作用下,使其钝化而得到保护。(4)加缓蚀剂保护。
缓蚀剂是一种化学物质,将它少量地加入到腐蚀介质中,就可显著地减小金属腐蚀的速率。由于缓蚀剂用量少,简便而且经济,故是一种常用的防腐手段。
③电化学保护法。因为金属单质不能得电子,2113只要把被保护的金属做电化学装置发生还原反应的一极——阴极,就能使引起金属电化腐蚀的原电池反应消除。具体方法有:5261a.外加电流的阴极保护法。利用电解装置,使被保护的金属与电源负极相连,另外用惰性电极做阳极,只要外加电4102压足够强,就可使被保护的金属不被腐蚀。b.牺牲阳极的阴极保护法。利用原电池装置,使1653被保护的金属与另一种更易失电子的金属组成新的原电池。发生原电池反应时,回原金属做正极(即阴极),被保护,被腐蚀的是外加活泼金属——负极(即阳答极)。此外,还有加缓蚀剂等方法,减缓或防止金属被腐蚀。
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