金属的腐蚀与防护金属的腐蚀与防护金属腐蚀,是金属和周围介质接触时由于发生化学和电化学作用而引起的破坏作用。从热力学观点看,除了少数贵金属(如金、铂)外,各种金属都有转变成离子的趋势,就是说金属腐蚀是自发的普遍存在的现象。金属被腐蚀后,在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化。造成设备破坏、管道泄漏、产品污染,酿成燃烧或爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费,遭受巨大的经济损失。据估计世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值 3.5%-4.2%。因此,研究金属的腐蚀机理,采取防护措施,具有十分重大的意义。 金属防腐蚀的方法很多,主要有改善金属的本质,把被保护金属与腐蚀介质隔开,或对金属进行表面处理,改善腐蚀环境以及电化学保护等。 1、改善金属的本质 根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金,或在金属中添加合金元素,提高其耐蚀性,可以防止或减缓金属的腐蚀。例如,在钢中加入镍制成不锈钢可以增强防腐蚀能力。 2、形成保护层 在金属表面覆盖各种保护层,把被保护金属气腐蚀性介质隔开,是防止金属腐蚀的有效方法。工业上普遍使用的保护层有非金属保护层和金属保护层两大类,通常采用以下方法形成保护层: ① 金属的磷化处理 钢铁制品去油、除锈后,放入特定组成的磷酸盐溶液中浸泡,即可在金属表面形成一层不溶于水的磷酸盐薄膜,这种过程叫做磷化处理。磷化膜呈暗灰色至黑灰色,厚度一般为 5 至 20 微米,在大气中有较好的耐蚀性。膜是微孔结构,对油漆等的吸附能力强,如用作油漆底层,耐腐蚀性可进一步提高。 ② 金属的氧化处理 将钢铁制品加到 NaOH 和 NaNO2 的混合溶液中,加热处理,其表面即可形成一层厚度约为 0.5 至 1.5 微米的蓝色氧化膜(主要成分为 Fe3O4),以达到钢铁防腐蚀的目的,此过程称为发蓝处理,简称发蓝。这种氧化膜具有较大的弹性和润滑性,不影响零件的精度。故精密仪器和光学仪器的部件,弹簧钢、薄钢片、细钢丝等常用发蓝处理。 ③ 非金属涂层 用塑料(如聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等)喷涂金属表面,比喷漆效果更佳。塑料覆盖层致密光洁。色泽艳丽,兼具防蚀与装饰的双重功能。搪瓷是含 SiO2 量较高的玻璃瓷釉,有极好的耐腐蚀性能,因此作为耐腐蚀非金属涂层,广泛用于石油化工、医药、仪器等工业部门和日常生活用品中。 ④ 金属保护层 这是以一种金属镀在被保护的另一种金属制品表面上所形成的保护镀层,前一种...