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鹽霧腐蝕試驗箱的腐蝕機理及銹蝕機理

發布于:2012-06-08T12:06:12 閱讀次數:3378

腐蝕機理

◆ 大氣腐蝕的特點

大氣腐蝕的特點是金屬表面處于薄層電解液下的腐蝕過程,其腐蝕機理符合電化學腐蝕規律:
當金屬表面形成連續的電解液薄層時,大氣腐蝕的陰極過程為:O2+2H2O+4e→4OH-
陽極過程為:Me- ne→Men+ ;當Fe、Zn全部浸入還原性酸液:陰極為氫去極化;在城市污染大氣形成的酸性水膜下:陰極為氧去極化腐蝕.
在薄層液膜下:氧易達到金屬表面生成氧化膜,陽極鈍態,陽極極化;液膜增厚(濕大氣)氧達到金屬表面要有個擴散過程,因此腐蝕受控減緩。

銹蝕機理

大氣腐蝕之銹層處于潮濕條件下,銹層起強氧化劑作用,銹層內陽極發生在金屬的Fe3O4界面上:Fe-2e→ Fe2+;陰極發生在Fe3O4和FeOOH界面上:6FeOOH+2e→ 2Fe3O4+2H2O+2OH-,銹層參與了陰極過程。
在工業大氣下,SO2、NO2、H2S和NH3等都增加大氣腐蝕作用。當濕度大于70%時,水膜形成,發生電化學腐蝕,腐蝕速度急劇增加;當濕度過小于70%濕度時,二氧化硫的電化學腐蝕速度很小。尤其是鐵、鋅、鎘、鎳不耐硫酸的金屬,在大氣中極容易腐蝕。一般認為SO2的腐蝕機理是硫酸鹽穴自催化過程。一旦銹層生成硫酸鹽,銹層便無保護能力。所以碳鋼在室外大氣條件下必須進行保護,方法有防銹漆、鍍Zn、AI等或加入耐大氣腐蝕之合金元素,如Cu、P等使銹層具有很好的保護作用。

◆ 海水腐蝕特點

海水大約3.5%NaCI溶液,(NaCI,MgCI2,CaSO4,K2SO4,CaCO3,MgBr2)平均電導率為4×10-2S.CM-1,遠大于河水和雨水。鹽濃度和溫度提高時,氧在海水中的溶解度下降,海水是典型的電解質溶液,即電化學腐蝕特征,除了活潑的Mg及其合金外海水腐蝕過程都是氧去極化過程,腐蝕速度由氧擴散過程控制。多數金屬鐵、鋼、鋅等,由于CI-濃度高,陽極過程的阻滯作用很小,不易再減小,只有通過增加合金元素鉬來抑制CI-對鈍化膜之破壞作用,來提高其抗腐蝕性。
由于海水電導率大,電阻性阻滯很小,海水腐蝕的宏觀和微觀電池活性都較大,因此海水中異種金屬接觸引起的電偶腐蝕有相當大的破壞作用。如艦船和青銅螺旋漿可引起數十米遠處鋼船殼體的腐蝕。

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