防止金屬腐蝕處理辦法
一、金屬腐蝕
金屬與它所處的環(huán)境介質之間發(fā)生化學、電化學或物理作用,引起金屬的變質和變壞,稱為金屬腐蝕,腐蝕現(xiàn)象是十分普遍的。從熱力學的觀點出發(fā),除了極少數(shù)貴金屬(Au、Pt等)外,一般金屬發(fā)生腐蝕都是一個自發(fā)過程。人們已經(jīng)認識到使用的金屬很少是由于單純機械因素(如拉、壓、沖擊、疲勞、斷裂和磨損等)或其他物理因素(如熱能、光能等)引起的破壞的,絕大多數(shù)金屬材料的破壞都與其腐蝕因素有關,因此金屬材料的腐蝕己成為當今不可忽略的重要問題。
另外,金屬腐蝕給人類社會帶來的直接損失是巨大的。20世紀70年代前后,許多工業(yè)發(fā)達國家相繼進行了比較系統(tǒng)的腐蝕調查工作,并發(fā)表了調查報告。結果顯示,腐蝕的損蝕占全國GNP的1%到5%。這次調查是各國政府關注腐蝕的危害,也對腐蝕科學的發(fā)展起到了重要的推動作用。在此后的30年間,人們在不同程度上進行了金屬的保護工作。在以后的不同時間各國又進行了不同程度的調查工作,不同時期的損失情況也是不同的。有資料記載,美國1975年的腐蝕損失為820億美元,占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的4.9%;1995年為3000億美元,占國民經(jīng)濟總產(chǎn)值的4.21%。這些數(shù)據(jù)只是與腐蝕有關的直接損失數(shù)據(jù),間接損失數(shù)據(jù)有時是難以統(tǒng)計的,甚至是一個驚人的數(shù)字。我國的金屬腐蝕情況也是很嚴重的,特別是我國對金屬腐蝕的保護工作與發(fā)達的工業(yè)國家相比還有一段距離。據(jù)2003年出版的《中國腐蝕調查報告》中分析,中國石油工業(yè)的金屬腐蝕損失每年約100億人民幣,汽車工業(yè)的金屬腐蝕損失約為300億人民幣,化學工業(yè)的金屬腐蝕損失也約為300億人民幣,這些數(shù)字都屬于直接損失。如該報告中調查某火電廠鍋爐酸腐蝕脆爆的實例,累計損失約15億千瓦·時的電量,折合人民幣3億元,而由于缺少供電量所帶來的間接損失還沒有計算在內。所以說,金屬腐蝕的損失是很嚴重的,必須予以高度的重視。
二、金屬防腐方法
針對金屬腐蝕的原因采取適當?shù)姆椒ǚ乐菇饘俑g,常用的方法有:
1、結構改變法
例如制造各種耐腐蝕的合金,如在普通鋼鐵中加入鉻、鎳等制成不銹鋼。
2、保護層法
在金屬表面覆蓋保護層,使金屬制品與周圍腐蝕介質隔離,從而防止腐蝕。如:
(1)在鋼鐵制件表面涂上機油、凡士林、油漆或覆蓋搪瓷、塑料等耐腐蝕的非金屬材料。
(2)用電鍍、熱鍍、噴鍍等方法,在鋼鐵表面鍍上一層不易被腐蝕的金屬,如鋅、錫、鉻、鎳等。這些金屬常因氧化而形成一層致密的氧化物薄膜,從而阻擋水和空氣等對鋼鐵的腐蝕。
(3)用化學方法使鋼鐵表面生成一層細密穩(wěn)定的氧化膜。如在機器零件、槍炮等鋼鐵制件表面形成一層細密的黑色四氧化三鐵薄膜等。
3、電化學保護法
利用原電池原理對金屬進行保護,設法消除引起電化腐蝕的原電池反應。電化學保護法分為陽極保護和陰極保護兩大類,應用較多的是陰極保護法。
4、犧牲陽極保護
此法是將活潑金屬(如鋅或鋅的合金)連接在被保護的金屬上,當發(fā)生電化腐蝕時,這種活潑金屬作為負極發(fā)生氧化反應,因而減小或防止被保護金屬的腐蝕。這種方法常用于保護水中的鋼樁和海輪外殼等,例如水中鋼鐵閘門的保護,通常在輪船的外殼水線以下處或在靠近螺旋漿的舵上焊上若干塊鋅塊,來防止船殼等腐蝕。
5、外加電流保護
將被保護的金屬和電源的負極連接,另選一塊能導電的惰性材料接電源正極。通電后,使金屬表面產(chǎn)生負電荷(電子)的聚積,因而抑制了金屬失電子,而達到保護目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金屬設備受到腐蝕。電化學保護的的另一種方法叫陽極保護法,即通過外加電壓,使陽極在一定的電位范圍內發(fā)生鈍化的過程??捎行У刈铚蚍乐菇饘僭O備在酸、堿、鹽類中腐蝕。
6、處理腐蝕介質
消除腐蝕介質,如經(jīng)??珒艚饘倨鞑?、在精密儀器中放置干燥劑或在腐蝕介質中加入少量能減慢腐蝕速度的緩蝕劑等。
三、防銹顏料
1、種類
用于防腐涂料的防銹顏料的種類較多,其常見有以下幾種:
①與成膜劑起反應形成致密的防腐涂層;
②顏料是堿性物質,溶于水則形成堿性環(huán)境;
③水溶性的成分到達金屬表面使表面鈍化;
④與酸性物質反應使其失去腐蝕能力;
⑤水溶性成分或與成膜劑的反應生成物在水中溶解變?yōu)榉栏煞值取?/span>
2、機理
防銹顏料的上述防腐作用通常是同時存在的,其防腐機理包括下列物理、化學、電化學的三個方面。
2.1 物理防腐作用
適當配以與油性成膜劑起反應的顏料可以得到致密的防腐涂層使物理的防腐作用加強。例如含鉛類顏料與油料反應形成鉛皂使防腐涂層致密,從而減少了水、氧有害物質的滲透。磷酸鹽類顏料水解后形成難溶的堿式酸鹽,具有堵塞防腐涂層中針孔的效果。而鐵的氧化物或具有鱗片狀的云母粉、鋁粉、玻璃薄片等顏料填料均可以使防腐涂層的滲透性降低,起到物理的防腐作用。
2.2 化學防腐作用
當有害的酸性堿性物質滲入防腐涂層時,能起中和作用變其為無害物質,這也是有效的防腐方法。尤其是巧妙地采用氧化鋅、氫氧化鋁、氫氧化鋇等兩性化合物,可以很容易地實現(xiàn)中和酸性或堿性的有害物質而起防腐作用,或者能與水、酸反應生成堿性物質。這些堿性物質吸附在鋼鐵表面使其表面保持堿性,在堿性環(huán)境下鋼鐵不易生銹。
2.3 電化學防腐作用
從涂層的針孔滲入的水分和氧通過防腐涂層時,與分散在防腐涂層中的防銹顏料反應形成防腐離子。這種含有防腐離子的濕氣到達金屬表面,使鋼鐵表面鈍化(使電位上升),防止鐵離子的溶出,鉻酸鹽類顏料就具有這種特性?;蛘呃秒姌O電位比鋼鐵低的金屬來保護鋼鐵,例如富鋅涂料就是由于鋅的電極電位比鋼鐵低,起到犧牲陽極的作用而使鋼鐵不易被腐蝕。
四、夢能科技
夢能科技是一家致力于涂料的銷售、方案設計、涂裝施工為一體的科技公司,夢能科技專長于EMI行業(yè)、工業(yè)裝備制造、橋梁鋼結構、石油石化、特種氣體行業(yè)、火電、風電、水電能源行業(yè)等重防腐領域。夢能科技為廣大用戶提供全方位的服務,包括在設計階段向您推薦合理的油漆配套方案,在合作當中提供高質量的產(chǎn)品和高水平的施工服務以及完善的現(xiàn)場施工技術指導與優(yōu)質的售后服務。