浅析金属材料的腐蚀与防护

浅析金属材料的腐蚀与防护

赵森鑫

身份证号：210303199204211615

摘要：本文仅介绍了金属材料腐蚀和腐蚀的发展，金属腐蚀产物的危害和影响，并详细探讨了如何改善金属锉的使用环境，改善金属锉的状况，改善金属边缘的创造。 .保护层。 、电化学 腐蚀防护的原理及其在金属腐蚀防护中的主要应用，讨论了金属腐蚀防护的研究与发展。

关键词：金属腐蚀；危险;影响因素；抗腐蚀

金属材料是当今我们生活中使用最多的材料，也用于建筑施工。然而，金属材料的腐蚀对我们的工程项目造成了严重和危险的损害。据统计，每年金属材料因防腐蚀而报废的比例高达钢材的10%，因此，有必要研究腐蚀钢的内在规律，研究合适的腐蚀钢和新型防腐材料。

1. 金属材料的腐蚀与腐蚀机理

金属腐蚀可分为化学腐蚀、电化学腐蚀和生物腐蚀等不同类型，其中电化学腐蚀是指金属成型桩在液体中的腐蚀。事实上，由于大部分金属是通过工厂的能源冶炼过程从矿石中提取出来的，它们从矿石形态转变为元素形态成为金属。在一般腐蚀过程中，金属会失去电子而变成离子形式，同时这个过程伴随着能量的释放，这将使金属材料的热力学自由能完全降低。 .使金属得到控制，材料原有的稳定性不被外界破坏。因此，金属腐蚀确实是由热力学不稳定状态引起的，根据热力学，它是一种自发的转变过程，狭义的金属腐蚀是指金属与环境之间的物理化学关系。发生，导致金属产品的变化和对金属系统运行的破坏，广义上是指由于材料与环境的反应而导致材料的破坏及其产物的破坏[1]。金属材料的腐蚀过程是一个非常复杂的过程，材料的分类也多种多样，根据腐蚀环境分为海洋腐蚀和国内腐蚀；腐蚀过程可分为化学腐蚀、电化学腐蚀。

2. 金属材料腐蚀的危害和影响

2.1 金属腐蚀的危害

金属材料腐蚀的危险是多方面的，包括间接危险和直接危险；公民自己有危险，伟大的工程也有危险。具体危害包括以下内容。

(1)金属腐蚀会直接或间接对人造成严重的伤害和安全。这其中的例子不胜枚举，这方面的建议和干预是非常痛苦和广泛的。

(2)金属腐蚀造成财产和生命的巨大损失。有些腐蚀实际发生在设备中（如应力腐蚀和疲劳腐蚀），在人们不知情的情况下造成严重事故，造成严重的财务问题和对同一个人的损害。例如，在 1980 年代，一架载有数百名乘客的波音 747 在飞行过程中因压力而坠毁，导致数百人死亡 [2]。

(3)金属材料的腐蚀是一种社会能源的浪费。在石油、机械、农药、化工等工厂的生产中，来自劣质金属的材料或水不仅会对工厂的商业副本造成严重损害，更重要的是，这些有毒和泄漏问题会影响业务。在人的环境中，直接或间接对人类生活造成污染

例如，山东省电镀公司在生产现场没有做好防腐蚀处理，导致生产过程中大量金属铬泄漏。深度500m，造成方源中毒，数量达一万。

2.2 金属腐蚀的影响

（1）空气中部分污染物的影响：主要为：CO2、SO2、Cl-、粉尘等。这些污染物大部分是酸性的。

(2) 相对土壤的影响和金属腐蚀的相对重要性。因为空气中的氧气，只要空气的湿度达到一定程度，金属腐蚀就会发生并慢慢积聚，对于钢材来说，空气对生锈的重要性约为75%。

(3)酸碱盐对环境的影响。环境中酸碱盐的影响只影响H+的浓度和水膜电解质的浓度，从而增加金属的腐蚀。

(4) 环境温度的影响。温度的变化主要影响金属的电化学腐蚀反应和水在金属表面的凝结速率。

(5)对冶金生产的干扰。这通常包括金属切削液、人体汗液、油、清洗水等，它们会使金属更快。

3. 金属制品的防腐蚀保护

3.1 改善金属制品所在环境

为了减少金属材料的腐蚀或腐蚀，改变金属材料所处的环境条件是一个很好的措施。还可添加化学药品（如缓蚀剂等），在腐蚀环境中可减轻钢材的腐蚀，以减轻和防止钢材的腐蚀。

3.2 改善金属制品的状况

通过在钢中加入一些合金元素，控制合金元素的含量，可以提高钢的耐蚀性，提高钢的耐蚀性，从而减缓或防止钢的腐蚀。例如，在金属冶炼过程中，加入镍元素或铬元素对城市合金钢进行清洗，可以提高钢的耐腐蚀性能。

3.3 改善金属表面，形成保护层

在钢材的实际防腐蚀过程中，通常用于在钢材表面覆盖一层保护层，将金属与环境中的腐蚀环境隔开，防止金属材料与环境中的腐蚀环境接触。环境是直接接触的，两者不能接触，会互相闻到腐蚀。

(1)金属的氧化处理

这种方法只需在NaNO2和NaOH的混合物中加入金属，然后进行热处理，就会在金属表面形成厚度约0.5～1.5微米的蓝色氧化膜（主要元素为Fe3O4），达到防止金属材料腐蚀的目的。因此，光学仪器和精密仪器的零件、薄板、弹簧钢、薄钢等经常被发蓝。

(2)金属制品的磷化处理

脱脂→水洗→酸洗→水洗→减薄→磷化→钝化→风干后，在孔隙中形成一层薄薄的磷酸盐膜，保留一定量的润滑油，可靠。螺纹表面之间的接触，从而起到金属防止腐蚀的作用。磷化膜检测小，磷化层相同，深灰色，磷化膜厚度通常在5-30微米之间，磷化膜结构为微孔，对油漆的吸附能力强，在防腐蚀工艺，如果用磷化膜作为油漆的底层防腐蚀，可以大大提高金属防腐蚀的效果。

(3) 金属保护层

这种方法只是通过在另一种需要保护的金属材料如铜金属、镍等表面上涂覆一种金属（如铜金属、镍金属等）来产生具有防腐性能的金属保护层。金属等）称为金属层，金属接受称为金属体的保护膜。在金属制品上形成金属层的方法有很多，除了化学镀膜和电镀，还有热喷涂、热浸镀膜、真空镀膜和渗透镀膜等多种方法。食品加工、薄钢板等容器用于热定型；涂层电缆，防腐化学品通常用于铝的整个热浸过程；钢的高温抗氧化性被热铝工艺普遍接受[3]。

(4) 非金属涂层

非金属层通常是在金属表面覆盖一层非金属材料，非金属材料具有很强的耐腐蚀性，可以保护金属材料。常用的非金属材料有搪瓷、矿物。非金属材料具有很强的防腐性能，有的不会被腐蚀，因此起到了很好的防腐目的。具有色泽鲜艳、涂层致密光滑、防腐与装饰两强等优点。搪瓷是一种SiO2含量较高的搪瓷玻璃，具有很强的耐腐蚀性，在现实生活中广泛应用于医药、石化、日用、制造等行业。

3.4 电化学保护方法

电化学保护法主要是基于电化学过程对金属制品进行腐蚀保护的方法，通常使金属制品作为电池腐蚀的阴极，可以减少或防止金属制品的腐蚀。电化学保护方法通常有以下两种方法。

(1) 对当前路径满意

目前的方法是用金属材料作为电材料进行保护，在原电池的两极上附加电材料，使金属保护作为阴极，在外接过程中阴极保护。直流电，也就是我们通常所说的阴极保护定律。

(2)保护阳极牺牲法

这种方法只能用两个电极来实现，一般用被保护的金属材料作为电极的阴极材料，另一种金属材料固定在金属材料电阻上作为电极的阳极。电极容量低于保护材料，因此创建一个腐蚀电极来保护金属电阻。使用的主要材料是锌、铝和合金材料，这种方法常用于防止海洋中各种金属制品、船壳、设备、管道和大型物体（如油箱）的腐蚀。

4.结论

金属材料的腐蚀与防护研究与我们的生活息息相关，金属腐蚀防护对我们的环境、安全和国家经济都有很大的影响。目前，最常用的金属表面涂层是防腐保护。随着科学技术的不断发展和新型金属材料的出现，人们越来越多地研究对环境无害的有机和无机防护涂料。 ，成本低，污染小。也许是防腐材料与各种防腐材料一起使用的结果，这些将是对未来防腐设备研发的警示。

参考文献

[1]曹楚南.悄悄进行的破坏：金属腐蚀[M].北京：清华大学出版社，2000:6.

[2]陈君，张清等．金属腐蚀磨损的研究进展[J].腐蚀科学与防护技术，2014，26(5):474.

[3]陈宇.金属表面防护性涂层评价及缓蚀剂技术研究[D].杭州:浙江大学，2013.