今天pink来给大家分享一些关于金属防腐蚀防止金属生锈的方法方面的知识吧,希望大家会喜欢哦
1、在金属表面涂上机油、凡士林等耐腐蚀的非金属材料。
2、用蔽渗电镀的方法,在金属表面镀上一层不易被腐蚀的金属,如锌、锡、铬、镍等。
3、保持铁制品表面的洁净和干燥也是防止铁制品生锈的一种很好方法。经常揩净金属器材,在精密仪器中放置干燥剂等。
4、更彻底的办法,就是给铁加入一些其他金属,制成不锈的合金,如不锈钢就是在钢中加入一点镍和铬而制成的合金。
5、扩展资料
6、金属生锈的影响因素
7、相对湿度的影响
8、空气中相对湿度越高,金属表面水膜越厚,空气中的氧透过水膜到金属表面作用。相对湿度达销山到一亏并中定数值时,腐蚀速度大幅上升,这个数值为临界相对湿度,钢的临界相对湿度约为70%。
9、温度的影响
10、环境温度与相对湿度关联,干燥的环境(沙漠)下,气温再高金属也不容易锈蚀。当相对湿度达到临界值时,温度的影响明显加剧,温度每增加10℃,锈蚀速度提高两倍。因此,在湿热带或雨季,气温越高,锈蚀越严重。
3、氧气的影响
如果没有水和氧气,金属就不会生锈,空气中20%体积是氧气,它是无孔不入的。
4、大气其它物质的影响
大气中含有盐雾、二氧化硫、硫化氢和灰尘时,会加速腐蚀,因此,不同环境下受腐蚀的大小差别是明显的,城市高于农村;工业区高于生活区;沿海高于内陆;高粉尘高于低粉尘。
参考资料来源:百度百科--防腐
参考资料来源:百度百科--金属腐蚀
可以对材料进行刷油漆或者将材料放至干燥的地方。
金属防腐蚀方法
防止金属腐蚀的方法和途径很多,主要有以下几种:
一、提高金属材料内在耐蚀性能
采用不易与周围介质发生反应的金属及合金材料来加工产品,是有效的防腐办法。例如,有些金属及合金在空气里不易氧化,或能生成致密的钝化薄膜,可以抵抗酸、碱、盐腐蚀,如不锈钢,就是在钢中加入定量的铬、镍、钛等元素,当铬元素含量超过12%时,就可以起到不锈的作用.有些在高温高压时性能稳定,如耐热不起皮钢;有些在空气中不易腐蚀,如铝、锌等。获得这种金属材料的途径主要是采用冶炼方法来改变金属的化学成分,例如在碳钢中加入镍、铬、硅、锰、钒等元尘冲素炼成耐蚀合金钢。不锈钢就是含有较多铬、镍、钛等元素的高合金钢。耐蚀低合金钢就是在钢中加入微派衡歼量的钒、钛、稀土等元素炼成的低合金耐蚀钢。此外,对于某些金属材料,还可以通过热处理方法,改变金属的金相组织,提高耐蚀性能。
二、涂、镀非金属和金属保护层
在金属表面上制成保护层,借以隔开金属与腐蚀介质的接触,从而减少腐蚀。根据构成保护层的物质,可以分为以下几类。
(1)非金属保护层把有机和无机化合物涂覆在金属表面,如油漆、塑料、玻璃钢、橡胶、沥青、搪瓷、混凝土、珐琅、防锈油等。在金属表面涂覆非金属保护层,用得最广泛的是油漆和塑料涂层。油漆是千百年来的传统方法,但油漆在造漆和涂装过程中有环境污染现象,正在变革工艺,向水溶性方向发展。塑料涂层是近几十年来发展最快的防腐方法,尤其是把有机树脂做成粉末涂料,采用各种方法在金属表面形成优良的涂层,获得了空前的发展。本书将重点阐述这方面的工艺和技术。
(2)金属保护层在金属表面镀上一种金属或合金,作为保护层,以减慢腐蚀速度。用作保护层的金属通常有锌、锡、铝、镍、铬、铜、镉、钛、铅、金、银、钯、铑及各种合金等。获得金属镀层的方法也有许多。
①电镀用电沉积的方法在金属表面上镀上层金属或合金。
②热镀也叫热浸镀,是将被保护的金属材料或制品浸渍在熔融的金属中,使其表面形成一层保护性金属覆盖层。能形成液态的金属般是相对低熔点、耐蚀、耐热的金属,如Al、zn、sn、Pb等。热镀锌的温度在450℃左右,热镀锡的温度在310~330℃。与电镀相比,金属热镀层较厚,在相同环境下,其寿命较长。例如高速公路两侧的波形板一般用热镀锌,而不用电镀锌。
③喷镀将粉末金属放入喷枪中,通入高压空气或保护气体,粉末金属被火焰拦竖或电弧熔化后成雾状喷涂到金属表面,形成均匀的覆盖层。
④渗镀利用金属原子在高温下的扩散作用,在被保护金属表面形成合金扩散层。渗镀层均匀,无孔隙,热稳定性好,用于改善材料的物理化学性能。
⑤化学镀利用氧化一还原反应,使盐溶液中的金属离子在被保护金属上析出,形成保护涂层。化学镀层均匀、致密、针孔小,适用于形状复杂的丝、带、网、管件内表面。如钢丝化学镀铜等。
⑥机械镀机械镀是把冲击料(如玻璃球)、表面处理剂、镀覆促进剂、金属粉和被镀金属件起放入滚筒内,通过滚筒滚动的动能,把金属粉冷压到工件的表面上形成镀层。机械镀层均匀,无氢脆、耗能少,成本低,但仅限于体积较小的工件,如标准件螺丝等。
⑦包镀将耐蚀金属碾压到被保护的金属或合金上,形成包覆层或双金属层。如在高强度铝合金表面覆盖纯铝层等。
⑧真空镀真空镀有真空蒸镀、溅射镀和离子镀,都是在真空中镀覆要求的金属。真空镀层均匀,无氢脆,但镀层薄、设备贵、镀件尺寸受限,多数用于装饰性镀层。
(3)化学保护层化学保护层也称化学转化膜。采用化学或电化学方法使金属表面形成稳定的化合物膜层。根据成膜时所采用的介质,可将化学转化膜分为氧化物膜、磷酸盐膜、铬酸盐膜等。
①氧化膜在一定温度下把钢铁件放人含有氧化剂的溶液中,处理形成致密的氧化膜。例如钢铁的“发蓝”或“发黑”处理。
②磷化膜把金属放八含有锌、锰、铁等的磷酸盐溶液中进行化学处理,可以在金属表面生成一层难溶于水的磷酸盐保护膜。磷化膜呈微孔结构,与基体结合牢固,具有良好的吸附性、润滑性、耐蚀性。
③铬酸盐钝化膜把金属或金属镀层放入含有某些添加剂的铬酸或铬酸盐溶液中,可以生成铬酸盐钝化膜,铬酸盐膜与基体结合牢固,结构比较紧密,具有良好的化学稳定性、耐蚀性,对基体金属有较好的保护作用。
(4)复合保护层为了进一步提高金属的耐腐蚀性能,近些年来,人们把金属保护层、非金属保护层以及化学保护层结合起来,综合利用,达到更好的防腐效果。例如“达克罗”技术,就是把钢铁件表面先除锈,并经铬酸盐处理,而后浸入一种混有片状锌或铝的有机树脂中,涂覆后再经烘烤,形成很薄的层复合涂层,其耐蚀性远比单纯镀锌或镀铝性能强。达克罗实际是锌铬和有机树脂涂层,用于标准件可以达到防腐和自润滑的效果。
三、处理腐蚀介质
处理腐蚀介质就是改变腐蚀介质的性质,降低或消除介质中的有害成分以防止腐蚀。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。处理腐蚀介质般分以下两类。
一类是去掉介质中有害成分,改善介质性质。例如在热处理炉中通八保护气体以防止氧化,在酸性土壤中掺八石灰进行中和,防止土壤腐蚀等。
另一类就是在腐蚀介质中加入缓蚀剂。在腐蚀介质中加入少量的缓蚀剂,可以使金属腐蚀的速度大大降低,此种物质称缓蚀剂或腐蚀抑制剂。例如在自来水系统中加入定的苛性钠或石灰,以去除水中过多的coz,防止水管腐蚀,在钢铁酸洗溶液中加缓蚀剂,以抑制过酸洗和氢脆性等。
四、电化学保护
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。这类保护方法主要有外电源阴极保护法、保护器保护法和阳极保护法三种。
外电源阴极保护法就是把被保护的金属设备接到直流电源的负极上,进行阴极极化,从而达到保护金属的目的。例如,地下石油管道和船舶的外壳,均可采用此种保护法。
保护器保护法(又叫牺牲阳极阴极保护法)就是把低于被保护金属电极电位的金属材料作为阳极(牺牲阳极),从而对被保护金属进行阴极极化。例如,采用电极电位较负的锌合金或铝镁合金连接于钢铁制品上,前者作为阳极而不断遭受腐蚀,后者得以保护。
利用直流电对保护金属进行阳极极化,使金属处于阳极钝化状态,从而达到保护目的的方法,叫做阳极保护法。
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。按防腐蚀的电化学悔郑性质来说,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。例如,海上航行的船舶,在船底四周镶嵌锌块。这时,船体是阴极,受到保护,锌块是阳极,代替船体被腐蚀。这种保护法是保护了阴极,牺牲了阳极判察,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。化工厂的一些酸性溶液贮槽或管道,以及地下水管、输油管等,常用这种方法防腐。
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,腐蚀掘前茄电流明显下降。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。缓蚀剂通常分为三类。
①钝化剂:一般是无机类的强氧化剂。例如,铬酸盐、硝酸盐、钼酸盐等。它们的作用就是使腐蚀介质具有更强的氧化性,使金属表面保持完整的氧化膜。其作用和电化学的阳极保护异曲同工。
②有机缓蚀剂:其中包括酸洗缓蚀剂和抗蚀油脂。钢铁的酸洗是许多加工过程的必不可少的预处理工序,目的是除去钢铁表面的氧化物,但这个过程必然也会使金属本身受到腐蚀。为了减少金属的腐蚀,在酸洗时必须加入缓蚀剂。这种缓蚀剂通常有:邻位和对位的甲苯硫脲、丙硫醚、二戊基胺、甲醛、对位硫甲酚等。其作用机理是:缓蚀剂被普遍地吸附于钢铁的表面,使得钢铁酸洗时引起腐蚀的电极反应受到阻化。有的缓蚀剂可以提高氢的超电压,使氢离子还原的阴极反应受阻;有的缓蚀剂可使铁氧化为二价铁离子的反应受阻,使阳极极化。但一般认为,缓蚀剂可以同时减慢阴极和阳极的反应,使钢铁的腐蚀速率明显降低。
抗蚀油脂用于金属材料和制件在运输和贮藏期间的暂时防腐,它主要由油、脂或蜡等加入少量有机添加剂组成。这种有机添加剂一般是极性化合物,可吸附于金属表面。其作用机理相似于酸洗缓蚀剂,所不同的是,要求抗蚀油脂中的添加剂在近中性的条件下发生作用,而酸洗缓蚀剂要求在酸性条件下发生作用。作为抗蚀油脂中的添加剂的有机物质通常为:有机胺类、环烷酸锌、各种石油产品氧化的产物、磺化油的碱金属和碱土金属的盐等。
③气相缓蚀剂:气相缓蚀剂是一种能挥发,但蒸气压较低且其蒸气具有防腐作用的物质。它主要用于重要机器零件(如轴承等)在贮藏和运输过程中的防腐。其防腐机理并不十分清楚,主要还是和气相缓蚀剂在金属表面的吸附有关。最有效也是使用最广的一种气相缓蚀剂是亚硝酸二环己烷基胺,这是一种无毒无气味的白色结晶,挥发较慢,在较好的封闭包装空间中,室温下对钢铁制件可以有一年的有效防腐期。它的缺点是,会加速一些有色金属如锌、锰、镉等的腐蚀,所以在使用时应特别注意制件中有无有色金属。
防止腐蚀就是通过采取各种方法,保护容易锈蚀的金属物品的,来达到延长其使用寿命的目的,通常采用物理防腐,化学防腐,电化学防腐等方法。通常金属表面会附有尘埃、油污、氧化皮、锈蚀层、污染物、盐份或松脱的旧漆膜。其中氧化皮是比较常见但最容易被忽略的部分。氧化皮是在钢铁高温锻压成型时所产生的一层致密氧化层,通常附着比较牢固,但相比钢铁本身则较脆,并且其本身为阴极,会加速金属腐蚀。如果不清除这些物质直接涂装,会影响整个涂层的附着力及防腐能力。
金属防护针对金属腐蚀的原因采取的方法来防止金属腐蚀,常用的方法有:
一、结构改变法。
例如制造各种耐腐蚀的合金,如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢。
二、保护层法
在金属表面覆盖保护层,使金属制品与周围腐蚀介质隔离,从而防止腐蚀。如:
1、在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料旁返锋等耐腐蚀的非金属材料。
2、用电镀、热镀、喷镀等方法,在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属,如锌、锡、铬、镍等。这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止水和空气等对钢运晌铁的腐蚀。
3、用化学方法使钢铁表面生成一层细密稳定的氧化膜。如在机器零件、枪炮等钢铁制件表面形世迅成一层细密的黑色四氧化三铁薄膜等。
三、电化学保护法
利用原电池原理进行金属的保护,设法消除引起电化腐蚀的原电池反应。电化学保护法分为阳极保护和阴极保护两大类。应用较多的是阴极保护法。
1、阳极氧化:主要是铝的阳极氧化,是利用电化学原理,在铝和铝合金的表面生成一层氧化铝膜。这层氧化膜具有防护性、装饰性、绝缘性、耐磨性等特殊特性。
2、电泳:用于不锈钢、铝合金等,可使产品呈现各种颜色,并保持金属光泽,同时增强表面性能,具有较好的防腐性能。
3、微弧氧化:在电解质溶液中(一般是弱碱性溶液)施加高乱斗兆电压生成陶瓷化表面膜层的过程,该过程是物理放电与电化学氧化协同作用的结哗租果。
4、物理气相沉积(Physicalvapordeposition,PVD):是一种工业制造上的工艺,是主要利用物理过程来沉积薄膜的技术。
扩展资料:
金属腐败生锈的原因:
1、金属生锈的原因主要是电化学腐蚀和空气氧化的作用,纯净的金属或是活泼的金属主要是由于金属表面与空气中的氧气发生了氧化反应的结果,在金属表面生成了金属氧化物,也就是锈。
2、如果金属中含有较多的杂质,这些杂质就会和金属形成化学原电池,发生电化学腐蚀销颤,从而将金属氧化生成金属氧化物金属与水,氧气的接触。
3、原材料已锈蚀,加工后未能完成去除;加工中接触了切削液,润滑剂等工艺材料;酸洗后中和清洗不当;热处理氧化脱碳或残盐清洗不净;检查、搬运和装配时操作者留下的手汗;去应力或去氢退火不当;工序间和封存防锈不适宜等。
参考资料来源:
百度百科-金属锈蚀
百度百科-阳极氧化
百度百科-电泳
百度百科-微弧氧化
百度百科-物理气相沉积
1、保护层法:在金属表面覆盖保护层,使金属制品与周围腐蚀介质槐袜隔离,从而防止腐蚀。
(1)在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。
(2)用电镀、热镀、喷镀等方法,在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属,如锌、锡、铬、镍等。这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄膜,从而阻止水和空气等对钢铁的腐蚀。
(3)用化学方法使钢铁表面生成一层细密稳定的氧化膜。如在机器零件、枪炮等钢铁制件表面形成一层细密的黑色四氧化三铁薄膜等。
2、电化学保护法:利用原电池原理进行金属的保护,设法消除引起电化腐蚀的原电池反应。电化学保护法分为阳极保护和阴极保护两大类。应用较多的是阴极保护法。
3、对腐蚀介质进行处理洞历:消除腐蚀介质,如经常揩净金属器材、在精密仪纳明搜器中放置干燥剂和在腐蚀介质中加入少量能减慢腐蚀速度的缓蚀剂等。
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