論文-金屬材料的腐蝕與防護(hù)

1、金屬材料的腐蝕和防護(hù)羅 - （學(xué)號(hào)：1230060054）（ 大學(xué) 物理與材料科學(xué)學(xué)院物理學(xué) 1202 班）專(zhuān)題授課老師：摘要：自從人類(lèi)發(fā)現(xiàn)并使用金屬到如今已有5000年的歷史，然而人類(lèi)在享受金屬材料的使用帶來(lái)便利的同時(shí)，也在苦惱著金屬腐蝕帶來(lái)的煩惱。人類(lèi)在使用金屬的同時(shí)，也在盡最大的努力對(duì)金屬進(jìn)行防護(hù)。金屬的有效防護(hù)，一方面可以降低成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，贏得最大的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)；另一方面對(duì)加強(qiáng)國(guó)防建設(shè)也有重要的意義。關(guān)鍵詞：金屬材料腐蝕 防護(hù)引言： 當(dāng)金屬和周?chē)鷼鈶B(tài)或液態(tài)介質(zhì)接觸時(shí)常常由于發(fā)生化學(xué)作用或電化學(xué)作用而逐漸損壞的過(guò)程成為金屬腐蝕，每年金屬腐蝕給國(guó)家?guī)?lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，所以金屬的有效防護(hù)

2、對(duì)于一個(gè)企業(yè)和國(guó)家是至關(guān)重要的 。1. 金屬材料的腐蝕機(jī)理1.1 金屬腐蝕的分類(lèi)按照金屬的腐蝕機(jī)理可以將金屬腐蝕分為化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕兩大類(lèi)?；瘜W(xué)腐蝕就是金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)而被氧化損耗的過(guò)程；電化學(xué)腐蝕就是鐵和氧形成兩個(gè)電極， 組成腐蝕原電池。金屬腐蝕的實(shí)質(zhì)都是金屬原子被氧化轉(zhuǎn)化成金屬陽(yáng)離子的過(guò)程。1.2 金屬腐蝕的發(fā)生自然界中只有極少數(shù)金屬（例如金、鉑等）能以游離狀態(tài)存 在， 而大多數(shù)金屬都需要從它們的礦石中用不同的能量冶煉出來(lái)。因此， 金屬受周?chē)橘|(zhì)的化學(xué)及電化學(xué)作用而被破壞，這種現(xiàn)象叫做金屬的腐蝕。1.3 金屬腐蝕的危害金屬腐蝕的危害首先在于腐蝕造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失

3、。這種損失可分為直接損失和間接損失。直接損失包括材料的損耗、設(shè)備的失效、能源的消耗。由于腐蝕,使大量有用材料變?yōu)閺U料,估計(jì)全世界每年因腐蝕報(bào)廢的鋼鐵設(shè)備約為其年產(chǎn)量的10% 。間接損失包括因腐蝕引起的停工停產(chǎn),產(chǎn)品質(zhì)量下降,大量有用有毒物質(zhì)的泄漏、爆炸,以及大規(guī)模的環(huán)境污染等。一些腐蝕破壞事故還造成了人員傷亡,直接威脅著人民群眾的生命安全。2. 金屬腐蝕防護(hù)的方法2.1 改變金屬的組成這種方法最常見(jiàn)的是不銹鋼材料。通過(guò)在鋼鐵中加入12-30%的金屬鉻而改變鋼鐵原有的組成，從而改善性能，不易腐蝕。如目前迅速發(fā)展起來(lái)的不銹鋼炊具，餐具等就是以此為材料的。2.2 形成保護(hù)層在金屬表面覆蓋各種保護(hù)層，

4、把被保護(hù)金屬與腐蝕性介質(zhì)隔開(kāi)， 是防止金屬腐蝕的有效方法。可以形成以下幾種保護(hù)層來(lái)對(duì)金屬腐蝕進(jìn)行防護(hù)：（ 1 ）磷化處理: 鋼鐵制品去油、除銹后，放入特定組成的磷酸鹽溶液中浸泡，即可在金屬表面形成一層不溶于水的磷酸鹽薄膜，這種過(guò)程叫做磷化處理。磷化膜呈暗灰色至黑灰色，厚度一般為520 jim,在大氣中有較好的耐蝕性。（ 2）非金屬涂層：用非金屬物質(zhì)如油漆、噴漆、搪瓷、陶瓷、玻璃、瀝青、高分子材料 （如塑料、橡膠、聚酯）等涂在金屬表面上形成保護(hù)層，稱(chēng)為非金屬涂層，也可達(dá)到防腐蝕的目的。例如，船身、車(chē)廂、水桶等常涂油漆，汽車(chē)外殼常噴漆，槍炮、機(jī)器常涂礦物性油脂等。（ 3） 金屬保護(hù)層：它是以一種耐

5、腐蝕性較強(qiáng)的金屬或合金鍍?cè)诒槐Ｗo(hù)的另一種金屬制品表面上所形成的保護(hù)鍍層。金屬鍍層的形成，除電鍍、化學(xué)鍍外，還有熱浸鍍、熱噴鍍、滲鍍、真空鍍等方法。（ 4）陰極保護(hù)法：金屬的腐蝕是一陽(yáng)極過(guò)程。因此,防治金屬腐蝕的第三大對(duì)策就是將金屬置于陰極,即陰極保護(hù)法。陰極保護(hù)法具體又分為兩種。其一是將被保護(hù)的金屬（陰極） 和電極電勢(shì)較低的金屬（作為犧牲性陽(yáng)極而溶解掉） 接在一起,這也稱(chēng)為犧牲陽(yáng)極保護(hù)法。比如海上航行的船只,在船底四周鑲上鋅塊,此時(shí),船體是陰極受到保護(hù),鋅塊是陽(yáng)極代替船體而受腐蝕。其二是將被保護(hù)的金屬接在外加電源的負(fù)極上使之成為陰極,正極則接到一些廢鐵上作為犧牲性陽(yáng)極或接到某些導(dǎo)體如石墨、高硅鑄鐵、鉛銀合金、 鍍鉑鈦等上面作為惰性陽(yáng)極。在化工廠(chǎng)中一些裝有酸性溶液的容器或管道以及地下的水管或輸油管常用這種方法防腐。3 結(jié)束語(yǔ)。隨著工業(yè)的發(fā)展,廣泛地采用在高參數(shù)條件下的強(qiáng)化生產(chǎn)工藝。在這些生產(chǎn)工藝中,普遍涉及高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)、高負(fù)荷應(yīng)力或高熱流、高質(zhì)流等高參數(shù)條件下的強(qiáng)化操作,從而對(duì)材料保護(hù)提出愈來(lái)愈高的要求。而新型高分子材料就是在這樣的背景下發(fā)展起來(lái)的，所以應(yīng)該把更多的人力物力放在尋找新型材料方面。參考文獻(xiàn)（ 1） 陶琦等.金屬腐蝕及其防護(hù)措施的研究進(jìn)展.湖南有色金