什么是金属腐蚀,为什么会发生?
腐蚀是金属与周围环境发生化学反应的结果。金属的类型和环境条件,特别是与金属接触的气体,决定了劣化的形式和速度。
所有金属都会腐蚀吗?
所有金属都会腐蚀。有些,如纯铁,会迅速腐蚀。然而,结合了铁和其他合金的 不锈钢腐蚀较慢,因此使用更频繁。
所有被称为贵金属的一小部分金属的反应性都比其他金属低得多。因此,它们很少腐蚀。事实上,它们是自然界中唯一可以以纯净形式存在的金属。毫不奇怪,贵金属通常非常有价值。它们包括铑、钯、银、铂和金。
腐蚀类型
金属腐蚀的原因有很多。有些可以通过在纯金属中添加合金来避免。其他的可以通过金属的仔细组合或金属环境的管理来预防。下面描述了一些最常见的腐蚀类型。
- 一般腐蚀腐蚀:这种非常常见的腐蚀形式会腐蚀金属结构的整个表面。它是由化学或电化学反应引起的。虽然一般的腐蚀腐蚀会导致金属失效,但它也是一个已知且可预测的问题。因此,可以计划和管理一般的腐蚀腐蚀。
- 局部腐蚀:这种腐蚀只腐蚀金属结构的一部分。局部腐蚀分为三种:
- 点蚀——在金属表面产生小孔。
- 缝隙腐蚀——发生在停滞位置的腐蚀,例如垫圈下的腐蚀。
- 丝状腐蚀——当水进入涂料等涂层下方时发生的腐蚀。
- 电偶腐蚀:当两种不同的金属一起位于液体电解质(如盐水)中时,就会发生这种情况。从本质上讲,一种金属的分子被吸引到另一种金属上,从而导致两种金属中的一种发生腐蚀。
- 环境开裂:当环境条件足够紧张时,一些金属会开始开裂、疲劳或变脆和变弱。
防腐
世界腐蚀组织估计,全球每年的腐蚀成本约为 2.5 万亿美元,其中很大一部分——高达 25%——可以通过应用简单、易于理解的预防技术来消除。然而,腐蚀预防不应仅仅被视为一个财务问题,而应被视为健康和安全问题之一。腐蚀的桥梁、建筑物、船舶和其他金属结构可能而且确实会造成伤害和死亡。
有效的预防系统始于设计阶段,对环境条件和金属特性有适当的了解。工程师与冶金专家合作,为每种情况选择合适的金属或合金。他们还必须了解用于表面、配件和紧固件的金属之间可能存在的化学相互作用。