腐蚀的主要形式有全面腐蚀、孔蚀和电偶腐蚀,以及缝隙腐蚀、晶间腐蚀、磨损腐蚀和高温氧化等; 在本文中,我们重点介绍一下全面腐蚀、电偶腐蚀和孔蚀; 一、全面腐蚀; 金属的整个表面几乎被均匀腐蚀,也称均匀腐蚀,最具有代表性的是铁锈; 金属表面状况和化学成分存在微小差异,在空气中的氧气和水的影响下,导致了金属表面的氧化膜局部被破坏,并形成了大量由微观正负极结合而成的微腐蚀电池;随着时间的推移,微腐蚀电池在金属表面引起局部腐蚀,进而造成整个金属表面发生腐蚀; 二、点蚀; 点蚀是局部腐蚀的典型,其它形式的局部腐蚀还有晶间腐蚀、缝隙腐蚀等;
不锈钢和铝合金在空气中表面会形成一层薄薄的氧化膜,称为钝化膜,这种膜具有耐腐蚀性,但在氯离子环境中,钝化膜会被局部破坏,发生点蚀现象; 以不锈钢为例,点蚀的过程如下; (1)钝化膜被氯离子局部破坏; (2)断裂部分不锈钢侧为阳极,钝化膜侧为阴极,形成微电池; (3)铁在蚀孔内发生的阳极溶解反应生成铁离子,若介质呈中性或弱碱性时,孔外钝化金属表面主要发生阴极氧化反应;由下图可知,阴、阳极分离,二次腐蚀产物在蚀孔口形成Fe(OH)2,并进一步氧化生成Fe(OH)3,罩在蚀孔口形成闭塞电池,导致蚀孔内介质相对于孔外介质呈滞流状态,溶解氧不易进来,形成氧浓差电池; 在蚀孔内溶解的金属离子不易向外扩散,造成过多的正电荷积累,为维持孔内的电中性,更多的氯离子进入蚀孔内形成氯化物;而氯化物将发生水解生成金属氢氧化物和自由酸;因此,蚀孔底部的酸性增加,进一步加速阳极反应;这种由闭塞电池引起的孔内酸化,从而加速金属腐蚀的作用,称为自催化作用; 三、异种金属的电偶腐蚀; 当不同金属表面接触时,如果被积聚的雨水等溶液浸湿,两者之间会产生电位差,形成腐蚀性电池,其中一种金属可能会生锈...... 这种现象称为异种金属的电偶腐蚀; 电偶腐蚀的速度取决于两者的接触面积,若难腐蚀金属的面积大于易腐蚀金属的面积,则电偶腐蚀速度会明显加快; 例如,当不锈钢和铝接触时,铝会出现电偶腐蚀,但当不锈钢的面积较大时,铝的腐蚀速度会比之前明显加快;所以在实际应用中,应避免在不锈钢产品上使用铝; 四、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、磨损腐蚀和高温氧化; 缝隙腐蚀(电化学腐蚀)是指在微米级的缝隙中(0.025~0.1mm)形成氧浓差电池而发生的一种局部腐蚀状态; 晶界腐蚀是指金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶界附近发生腐蚀,使晶粒之间失去结合力的一种局部腐蚀现象; 磨损腐蚀是指由于腐蚀性介质与金属表面做相对运动引起的金属加速破坏或腐蚀称为磨损腐蚀; 高温氧化指在高温下金属材料与氧反应生成氧化物造成的一种金属腐蚀; |
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