金属的冶炼、腐蚀与防护

金属的冶炼、腐蚀与防护内容摘要：

，就是 “凝露 ”。 所谓凝露是指当大气中水蒸汽的含量多时，水蒸汽就以液体水的形式析出，附着在物体的表面，人们把这种现象称之为凝露。 空气污染是金属腐蚀的主要原因。 在不同的环境下，引起空气污染的物质种类和金属腐蚀的速度是不一样的。 常见能够引起凝露中心核子的污染物质有三氧化硫、硫化氢等气体类和烟尘、海盐类等固体物质。 当大气中的相对湿度达到 70%以上时，如果在钢铁表面吸附的二氧化硫的量越多，金属腐蚀速度就越快； 其次，在城市大气中含有较多的烟尘，这些烟尘中含有各种各样的吸湿性盐类化合物，即使在很低的相对湿度下，也容易引起毛细管凝聚，进而使钢铁表面形成水膜而加快金属腐蚀速度；在海岸地带作为海水中的海盐粒子是重要的腐蚀成分。 海盐粒子的量是根据离海岸的距离、风向、风速而异，因而导致金属腐蚀的速度是随着离海岸的距离增加而减少的。 针对腐蚀的上述原理，人们通过防腐涂料尤其是重防腐涂料，使其涂装成膜后隔绝外界腐蚀性物质对被涂物的侵入，阻碍腐蚀原电池中阳极与阴极区之间离子的移动，相当于等效地在腐蚀电池回路中串入了高电阻，抑制了 腐蚀电流强度，从而减缓腐蚀速度，起到防腐的作用。 金属防护 （ 1）正确选材和设计 根据金属材料的腐蚀数据，选择对特定环境腐蚀率低、价格便宜、性能好的材料，是常用的、简便的控制腐蚀的方法，可以使设备获得经济、合理的使用寿命。 由于设备的结构常常对腐蚀产生影响，所以正确的设计也很重要。 另外，选材者也需要具备一定的腐蚀及防腐蚀知识，才能更完善地解决选材问题。 （ 2）调整介质环境 如果能消除金属材料和设备在使用环境中引起腐蚀的各种因素，腐蚀就会中止或减缓。 但是多数环境条件是无法控制的，如大气和土壤中的水 分、海水中的氧等都不可能除去。 生产流程也是不能任意改动的，这时可以调整局部环境。 例如锅炉进水先去氧（加入脱氧剂Na2SO3 和 N2H4 等），可保护锅炉管少受腐蚀；先除去密闭仓库进入空气的水分，可免贮存金属部件生锈；在水中经常加入碱或酸以调节 pH至最佳范围（通常接近中性），可以防止冷却水对换热器和其他设备的结垢、穿孔；炼制石油的工艺中也常加碱或氨，使生产流体保持中性至弱碱性。 （ 3）加入 缓蚀剂 在可能引起金属腐蚀的介质中加入少量缓蚀剂就能大大减缓金属腐蚀过程。 缓蚀剂可分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂和气相缓蚀 剂三类。 有些无机缓蚀剂使阳极过程变慢，称为阳极型缓蚀剂，如促进阳极钝化的氧化剂（铬酸盐、亚硝酸盐、 Fe3+）或阳极成膜剂（碱、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸盐）；另一类无机缓蚀剂是促进阴极极化，称为阴极缓蚀剂，如 Ca2+、 Zn2+、 Mg2+、 Cu2+、 Cd2+、 Mn2+、 Ni2+等，能与在阴极反应中产生的 OH形成不溶性的氢氧化物，以厚膜形态覆盖在阴极表面，因而阻滞氧扩散到阴极，增大浓差极化。 也有同时阻滞阳极过程和阴极。