防止金属腐蚀:延长耐用性的实证策略
腐蚀成因是什么?
腐蚀是金属与气体或液体物理接触时发生的降解过程。这种接触引发电化学反应,导致金属表面氧化,常肉眼可见。大多数金属易受腐蚀。
金属广泛用于汽车、船舶、建筑、采矿、核能、石油天然气等恶劣环境,以及日常生活几乎每个方面。若使用材料降解失效,腐蚀可能造成灾难性后果,意味着金属腐蚀和材料降解具有重要安全、法律、财务影响。
腐蚀类型。
1967年Mars Fontana和Norbert Greene合著《腐蚀工程》识别出八种腐蚀形式:含全面腐蚀、局部腐蚀、环境裂纹。金属中最常遇到的是全面腐蚀——电化学反应影响金属表面导致分解。表面分解后金属弱化,最终失效。
防止腐蚀。
选择正确金属
防止腐蚀最简单方法之一是为工作选择最合适金属。铝和不锈钢均耐腐蚀。铝因天然氧化层保护不腐蚀;不锈钢因合金添加铬耐腐蚀。铬在表面形成薄膜阻止气液接触表面。其他合金如铝合金可通过阳极氧化保护——通过可控氧化形成厚氧化铝层。
阴极或阳极保护
通过阴极或阳极方法防腐蚀统称“牺牲涂层”。即用另一种更易或更难腐蚀的金属涂覆基体金属。
阴极保护:用锌等金属镀锌钢等基体金属。锌比钢腐蚀快,锌氧化时抑制钢氧化;因锌先氧化,锌被牺牲,钢受其保护。此保护工艺适用于管道、海洋和石油工业用金属。
阳极保护:用活性较低金属涂覆重要基体金属。锡比钢活性低、氧化慢于钢。只要锡涂层完好,钢免受氧化,锡作为第一道防线。
油漆或粉末涂层
油漆或粉末涂层是防止金属腐蚀最具成本效益的方式。油漆或粉末在金属与腐蚀性气液间建立屏障。粉末涂层可施用于铝、钢、青铜、铜、黄铜、钛,有丙烯酸、环氧、聚酯等多种呈现形式。粉末喷涂于清洁金属再加热熔融结合,形成洁净光滑表面,提供长期保护。
腐蚀抑制剂
腐蚀抑制剂化学抑制腐蚀,作为保护性表面涂层或形成金属表面薄膜防止氧化的溶液施用。保护涂层含通过钝化工艺施用的金属氧化物。腐蚀抑制剂商业上最常用于车辆底盘制造,应施用于金属内外表面以确保最大保护。
维护与监测
监测金属状况,尤其是恶劣环境下使用的金属,有助于防止腐蚀。定期检查监测表面状况,查找裂纹和点蚀,配合主动维护计划,可延长使用金属寿命。可在结构或组件长期受损前施加处理或更换部件。
环境腐蚀防护
通过计算环境措施可防止或减少腐蚀。控制侵蚀性环境时,导致腐蚀的化学反应可大幅减少。降低腐蚀威胁措施包括控制其他外部化学品、减少盐水暴露。通过确保为特定工作选择正确金属、或所选牌号化学性质适配特定环境,可最小化或避免结构损坏。花时间研究正确牌号可节省宝贵金属资源、时间和金钱。
若想深入了解金属牌号,请查阅我们的深度技术指南。
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