使用我们的电偶腐蚀图避免长期问题
电偶腐蚀，也称为异种金属腐蚀，是石油和海洋行业以及处理潮湿环境的家庭场景中常见的现象。电化腐蚀可能发生在数千种金属组合中，包括用于洗衣机、汽车、管道设备和各种结构的金属组合。因此，了解哪些金属组合可能产生最大的电偶腐蚀风险非常重要。
下面，我们将简要概述电偶腐蚀并提供电偶腐蚀图表，以帮助制造商和机械师避免使用错误的金属组合。我们还提供了其他有用的方法来避免电偶腐蚀。
电偶腐蚀简介
当两种不同贵重的金属连接并保持在电解环境中时，贵金属开始腐蚀。这种现象称为电偶腐蚀。
以下三个因素通常会导致更高的电偶腐蚀风险：
- 异种金属结合使用
- 导电路径
- 电解质存在
虽然电化腐蚀经常发生在两种不同的金属之间，但也可能发生在两种相似的金属之间。例如，如果螺栓的一部分浸没在盐水中，而另一半暴露在空气中，则仍可能产生静电电位差，从而导致电偶腐蚀。
了解电镀系列可以帮助机械师和制造商了解哪些金属比其他金属更容易腐蚀。
了解电流级数
下面，我们提供了一个电流序列图，比较了不同金属及其在海水中的电化学电压范围。
在这里，金属合金从最贵重（在顶部）到最不贵重（在底部）排列；因此，镁是最不贵的金属，而石墨是电偶系列中最高的贵金属。
例如，假设两种金属在电解液中相互电连接。如果电流在电路中从金属 1 流向金属 2，则金属 1 是阴极，位于金属 2（阳极）的顶部。
让我们尝试进一步简化它。
考虑两块半划痕的 316 不锈钢板（活性），一块镀锡，另一块镀锌，它们的合成电位如下所述。
第一种情况，由于静电势差大，电流从锡流向不锈钢；即，从不锈钢到锡的电子。阴极表面积越大，不锈钢的腐蚀速率越高。
在第二种情况下，锌在原电池系列中位于不锈钢之下，在这里，暴露的阴极面积也很小。因此，锌在此过程中腐蚀，但速度比第一种情况慢得多。
总而言之，为了避免电偶腐蚀：
- 金属的选择必须使它们在电流级数中彼此接近。
- 阴极（高贵金属）面积必须小于阳极（低贵金属）面积。
腐蚀的影响在两种异种金属的连接处较多，而在远端较小。
根据我们的电偶腐蚀图避免这些金属组合
为了降低电偶腐蚀的风险，某些金属不应结合使用。下面，我们提供了一个电偶腐蚀图表，展示了风险最高的金属组合。
不锈钢（活性）+ 铝
不锈钢作为阴极，铝作为阳极。铝对不锈钢有负面反应，但有利于环境（海洋环境）；如果铝的表面积大于不锈钢，铝表面很可能发生腐蚀。在这方面，在任何海上船只上悬挂带有不锈钢紧固件的重型铝制设备都存在风险。渐渐地，铝材会在耦合点开始腐蚀，如果不及时修复，可能会掉落。
铜 + 钢
让我们考虑一个案例，铜水管通过适配器连接到钢管，里面的水是电解质。由于钢对铜呈负电性，因此电子会从钢流向铜，从而使钢管腐蚀。出于经济原因，在大多数情况下，制作全铜系统可能很困难。通过一个由绝缘材料制成的 6 英寸厚联轴器断开电接触是避免电偶腐蚀的更简单方法。
铜 + 铝
由于铝质轻、价格便宜，并且具有与铜相似的传热特性，因此铝-铜接头通常用于大多数 HVAC 应用。在非保护性、潮湿的环境下，铝将作为牺牲阳极，铜作为阴极。铝会腐蚀，导致接头失效。然而，在接头上涂锌涂层可以节省铝，因为锌对铜和铝都是牺牲阳极。
避免电偶腐蚀的提示
虽然参考我们的电偶腐蚀图表是避免危险金属组合的最简单和最快的方法之一，但还有其他避免电偶腐蚀的方法，包括以下内容。
选择合适的金属
选择贵金属差异很小（不超过 0.2 伏）的金属很重要。例如，镍和银之间有 0.15 伏的差异，这是可以接受的。
最小化阴极表面积
电化反应的速率直接取决于阴极的面积。与阳极相比，尽量减少大的阴极表面积会降低阴极的腐蚀速度。
用较少的贵金属涂覆阴极和阳极
用不太贵的金属涂覆阴极和阳极将保护两者免受电偶腐蚀。锌在钢结构上的应用是电镀涂层的常见例子之一。
使用抑制剂
如今，电偶缓蚀剂在各行各业也很受欢迎。它是一种富锌涂层，可应用于任何不同金属的接头和电气连接之间。强大的配方可轻松吸收水分和不同金属反应产生的任何能量。
使用牺牲阳极
使用比基础材料更具电化学反应性的牺牲阳极有助于节省受保护的材料。例如，在钢板附近放置一块锌而不是锌涂层，可以使其免受电偶腐蚀。
绝缘异种金属
避免电偶腐蚀的另一种方法是在两种不同金属的耦合之间添加电介质绝缘以断开电接触。例如，氯丁橡胶或尼龙垫圈和螺栓套可将不锈钢螺栓与铝或镀锌钢构件完全隔离。但是，在处理高强度连接时，必须根据负载条件检查介电材料。
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