用电化学腐蚀对照表预防长期腐蚀损伤

电化学腐蚀，即异种金属腐蚀，常见于石油海洋工业及潮湿环境家用场景。电化学腐蚀可能发生于数千种金属组合，包括洗衣机、汽车、管道设备、各类结构。因此，了解哪些金属组合产生最大电化学腐蚀风险至关重要。

本文简述电化学腐蚀，提供电化学腐蚀对照表助制造商、机加工师避免错误金属组合，并提供其他避免电化学腐蚀的实用方法。

电化学腐蚀简述

当两种贵性不同的金属连接并置于电解质环境中，低贵性金属开始腐蚀。此现象称电化学腐蚀。

以下三因素常导致更高电化学腐蚀风险：

1. 异种金属联用
2. 导电路径
3. 电解质存在

虽电化学腐蚀常发生于两异种金属间，但也可能发生于两同种金属。例如，螺栓一段浸盐水另一段暴露空气，仍可能产生静电势差导致电化学腐蚀。

理解电化学序列助机加工师制造商了解哪些金属更易腐蚀。

理解电化学序列

下图为电化学序列图表，对比不同金属在海水中的电化学电压范围。

此处金属合金按贵性从高(顶部)到低(底部)排列；因此镁最不贵，石墨为电化学序列中最贵金属。

例如，设两金属在电解液中电连接。若电流从金属1流向金属2，金属1为阴极位于金属2(阳极)上方。

进一步简化。

考虑两半划伤316不锈钢板(活性态)，一镀锡一镀锌，及其结果电位如下。

情况一：因高静电势差，电流从锡流向不锈钢；即电子从不锈钢流向锡。因阴极表面积较大，不锈钢腐蚀率高。

情况二：锌在电化学序列中位于不锈钢下方，暴露阴极面积也小。故锌腐蚀但速率远低于情况一。

总结，避免电化学腐蚀：

1. 选材应使金属在电化学序列中彼此接近。
2. 阴极面积(高贵金属)必须小于阳极面积(低贵金属)。

腐蚀影响在两异种金属接头处最大，远端最小。

根据电化学腐蚀对照表避免这些金属组合

为降低电化学腐蚀风险，某些金属不应联用。下提供电化学腐蚀对照表，展示最高风险金属组合。

不锈钢(活性态)+铝

不锈钢作阴极，铝作阳极。铝对不锈钢负面反应，但有利环境(海洋环境)下，若铝表面积大于不锈钢，铝表面腐蚀可能发生。因此，用不锈钢紧固件悬挂重型铝设备于任何海船有风险。逐渐，铝将在耦合点腐蚀，若不及时修正可能脱落。

铜+钢

考虑铜水管通过适配器连钢管，水为电解质。钢对铜电负性，电子从钢流向铜，钢管腐蚀。经济原因全铜系统多数情况难实现。用厚6英寸绝缘材料套管切断电接触是避免电化学腐蚀更简便途径。

铜+铝

铝轻便宜、导热性似铜，铝铜接头常用于大多数HVAC应用。无防护潮湿环境下，铝作牺牲阳极、铜作阴极。铝腐蚀导致接头失效。但接头镀锌可保铝，因锌对铜铝均作牺牲阳极。

避免电化学腐蚀的技巧

参考电化学腐蚀对照表是避免危险金属组合最简快方法，其他避免途径包括：

选择合适金属

必须选择贵性差异小(≤0.2伏)金属。如镍银差0.15伏，相当可接受。

最小化阴极表面积

电化学反应率直接取决于阴极面积。最小化大阴极面积相对阳极将降低阴极腐蚀速度。

用低贵性金属涂覆阴极阳极

用低贵性金属涂覆阴极阳极可保护两者免受电化学腐蚀。钢结构镀锌是电化学涂覆常见例子。

使用缓蚀剂

如今电化学腐蚀缓蚀剂各行业普及。这是富锌涂层，可涂于任意异种金属接头和电气连接间。强力配方易吸收湿气和异种金属反应产生的能量。

使用牺牲阳极

用比基体材料更电化学活性的牺牲阳极保护基体材料。如不用镀锌，在钢板附近放置锌块可保其免受电化学腐蚀。

绝缘异种金属

避免电化学腐蚀另法：在两异种金属耦合间加介电绝缘切断电接触。如氯丁橡胶/尼龙垫圈螺栓套为不锈钢螺栓提供相对铝或镀锌钢构件的完全隔离。但高强度连接时，须核对介电材料对载荷条件。

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