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浅析金属的腐蚀与防护

2019-12-30 247 上传者：管理员

摘要：金属在人们日常生活中占据了极其重要的地位就众所周知的，，综合当前我国居民对于金属的日常使用情况来看，腐蚀以及防护技术已经成为当前社会普遍关注的问题之一。众所周知，是金属的使用过程中经常会出现时间的增长导致金属性能下降的现象，此现象通常被我们成为金属腐蚀或金属老化现象。本文主要内容为金属的腐蚀与保护的研究。在当代科学技术发展如此迅速的情况下，金属的防腐蚀技术不断推陈出新，有效的降低了金属腐蚀所带来的损失。

关键词：
技术
腐蚀
金属
防护
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在金属使用过程中，腐蚀现象会直接影响到有关金属器件以及金属设备的使用寿命，为人们的生命财产安全带来威胁。根据相关数据显示，在较为发达的国家，由于金属腐蚀引起的经济损失占整个国民生产总值的百分之三到百分之四，基于此，研究金属的腐蚀原理以及针对金属腐蚀的防护措施势在必行，只有这样才能有效延长金属的使用寿命，为人民的生命财产安全带来保障。本文主要内容研究了金属的服饰与防护具有十分重要的现实意义。

1、金属腐蚀的概述

1.1 金属腐蚀的概念以及类型

学反应所谓为金属腐蚀指代的是金属在使用环境中，由于与环境中的成分发生化学反应，最终导致金属表面发生破坏，此种现象被称为金属腐蚀现象。造成金属腐蚀现象最根本的原因在于金属热力学的稳定性，具体而言，就是金属原子在使用过程中，由于自由度过高，导致在一定条件下，金属单质会产生变化，最终产生金属腐蚀现象^[1]。在日常生活中，导致金属腐蚀现象最主要原因在于化学作用以及电化学作用，但是不排除物理作用以及生物作用等也会是金属发生腐蚀现象。由单纯的物理原因造成金属腐蚀现象的属于极少数案例，由于单纯的机械作用导致金属腐蚀的现象根本不属于金属腐蚀的范畴之内，基于此，我们也可以认为导致金属发生腐蚀现象的通常只有化学反应以及电化学反应。

金属的化学腐蚀指代的是金属在使用过程中，金属原子与使用环境中的腐蚀介质发生了非电解质的作用之后，进行了氧化还原反应，例如，金属在原油中发生了腐蚀现象等。电化学腐蚀指代的是金属在使用过程中与电解质进行接触后，电解质溶液与金属设备等有关物品发生了化学反应，最终造成了吸氢腐蚀等现象，例如碳钢与水等物质发生腐蚀现象，最终变成铁锈。

1.2 金属腐蚀的危害

当金属发生腐蚀现象之后，金属设备以及相关器件自身的强度以及机械性能会有所降低，使得金属材料的使用寿命缩短，甚至会直接造成金属材料无效，最终使使用者产生经济损失。根据相关报道显示我国在2018年期间，仅仅由于金属腐蚀现象引起的经济损失高达两万亿^[2]。在全球范围内，由于金属腐蚀现象而引起经济损失数目难以预计，除此之外，由于金属腐蚀现象引起的损失还有回收金属使所消耗的人力物力资源以及对腐蚀金属进行重新冶炼时所消耗的能源。金属腐蚀现象的产生还有可能会导致水资源以及土地资源发生污染现象，程度较轻的情况下会造成经济损失，程度重的情况下会直接给人民的生命安全带来隐患。因此，对于金属腐蚀的研究以及防护具有十分重要的意义。

1.3 金属腐蚀的分类

造成金属发生腐蚀现象的原因多种多样，涉及到环境问题以及金属自身形态问题等等，以下内容将根据金属腐蚀的原因以及现象进行分类。

1.3.1 按照金属腐蚀环境分类

湿蚀：所谓的湿蚀现象，指代的是金属受到化学药品的影响以及大气的影响等发生腐蚀现象。干蚀:指代的是金属产生硫腐蚀以及氢腐蚀等类型。

微生物腐蚀：例如金属发生藻类腐蚀现象以及真菌腐蚀现象等等。

1.3.2 按照形态分类

全面腐蚀：所谓的全面腐蚀指代的是均匀腐蚀，此种腐蚀现象通常会遍布金属整个表面，在全面腐蚀现象中，金属物质发生的还原现象以及金属阳极发生的溶解现象区域都较小，并且金属阳极发生腐蚀现象的区域随机变化，这就是的腐蚀情况较轻，并且对于金属器件以及金属设备所产生的危害较小^[3]。

局部腐蚀：所谓的局部腐蚀现象指代的是金属器件或者金属设备发生非均匀腐蚀，指代的是腐蚀现象发生在金属的某个局部地位，在金属发生局部腐蚀现象过程中，阴阳两极的区域通常是分开的，并且金属阴极区域比阳极区域较大。基于此，在金属局部腐蚀较为严重的情况下，金属位置腐蚀强度较大。在我国化工行业中，金属设备产生腐蚀现象百分之七十以上的现象都是局部腐蚀。局部腐蚀相较于均匀腐蚀而言危害性更大。

局部腐蚀的类型主要包括以下几方面：第一方面，点蚀现象，此现象通常产生的现象为点状或者空穴类的小面积腐蚀，但是却是一种高强度的腐蚀形态。产生点蚀现象的孔大小不等，但是点蚀现象很有可能造成金属器件或者金属设备发生穿孔现象。产生点蚀现象的情况主要发生在有保护膜的金属上以及便面存在有钝化膜的金属设备器件上。第二方面，晶间腐蚀，所谓的晶间腐蚀指代的是腐蚀现象沿着合金设备的晶界区发展，但是此腐蚀现象只能通过显微镜才能看出，通过肉眼无法察觉此腐蚀相信爱那个，此种腐蚀现象所带来的危害较大，会直接造成金属设备的内部构建产生严重的破坏，尤其是不锈钢等设备极易受到此类腐蚀现象的侵害^[4]。第三方面，，缝隙腐蚀，产生此情况最根本的原因在于金属器件或设备的表面存在有缝隙，进而使得金属腐蚀的有关物质不易进行迁移，最终导致金属器件的表面发生腐蚀现象。第四方面：冲刷腐蚀，所谓的冲刷腐蚀指代的是磨损腐蚀，由于在金属的使用环境中，经常接触的溶液中含有研磨作用的固体颗粒，长此以往，可以伴随溶液的流动使得金属器件以及设备受到破坏，最终发生腐蚀现象，这种腐蚀现象可以为局部腐蚀也可以为全面腐蚀。

2、金属材料的腐蚀防护措施

2.1 对金属材料进行合理选择

想要对金属器件以及相关设备进行有效防腐蚀措施，首先要对其材料进行合理选择，在对金属材料进行使用前，用该对金属材料的使用环境以及相关腐蚀因素进行调研，根据调查结果选择合适的金属材料。除此之外，相关人员可以通过创设模拟相关环境，对金属材料进行实验研究，根据研究结果对金属的使用情况以及材料的选择进行总结分析。此外，在选择金属材料过程中，通常从金属材料的经济性以及耐腐蚀性选择不同层次的合金，例如钛合金等等。

2.2 改善金属材料的构成

在我国现代科学技术发展迅速的情况下，制造工艺的技术水平也在不断上升，因此，我们可以针对不同的金属材料对其优化，在原有的金属材料上适当添加相关元素，对金属材料的使用性能进行提高，最终使金属材料的耐腐蚀性提高，或者延缓金属的腐蚀程度。例如在普通的碳钢材料中加入铬等元素，使其的耐腐蚀性得以增强[5]。

2.3 改善金属使用环境

想要对金属腐蚀情况进行有效改善，首先要对金属的使用环境进行改善，例如，改善导致金属发生腐蚀现象的介质浓度，以及减少腐蚀介质中的氧，控制技术环境的温度等等，以上措施对于改善金属腐蚀现象都有着十分明显的改善作用，除此之外，还可以对导致金属发生腐蚀的腐蚀介质，采取添加降低腐蚀速率的物质，例如缓蚀剂，来防止金属腐蚀现象的发生。

3、结语

综上所述，金属在人们的日常生活中扮演着十分重要的角色，金属的腐蚀防治研究也是当前我国科学技术工作者的主要研究内容。目前，随着对金属材料腐蚀工作的深入研究，金属材料防腐技术与工艺已取得了一定的成效，但部分具备强抗腐蚀能力的新材料由于成本原因在推广使用过程中受到限制，一些防腐工艺方法也面临危害环境、工艺成本高、操作条件复杂等问题。因此，进一步开展金属材料的腐蚀防护措施研究具仍有重要研究价值与现实意义。

参考文献：

[1]黄国亮,薛蔓凌,字映竹.金属材料腐蚀与防护机理研究述评[J].世界有色金属,2018,No.498(06):229-230.

[2]朱彦锦.为金属材料披上“防护衣”——金属材料的腐蚀与防护研究[J].发明与创新(中学生),2016(7):28-29.

[3]王亚健.金属材料的腐蚀与防护措施研究[J].建材与装饰,2018,No.533(24):167.

[4]孙华.实验:化学教学的“发生器”——以“金属的电化学腐蚀与防护”为例[J].中学化学教学参考,2017(5):12-14.

[5]龙晋明,朱晓云,孙俊赛,等.金属腐蚀与防护综合性实验研究[J].中国科技纵横,2011(9):301-304.

韩立荣.金属的腐蚀与防护[J].中国金属通报,2019,(1):230-231. DOI:10.3969/j.issn.1672-1667.2019.01.149.