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物理化学
1.11.16.3 三、金属的防腐蚀(Metal Anti-corrosion)
三、金属的防腐蚀(Metal Anti-corrosion)

金属腐蚀使得每年有大量的机械或材料变为废品。据统计,全世界每年由于腐蚀而损失的金属约相当于其年产量的20%~30%。因此保护金属免致腐蚀是一重大课题。金属的防腐方法大致可分为:

(1)非金属保护层防腐

a.用保护性的油漆、油脂、树脂、珐琅等涂层覆盖金属表面;

b.以磷酸盐、硫酸盐、铬酸盐或浓硝酸等处理表面使形成不溶性氧化膜。

(2)金属保护层防腐

在金属表面上镀上稳定性更高的金属保护层。如镀锡、锌、铜、铬……金属镀层破损时,电极电势较负的金属遭到腐蚀,如镀锌的铁当镀层破损时锌腐蚀,而镀锡的铁当镀层破损时铁腐蚀。

(3)电化学保护

电化学保护法可分为阴极保护和阳极保护两种形式。在阴极保护中被保护金属作为阴极与一称为“牺牲阳极”的金属相连接,以阳极金属代替被保护金属遭受腐蚀。例如有一金属设备需要防止其腐蚀,可在其附近埋下一铝或锌棒作为阳极,并把它们连接起来。这样铝或锌棒可代替金属设备被腐蚀,而设备受到保护。也可以在牺牲阳极与被保护金属之间通以直流电,使被保护金属具有负电势,或为阴极,这种保护往往更为有效。而在阳极保护中,则采用加上正电势使被保护金属处于“钝化”状态而受保护。

图7—37 氧浓差电池所引起的腐蚀现象

(4)加缓蚀剂防腐

缓蚀剂的加入可减缓腐蚀的速率,其机理随加入缓蚀剂性质而异,多数液相缓蚀剂为具有表面活性的有机高分子化合物,而气相缓蚀剂则为挥发较大的低分子量胺盐,当撒在容器或包装箱中能自动溶解于金属表面上的水膜中并吸附在金属表面上时,可降低金属的腐蚀速率。