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tianyawangzhe1985的博客

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简析几种常见的金属防腐蚀方法  

2014-10-26 22:44:51|  分类: 中石油报咨询 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  金属材料化学性质活泼,遇潮湿空气易生锈或者遇酸碱等腐蚀性物质易被腐蚀这些问题都在一直困扰金属建材生产商。金属生锈或被腐蚀后除了弃之不用没有其他办法了吗?难道被腐蚀的金属制品真的就要变成“鸡肋”吗?留之无用,弃之不舍难道就是金属建材的尴尬境地吗?金属的防腐蚀一直是一个热门话题,防腐蚀技术也在不断提高,从在金属表面涂抹其他材质到电镀再到加入其他具有缓蚀作用的缓蚀剂,金属防腐蚀技术在稳步前进。

 

  对在腐蚀性介质中的金属材料及其制品,采用各种不同的防腐蚀技术,以延长金属制品的使用寿命,保证工艺设备的安全和顺利运行(见金属腐蚀)。防腐蚀技术主要有下列几类:

 

  合理选材这是防止和控制设备腐蚀的最普通和最有效的方法之一。选材务必做到:①了解环境因素和腐蚀因素,包括介质的种类、浓度、温度、压力、流动状态、杂质种类和数量、含氧量,以及有无固体悬浮物和微生物等;②研究有关资料数据;③按实际条件进行模拟试验,以获得选材的可靠数据。由此了解材料的耐蚀性能及其工艺特性;④综合考虑材料的耐蚀性和经济性;⑤考虑合适的防腐蚀措施。

 

  表面防护金属材料及其制品表面经处理后形成防护层,可以使金属表面与外界介质隔开,阻止两者发生作用,同时还能取得装饰性外观。表面防护是防止或减轻基体金属腐蚀应用最普遍的方法。表面防护层常见的有两类:金属镀层和非金属涂层。

 

  金属镀层在金属表面镀层有下列方法:

 

  ①扩散渗镀又称表面合金化处理。用热扩散的方法,使耐腐蚀的金属或合金渗入基体金属表面,与基体金属形成固溶体或金属间化合物,这层耐蚀的表面称为渗镀层。渗镀时把待镀件埋置在由惰性填料、渗镀金属元素和卤化物活化剂组成的包渗箱中,在氢气或惰性气氛中,于规定温度条件下保持一定的时间,使渗入的金属与基体金属互相扩散,直到基体金属表面形成合金覆盖层。具有耐蚀性能的渗入元素通常为锌、铝、铬、硅等,选择哪一种取决于基体材料和耐蚀要求。如钢渗铝可形成表面含铝2530%的铁铝合金层,有很好的抗氧化和抗硫化性能。

 

  ②喷镀借助于压缩空气或惰性气体流用喷枪把熔融金属喷射到金属制品表面,形成防护性覆盖层。这种方法常用于喷镀高熔点金属或难熔材料,或喷镀大面积工件以及用于修复工件等。喷镀的缺点是覆盖层与基体金属结合较差,覆盖层疏松。常用的喷镀方法有火焰喷镀法、等离子喷镀法等。

 

  ③电镀利用直流电从电镀液中电解析出金属,并在作为阴极的工件表面沉积结晶,形成电镀层。电镀技术应用广泛,主要用于耐蚀、耐磨和装饰的器件。

 

  此外,还有热浸镀层、金属包覆、真空镀膜、气相沉积和阴极溅射等表面防护技术。近来离子注入和激光非晶态表面处理等新技术也在迅速发展。

 

  非金属涂层常用于提高制品的耐蚀性和装饰性。有机涂层有涂料(包括油漆)、塑料、橡胶等。无机涂层有搪瓷、玻璃等。

 

  化学转化膜也是非金属涂层的一种,方法是把工件放入特定的化学溶液中通过电解或浸渍处理,使工件的金属表面产生一种镀膜。化学转化膜的主要类型有磷酸盐膜、铬酸盐膜、氧化物膜和阳极氧化膜。

 

  暂时性防护剂是在金属制品运输和贮存时使用的。覆盖层要能防锈而且能在使用前容易除去。常用的有油膜、可剥性塑料薄膜和挥发性缓蚀剂等。

 

  环境(介质)处理改变起腐蚀作用的介质的性质,以防止或减轻介质对金属制品或设备的腐蚀。这种方法只能在有腐蚀性的介质的体积有限的条件下使用。环境处理可分为两类:

 

  除去或减少介质中的有害组分常见的方法有:①去湿、防尘,以消除空气中所含的水蒸气、二氧化硫、尘土等有害组分;②除氧,是锅炉用水处理的主要技术,可有效地控制锅炉系统的水腐蚀;③脱盐,炼制前将原油中所含的各种盐类(如氯化镁)降到合理水平,以减轻对炼油设备的腐蚀,这是原油处理的重要工序。

 

  添加缓蚀剂在腐蚀介质中加入少量能显著降低腐蚀速度的物质。缓蚀剂分为无机和有机两类。无机缓蚀剂有硝酸盐、亚硝酸盐、铬酸盐、重铬酸盐等氧化性缓蚀剂;有磷酸盐、硅酸盐、碳酸盐等非氧化性缓蚀剂。有机缓蚀剂有胺类、醛类、杂环化合物、咪唑啉缓蚀剂和有机硫化物类等。这些缓蚀剂虽然化学结构不同,但在酸性介质中的缓蚀率都相当大。缓蚀剂的使用效果同腐蚀介质的各种参数和条件有密切的关系,使用时应严格选择。一些缓蚀剂有毒,不能用于与制备食品的有关的介质中。此外,气相缓蚀剂(如防锈纸等)也广泛用来防止大气对金属制品的腐蚀。

 

 

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