通過化學(xué)或電化學(xué)作用破壞材料及其周圍環(huán)境。下面以金屬腐蝕為例,簡要介紹腐蝕原理及防腐蝕措施。智勝衛(wèi)華防腐涂料相關(guān)人士說金屬腐蝕的分類:根據(jù)反應(yīng)的特點(diǎn),金屬腐蝕可分為化學(xué)腐蝕、生物腐蝕和電化學(xué)腐蝕。化學(xué)腐蝕是指氧化劑與金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕;生物腐蝕是指各種微生物的生命活動(dòng)引起的腐蝕;電化學(xué)腐蝕是指由電化學(xué)反應(yīng)引起的腐蝕。其中電化學(xué)腐蝕較為常見和嚴(yán)重。
,&,從電化學(xué)特性上看,均勻腐蝕屬于微電池效應(yīng)。腐蝕過程中沒有固定的陰極和陽極,即腐蝕過程中陰極部分和陽極部分交替變化。
,&,在均勻腐蝕過程中,金屬表面各部分的減薄率是相同的。平均腐蝕速率可用于準(zhǔn)確計(jì)算金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕量,估算構(gòu)件的腐蝕壽命。因此,在工程設(shè)計(jì)中預(yù)先考慮留腐蝕余量的措施,可以達(dá)到防止設(shè)備過早腐蝕損壞的目的。均勻腐蝕雖然會導(dǎo)致金屬材料大量流失,但通常不會引起金屬結(jié)構(gòu)的突然失效事故,因?yàn)樗子跈z測和檢測。
,&,均勻腐蝕是很常見的,這可能是由于電化學(xué)腐蝕,如自我解體的過程均勻電極(純金屬)或微多相電極(統(tǒng)一合金)在電解質(zhì)溶液中,或由純化學(xué)腐蝕反應(yīng),如一般金屬材料在高溫下的氧化。對各種腐蝕失效事故和案例的調(diào)查結(jié)果表明,均勻腐蝕僅占20%左右,其余80%為局部腐蝕損傷。
腐蝕均勻程度可用腐蝕速率表示。有兩個(gè)常用的單位:一是單位時(shí)間單位表面積失重,單位為g / (M2·h);二是單位時(shí)間內(nèi)腐蝕的平均厚度,單位為mm /年
腐蝕試驗(yàn)的目的是:
確定各種防腐措施在給定環(huán)境下的適應(yīng)性、選擇和質(zhì)量控制方法,并預(yù)測采取這些措施后部件的使用壽命;評估材料的耐腐蝕性;確定環(huán)境的腐蝕性,研究環(huán)境中雜質(zhì)和添加劑對腐蝕速率和腐蝕形式的影響;研究腐蝕產(chǎn)物對環(huán)境的污染效應(yīng);分析部件失效原因時(shí),應(yīng)進(jìn)行再現(xiàn)性試驗(yàn);研究腐蝕機(jī)理。
一般來說,金屬腐蝕可分為均勻腐蝕和局部腐蝕(點(diǎn)蝕、晶間腐蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕)。
對于均勻腐蝕,可以用重量法表征腐蝕速率;對于局部腐蝕,具體問題需要分析。電化學(xué)測試法是均勻腐蝕和局部腐蝕的通用測試方法。
金屬的化學(xué)腐蝕反應(yīng)可分為兩個(gè)步驟。第一步是氧化步驟,第二步是脫電子步驟。氧化過程釋放自由電子,而脫電子過程是除去自由電子的過程。
陽離子可以進(jìn)入溶液或與其他陰離子結(jié)合形成化合物。氧化過程必須與脫電子過程同時(shí)配合才能完成整個(gè)反應(yīng)。
因此,只有通過電子去除步驟去除氧化步驟產(chǎn)生的自由電子,金屬原子才能不斷被腐蝕。實(shí)際的腐蝕過程是一個(gè)非常緩慢而相對均勻地在表面上失去金屬原子的過程。在某些條件下,如果在一個(gè)區(qū)域形成陽極或陰極區(qū)域,可能會出現(xiàn)局部腐蝕不均勻,并形成可見的腐蝕坑。
鋼鐵不會很快被腐蝕,因?yàn)樗谋砻嬖谒袝纬梢粚友趸Wo(hù)層。由于鐵容易被氧化形成氧化鐵,所以不溶于水,容易沉積在金屬表面,從而阻礙了進(jìn)一步的腐蝕。這種現(xiàn)象稱為腐蝕鈍化。鋯、鉻、鋁、不銹鋼等金屬在常溫的水或空氣中會形成很薄的保護(hù)層,有時(shí)甚至薄得肉眼無法分辨。由于這種薄保護(hù)層,這些金屬在水或空氣中具有良好的耐腐蝕性。