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1、论金属材料的防腐蚀不锈钢 摘要：自从人类发现并使用金属到如今已有5000 年的历史，然而人 类在享受金属材料的使用带来便利的同时，也在苦恼着金属腐蚀带来 的烦恼。人类在使用金属的同时，也在尽最大的努力对金属进行 防护。金属的有效防护，一方面可以降低成本，提高劳动生产率，赢 得最大的经济效应；另一方面对加强国防建设也有重要的意义。 关键词：金属材料 腐蚀 防护 不锈钢 引言：当金属和周围气态或液态介质接触时常常由于发生化学作用或 电化学作用而逐渐损坏的过程成为金属腐蚀，每年金属腐蚀给国家带 来巨大的经济损失，所以金属的有效防护对于一个企业和国家是至关 重要的。金属腐蚀的分类按照金属的腐蚀机理可以
2、将金属腐蚀分为化学腐蚀与电化 学腐蚀两大类。化学腐蚀就是金属与接触到的物质直接发生氧化 还原反应而被氧化损耗的过程；电化学腐蚀就是铁和氧形成两个 电极，组成腐蚀原电池。金属腐蚀的实质都是金属原子被氧化转 化成金属阳离子的过程。金属腐蚀的发生自然界中只有极少数金属（例如金、铂等）能以游离状态存在，而大多数金属都需要从它们的矿石中用不同的能量冶炼出来因此，金属受周围介质的化学及电化学作用而被破坏，这种现象叫做金属的腐蚀。金属腐蚀的危害金属腐蚀的危害首先在于腐蚀造成了巨大的经济损失。这种 损失可分为直接损失和间接损失。直接损失包括材料的损耗、设 备的失效、能源的消耗。由于腐蚀,使大量有用材料变为废料
3、,估 计全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备约为其年产量的 10% 。间 接损失包括因腐蚀引起的停工停产,产品质量下降,大量有用有毒 物质的泄漏、爆炸,以及大规模的环境污染等。一些腐蚀破坏事 故还造成了人员伤亡,直接威胁着人民群众的生命安全。金属腐蚀防护的方法改变金属的组成这种方法最常见的是不锈钢材料。通过在钢铁中加入12-30% 的金属铬而改变钢铁原有的组成，从而改善性能，不易腐蚀。如 目前迅速发展起来的不锈钢炊具，餐具等就是以此为材料的。 形成保护层在金属表面覆盖各种保护层，把被保护金属与腐蚀性介质隔 开，是防止金属腐蚀的有效方法。可以形成以下几种保护层来对 金属腐蚀进行防护：（1）磷化处理:
4、钢铁制品去油、除锈后，放入特定组成的磷酸 盐溶液中浸泡，即可在金 属表面形成一层不溶于水的磷酸盐薄 膜，这种过程叫做磷化处理。磷化膜呈暗灰色至黑灰色，厚度一 般为520“ m,在大气中有较好的耐蚀性。（2）非金属涂层：用非金属物质如油漆、喷漆、搪瓷、陶瓷、 玻璃、沥青、高分子材 料（如塑料、橡胶、聚酯）等涂在金属表面 上形成保护层，称为非金属涂层，也可达到防腐蚀的目的。例如， 船身、车厢、水桶等常涂油漆，汽车外壳常喷漆，枪炮、机器常 涂矿物性油脂等。（3）金属保护层：它是以一种耐腐蚀性较强的金属或合金镀在 被保护的另一种金属制 品表面上所形成的保护镀层。金属镀层 的形成，除电镀、化学镀外，还有
5、热浸镀、热喷镀、渗镀、真空 镀等方法。（4）阴极保护法：金属的腐蚀是一阳极过程。因此 ,防治金属 腐蚀的第三大对策就是将金 属置于阴极,即阴极保护法。阴极保 护法具体又分为两种。其一是将被保护的金属（阴极） 和电极电势 较低的金属（作为牺牲性阳极而溶解掉 ） 接在一起,这也称为牺牲 阳极保护法。比如海上航行的船只,在船底四周镶上锌块,此时,船 体是阴极受到保护,锌块是阳极代替船体而受腐蚀。其二是将被 保护的金属接在外加电源的负极上使之成为阴极 ,正极则接到一 些废铁上作为牺牲性阳极或接到某些导体如石墨、高硅铸铁、铅 银合金、镀铂钛等上面作为惰性阳极。在化工厂中一些装有酸性 溶液的容器或管道以及地下的水管或输油管常用这种方法防腐。参考文献（1）陶琦等.金属腐蚀及其防护措施的研究进展.湖南有色金 属.2007版（2）AA巴巴科夫.不锈钢及其耐腐蚀性M.北京：中国工 业出版社，1963 版（3）周静好.腐蚀与防护全书一防锈技术M.北京:化学工 业出版社,2002 版
论金属材料的防腐蚀
