阴极保护

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阴极保护原理

腐蚀发生的过程非常复杂且危害严重,应根据腐蚀的原理使用适合的保护方法

        金属容易发生腐蚀,金属腐蚀按产生的机理分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀。化学腐蚀是指材料与周围介质直接发生化学反应,但反应过程中不产生电流的腐蚀过程;化学腐蚀又分为在气体中腐蚀和在不导电溶液中的腐蚀。气体腐蚀是指干燥气体同金属相接触,使金属表面生成化合物,金属在不导电溶液中的腐蚀是指金属在诸如石油、乙醇等有机液体中受到腐蚀(是硫化物作用的结果)。电化学腐蚀是指金属与离子导电性介质发生电化学反应,反应过程中有电流产生的腐蚀过程。物理腐蚀是指由于单纯的物理溶解而产生的腐蚀。此方法一般用于精加工及腐蚀雕字工艺品加工上此外,还有电化学刻蚀、等离子体刻蚀新技术,比用三氯化铁腐蚀铜的湿化学刻蚀的方法更好,分辨率更高。

  按金属腐蚀破坏的形态和腐蚀区的分布,分为全面腐蚀和局部腐蚀全面腐蚀,是指腐蚀分布于整个金属的表面。全面腐蚀有各处的腐蚀程度相同的均匀腐蚀;也有不同腐蚀区腐蚀程度不同的非均匀腐蚀。在用酸洗液清洗钢铁、铝设备时发生的腐蚀一般属于均匀腐蚀。而腐蚀主要集中在金属表面的某些区域称为局部腐蚀。尽管此种腐蚀的腐蚀量不大,但是由于其局部腐蚀速度很大,可造成设备的严重破坏,甚至爆炸,因此,其危害更大。金属在不同的环境条件下可以发生不同的局部腐蚀。例如孔蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀、磨损腐蚀等。还有按腐蚀的环境条件把腐蚀分为高温腐蚀和常温腐蚀;干腐蚀和湿腐蚀等。

  根据腐蚀的原理,我们总结出了几种科学的防腐方法,金属保护层它是以一种金属镀在被保护的另一种金属制品表面上所形成的保护镀层。前一金属常称为镀层金属。金属镀层的形成,除电镀、化学镀外,还有热浸镀、热喷镀、渗镀、真空镀等方法。热浸镀是将金属制件浸入熔融的金属中以获得金属涂层的方法,作为浸涂层的金属是低熔点金属,如、Sn、Pb和A1等,热镀锌主要用于钢管、钢板、钢带和钢丝,应用最广,热镀锡用于薄钢板和食品加工等的贮存容器;热镀铅要用于化工防蚀和包覆电缆,热镀铝则主要用于钢铁零件的抗高温氧化等。

  电化学保护法是根据电化学原理在金属设备上采取措施,使之成为腐蚀电池中的阴极,从而防止或减轻金属腐蚀的方法叫做阴极保护。可分为:牺牲阳极保护法、外加电流法。

  牺牲阳极保护法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳极,利用原电池装置,使被保护的金属与另一种更易失电子的金属组成新的原电池。发生原电池反应时,原金属做正极(即阴极),形成腐蚀电池,被保护金属作为阴极而得到保护。被腐蚀的是外加活泼金属——负极(即阳极)。牺牲阳极一般常用的材料有铝、锌及其合金。此法常用于保护海水中的各种金属设备、构件和防止巨型设备(如贮油罐)以及石油管路的腐蚀。

  外加电流的阴极保护法。利用电解装置,使被保护的金属电源负极相连,另外用惰性电极做阳极,只要外加电压足够强,就可使被保护的金属不被腐蚀.此法主要用于防止土壤、海水、河水中金属设备的腐蚀。但此方法后续费用效高。

  腐蚀发生的过程非常复杂且危害严重,我们对于具体的每一种腐蚀,都找出了主要原因,有了科学理论作依据,找出了预防措施.随着当今我们对金属防腐的研究不断深入,材料科学的不断发展和施工技术水平的不断提高,相信腐蚀的问题得以圆满地解决。

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