一、合理設計產品,正確選材
不可能長期使用或儲存任何材料或產品。因此,為了提高其使用壽命和性能,有必要對材料或產品進行電鍍(金屬表面處理)。
腐蝕及其控制是貫穿產品設計、試生產、生產、使用和維護的重要問題。產品設計不僅要考慮材料的機械性能,還要了解產品的使用和工作環境。
(1)對于一些產品,如許多板、管件、鑄件、鍛件和化工槽,除了必要的機械強度保證外,還必須預留一些腐蝕余量;
(2)產品結構設計時,應注意設計合理的表面形狀,并注意在連接過程中少留死角,避免水分或其他腐蝕介質的保留,造成縫隙腐蝕;
(3)在產品設計中,不可避免地會使用各種不同的材料,因此在選擇材料時,必須考慮不同材料相互接觸時可能產生的電偶腐蝕問題;
?。?)對于應力構件,應力分布的不均勻性可能會導致應力腐蝕斷裂和腐蝕疲勞,特別是殘余應力對腐蝕過程的影響。此外,在金屬材料的冷熱加工和裝配過程中,還應注意防止腐蝕。
二、電化學保護
電化學保護方法分為陰極保護和陽極保護兩類。陰極保護方法是通過電化學方法將受保護工件的電荷移動到平衡可逆電位以下,從而停止腐蝕。
它可以通過兩種方式實現:一種是以受保護的工件為陰極,施加額外的電流;另一種是以工件為陰極,電位較負的金屬與工件相連,成為原電池的陽極。陽極金屬被腐蝕和溶解以保護工件。
陽極保護法是保護腐蝕部件的電位,使表面形成穩定的鈍態。實現陽極保護有兩種方法:一種是施加外部電流,保護工件為陽極;另一種是在受保護的工件或合金中添加鈍化元素,使表面形成穩定的鈍化膜,如鋁陽極氧化。當介質中含有高濃度的活性陰離子時,不能采用陽極保護法。
三、表面涂層及表面處理
(1)陽極性金屬覆層
這種涂層除了具有一定的耐腐蝕性外,還可以作為陽極保護基體金屬。即使基材不可避免地暴露(如擦傷時)〉,它仍然可以作為陰極受到涂層的保護,如鋼表面的鋅、鋁和鎘涂層、含鋅量高、鋁粉制成的有機涂層等。在大氣介質中,鋅為陽極,優先腐蝕,保護鐵,腐蝕鋅表面形成致密的氧化膜,防止鋅的持續氧化。
(2)陰極金屬及非金屬涂層
這種涂層具有良好的耐腐蝕性和穩定性,通過機械屏蔽隔離金屬和腐蝕性環境介質。常用的涂層包括鎳、鉻、銅、不銹鋼、陶瓷、琺瑯、有機涂層和表面轉化膜。例如:化學鍍鎳、鍍鉻、不銹鋼表面處理等,但從微觀上看,絕對致密的涂層不存在,因此這種隔離只能是相對的。
為了獲得良好的防腐效果,經常采用復合方法。例如,使用多種金屬多層復合材料;噴涂金屬金屬、陶瓷陶瓷多層復合材料;有機涂料保護也應盡可能選擇透氣、小透水膜材料和大屏蔽固體填料,增加涂層數量;必要時使用化學轉化膜底座和緩蝕劑。
此外,還應注意減少材料表面的應力狀態。金屬材料表面采用各種機械或化學熱處理方法產生壓力應力,可大大降低應力腐蝕斷裂和腐蝕疲勞傾向。
四、添加緩蝕劑
緩蝕劑是將特殊活性物質吸附到金屬表面,使其表面鈍化,從而達到減緩和抑制腐蝕的目的。
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