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我国每年竟锈掉近亿吨钢铁!究竟是怎么回事呢?
2019-12-20 10:17:00 作者:本网整理 来源:国际金属在线

钢铁生锈现象是一件让人很头疼的事情,生产生活中很多的东西都是铁制品,铁制品生锈,使用寿命会大大缩短。有说法认为:全世界每年因为生锈废掉的钢铁产品就占到了当年钢铁产量的1/10,按照这一说法,全世界每年锈掉的钢铁约1.8亿吨,仅仅在我国就达近1亿吨。

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那么金属为什么会腐蚀呢?

从腐蚀的定义及分类,我们知道腐蚀主要是金属发生了化学过程,可以把腐蚀过程分为两种可能的主要机理——化学机理和电化学机理。


化学腐蚀:根据化学的多相反应机理,金属表面的原子直接与反应物(如氧﹑水﹑酸)的分子相互作用。电子从金属原子直接转移到接受体,而不是在时间或空间上分开独立进行的电化学反应。比如金属和不导电的液体(非电解质)或干燥气体相互作用。


最主要的化学腐蚀形式是气体腐蚀,也就是金属的氧化过程(与氧的化学反应),或者是金属与活性气态介质(如二氧化硫﹑硫化氢﹑卤素﹑蒸汽和二氧化碳等)在高温下的化学作用。(这些都是肉眼看不见的,也就容易让人忽视)

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(正在被腐蚀的金属制品)


电化学腐蚀,是最常见的腐蚀,金属腐蚀中的绝大部分均属于电化学腐蚀,在自然条件下(如海水、土壤、地下水、潮湿大气、酸雨等)对金属的腐蚀通常是电化学腐蚀。


电化学腐蚀机理与纯化学腐蚀机理的基本区别是:电化学腐蚀时,介质与金属的相互作用被分为两个独立的共轭反应。阳极过程是金属原子直接转移到溶液中,形成水合金属离子或溶剂化金属离子;另一个共轭的阴极过程是留在金属内的过量电子会被阳离子吸收,从而阳离子被还原。


说得抽象?来张图吧!

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自然界的分子无处不在,就算做得再好,金属制品还是会慢慢被锈掉。那么金属被腐蚀需要多久呢?或者说,金属的耐腐蚀性有多强?


我们可以通过盐雾试验来测试金属的耐腐蚀性!

盐雾试验,一种主要利用盐雾试验设备所创造的人工模拟盐雾环境条件,来做产品或金属材料耐腐蚀性能的环境试验,其盐雾环境的氯化物的盐浓度,可以是一般天然环境盐雾含量的几倍或几十倍,使腐蚀速度大大提高,对产品进行盐雾试验,得出结果的时间也大大缩短。


盐雾试验方法有:中性盐雾(NSS)试验、醋酸盐雾(ASS)试验、铜加速的醋酸盐雾(CASS)试验等。材料小博士为你详细介绍最常用的三种方法!

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(中性盐雾(NSS)试验容器)


我们可以通过哪些方法来保护金属,减少损失呢?

当然是提高金属材料内在耐蚀性能啦。


采用不易与周围介质发生反应的金属及合金材料来加工产品,是有效的防腐办法。比如, 有些金属及合金在空气单不易氧化,或能生成致密的钝化薄膜,可以抵抗酸、碱、盐腐蚀, 如不锈钢,就是在钢中加入定量的铬、镍、钦等元素,当铬元素含量超过12%时,就可以起到不锈的作用。

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①涂、镀非金属和金属保护层。在金属表面上制成保护层,借以隔开金属与腐蚀介质的接触,从而减少腐蚀。该方法所用的保护层组照分为非金属保护层、金属保护层、化学保护层以及复合保护层。


②处理腐蚀介质。改变腐蚀介质的性质,降低或消除介质中的有害成分以防止腐蚀。这种方法只能在腐蚀介质数量有限的条件下进行,对于充满空间的大气当然无法处理。


③电化学保护。用直流电改变被保护的金属电位,从而使腐蚀减缓或停止的保护法叫做电化学保护。这类保护方法主要有外电源阴极保护法、保护器保护法和阳极保护法三种。


关于金属材料中性的盐雾试验,广州承压院就曾参加过北京中实国金实验室的“NIL PT-2025金属材料中性盐雾试验”能力验证,能力验证结果为“满意”,充分表明了广州承压院实验室在金属材料中性盐雾试验检测领域达到了先进水平,可为政府监管、生产企业质量控制以及第三方仲裁试验提供准确有效的检测数据。

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