- 环境修改
- 金属选择和表面条件
- 阴极保护
- 腐蚀抑制剂
- 涂层
- 电镀
环境修改
周围环境中的金属和气体之间的化学相互作用导致腐蚀。 通过从环境类型中去除金属或改变环境类型,可以立即减少金属变质。
这可以像通过在室内存储金属材料来限制与雨水或海水的接触那样简单,或者可以以直接操纵影响金属的环境的形式。
减少周围环境中硫,氯或氧含量的方法可以限制金属腐蚀的速度。
例如,用于热水锅炉的给水可以用软化剂或其他化学介质处理以调节硬度,碱度或氧气含量,以减少装置内部的腐蚀。
金属选择和表面条件
在任何环境中,金属都不会受到腐蚀的影响,但通过监测和了解造成腐蚀的环境条件,对使用的金属类型的改变也可以显着降低腐蚀。
金属耐腐蚀性数据可以与环境条件信息结合使用,以决定每种金属的适用性。
旨在防止特定环境中腐蚀的新合金的开发不断投入生产。 Hastelloy® 镍合金,Nirosta® 钢和Timetal® 钛合金都是防腐蚀合金的例子。
监测表面状况对于防止金属腐蚀的恶化也很关键。 由于操作要求,磨损或制造缺陷造成的裂纹,裂缝或表面粗糙都会导致更高的腐蚀率。
适当的监控和消除不必要的脆弱表面条件,同时采取措施确保系统设计为避免反应金属组合,并且腐蚀剂不用于清洁或维护金属部件,这些都是有效的减少腐蚀计划的一部分。
阴极保护
当两种不同的金属在腐蚀性电解质中一起放置时,会发生电偶腐蚀 。
这是金属在海水中淹没在一起的常见问题,但也可能发生在两种不同金属紧密接触潮湿土壤时。 由于这些原因,电偶腐蚀经常会攻击船体,海上钻井平台和油气管道。
通过施加反向电流,阴极保护通过将金属表面上的不需要的阳极(活性)位点转化为阴极(被动)位点。 这个相反的电流提供自由电子并迫使局部阳极极化到局部阴极的电位。
阴极保护可以采取两种形式。 首先是引入电流阳极。 这种被称为牺牲系统的方法使用引入电解环境的金属阳极牺牲自身(腐蚀)以保护阴极。
尽管需要保护的金属可以变化,但牺牲阳极通常由锌 , 铝或镁制成,这些金属具有最负的电势。 电镀系列提供了金属和合金不同电位(或贵金属)的比较。
在牺牲系统中,金属离子从阳极移动到阴极,导致阳极比其他情况下更快地腐蚀。 因此,必须定期更换阳极。
第二种阴极保护方法被称为外加电流保护 。
这种通常用于保护埋地管道和船体的方法需要向电解质提供替代的直流电流源。
电流源的负端连接到金属上,而正端连接到辅助阳极,该辅助阳极被添加以完成电路。 与电流(牺牲)阳极系统不同,在外加电流保护系统中,辅助阳极不会牺牲。
腐蚀抑制剂
腐蚀抑制剂是与金属表面或环境气体发生反应而引起腐蚀的化学物质,从而中断引起腐蚀的化学反应。
抑制剂可以通过将其自身吸附在金属表面并形成保护膜而起作用。 这些化学品可以通过分散技术作为溶液或作为保护涂层使用。
减缓腐蚀的抑制剂过程取决于:
- 改变阳极或阴极极化行为
- 减少离子扩散到金属表面
- 增加金属表面的电阻
腐蚀抑制剂的主要终端使用行业是石油炼制,石油和天然气勘探,化工生产和水处理设施。 腐蚀抑制剂的好处是它们可以原位应用于金属,作为一种纠正措施来抵御意外的腐蚀。
涂料
油漆和其他有机涂料用于保护金属免受环境气体的降解影响。 涂料按使用的聚合物类型分组。 常见的有机涂料包括:
- 醇酸和环氧酯涂料在空气干燥时促进交联氧化
- 两部分聚氨酯涂料
- 丙烯酸和环氧聚合物辐射固化涂料
- 乙烯基,丙烯酸或苯乙烯聚合物组合乳胶涂料
- 水溶性涂料
- 高固体涂料
- 粉末涂料
电镀
金属涂层或电镀可用于抑制腐蚀并提供美观的装饰性表面处理。 有四种常见类型的金属涂层:
- 电镀:在电解槽中将金属薄层(通常为镍, 锡或铬 )沉积在基底金属(通常为钢)上。 电解质通常由含有待沉积金属的盐的水溶液组成。
- 机械电镀:将金属粉末与粉末和玻璃珠一起在经过处理的水溶液中翻转,将其冷焊到基材金属上。 机械电镀通常用于将锌或镉涂在小金属部件上
- 无电镀:在这种非电镀方法中,使用化学反应在衬底金属上沉积涂层金属,例如钴或镍。
- 热浸:当浸入保护性涂层金属的熔池中时,薄层粘附到基材金属上。
来源
Corrosionist.com。 腐蚀控制方法。
资料来源:www.corrosionist.com
腐蚀防护指南 。 汽车/钢铁合作伙伴。 1999年。
资料来源:http://www.a-sp.org/database/custom/cprotection/corrosionprotection.pdf