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腐蚀 | 什么是腐蚀?

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什么是腐蚀?

腐蚀是金属与周围环境发生化学反应形成腐蚀产物的过程。为了形成和扩大腐蚀侵蚀,必须建立一个“腐蚀电池”。 腐蚀电池是金属表面上两个金属表面之间发生电化学反应的条件。

它包含四个基本组件:

阳极

阴极

离子运动的传导环境(电解质)

阳极和阴极之间的电通路,用于电子流

腐蚀

腐蚀电池中的电极(金属)

腐蚀电池后面的驱动力是阳极和阴极之间的电位或电压差。 在大多数情况下,如在电池中那样,连接两个带不同电荷的电极(不同的金属材料)会产生驱动电压。稍后我们将看到,电极既可以是同一合金的两个独立的金属相,也可以是合金中的杂质(即均匀腐蚀)。此外,暴露在不同环境中的一块金属可以充当两个不同的电极,并产生相同的效果(即缝隙腐蚀)。

导体1:腐蚀电池中的电接触。

当阳极与阴极金属接触时,腐蚀电池中的第一个导体就建立了。这可以通过直接的金属对金属接触,也可以通过外部电导体(电线、螺栓、甲板支座、悬挂系统或类似系统)进行。金属接触使得能够在阳极和阴极之间传输电子(电流)。

导体2:腐蚀电池中的电接触。

在大多数情况下,腐蚀发生在水性环境中,或者至少在潮湿的环境中。干高温腐蚀仅在特殊条件下发生,例如在发动机和排气系统中。因此,大多数腐蚀形式的主要机制是电化学性质。先决条件是存在一种含有可以传输电流的离子的电解质。离子浓度越高,电导率越好,腐蚀速率越快。当金属浸入液体(例如海水)中时,液体本身就是电解质。

水边线上方也可能发生电化学反应,因为大气中的水分会形成电解质,在某些大气条件下(例如高湿度和低空气温度),会导致露点并在表面上形成凝露或结露(水)。 水可以很容易地从钢表面或大气中收集杂质或盐,与它们一起形成导电电解质。

氧气促进腐蚀池中的腐蚀

上述因素足以产生腐蚀,但腐蚀速率非常低。在许多情况下,存在溶解在电解质中的空气。 空气的存在将加快腐蚀速度,因为氧气有助于(加速)阴极反应。

对钢的腐蚀过程

钢在腐蚀过程中所发生的电化学过程可用下图方程式表示。水和氧气的同时存在是腐蚀过程的前提。在两者都不存在的情况下,不会发生腐蚀。

腐蚀过程
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