金屬的化學(xué)腐蝕反應(yīng)可分為兩個步驟。第一步是氧化步驟,第二步是脫電子步驟。氧化過程釋放自由電子,而脫電子過程是除去自由電子的過程。
陽離子可以進入溶液或與其他陰離子結(jié)合形成化合物。氧化過程必須與脫電子過程同時配合才能完成整個反應(yīng)。
因此,只有通過電子去除步驟去除氧化步驟產(chǎn)生的自由電子,金屬原子才能不斷被腐蝕。實際的腐蝕過程是一個非常緩慢而相對均勻地在表面上失去金屬原子的過程。在某些條件下,如果在一個區(qū)域形成陽極或陰極區(qū)域,可能會出現(xiàn)局部腐蝕不均勻,并形成可見的腐蝕坑。
鋼鐵不會很快被腐蝕,因為它的表面在水中會形成一層氧化保護層。由于鐵容易被氧化形成氧化鐵,所以不溶于水,容易沉積在金屬表面,從而阻礙了進一步的腐蝕。這種現(xiàn)象稱為腐蝕鈍化。鋯、鉻、鋁、不銹鋼等金屬在常溫的水或空氣中會形成很薄的保護層,有時甚至薄得肉眼無法分辨。由于這種薄保護層,這些金屬在水或空氣中具有良好的耐腐蝕性。
通過化學(xué)或電化學(xué)作用破壞材料及其周圍環(huán)境。下面以金屬腐蝕為例,簡要介紹腐蝕原理及防腐蝕措施。智勝衛(wèi)華防腐涂料相關(guān)人士說金屬腐蝕的分類:根據(jù)反應(yīng)的特點,金屬腐蝕可分為化學(xué)腐蝕、生物腐蝕和電化學(xué)腐蝕?;瘜W(xué)腐蝕是指氧化劑與金屬表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕;生物腐蝕是指各種微生物的生命活動引起的腐蝕;電化學(xué)腐蝕是指由電化學(xué)反應(yīng)引起的腐蝕。其中電化學(xué)腐蝕較為常見和嚴(yán)重。
金屬腐蝕按其位置可分為整體金屬腐蝕和局部金屬腐蝕。金屬腐蝕還可以根據(jù)腐蝕環(huán)境進行分類,即可分為化學(xué)介質(zhì)腐蝕、大氣介質(zhì)腐蝕、海水介質(zhì)腐蝕和土壤腐蝕。根據(jù)腐蝕過程的特點,還可以分為三類:化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕和物理腐蝕。雖然上述腐蝕分類方法不夠嚴(yán)格,但這些分類方法可以幫助我們從腐蝕介質(zhì)或腐蝕過程的特點來了解腐蝕規(guī)律。
局部腐蝕
局部腐蝕又叫非均勻腐蝕,在工業(yè)中很常見。據(jù)百度百科上的數(shù)據(jù)顯示,工業(yè)中全面腐蝕<10%,局部腐蝕(化工)>80%。
概述:局部腐蝕的腐蝕反應(yīng)集中在個別位置,急劇發(fā)生,材料快速被腐蝕破壞。
原理:由于電化學(xué)的不一致性(如異種金屬、表面缺陷、濃度差異、應(yīng)力集中、環(huán)境不均勻等),形成局部電池。局部電池陰陽極區(qū)分明顯,陰極/陽極面積比很大,共軛反應(yīng)分別在不同區(qū)域發(fā)生。
影響:局部腐蝕破壞速度快、隱蔽性強、難以預(yù)計、控制難度大、危害性大,容易造成突發(fā)性災(zāi)難事故。
比如零幾年引起黨中央、國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)高度重視的重慶“4·15”氯氣儲罐連續(xù)爆炸泄漏事故,起因就是該廠液氯生產(chǎn)過程中氯冷凝器腐蝕穿孔。
分類:局部腐蝕又可根據(jù)其破壞形態(tài)分為電偶腐蝕、小孔腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕、選擇性腐蝕、應(yīng)力腐蝕破裂、磨損腐蝕、疲勞腐蝕和氫損傷等主要類型。