金属设备的防盐雾腐蚀
2020-04-04
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中国科技信恩2014年第 9,20期合刊・CHINA SCIENCEANDTECHNOLOGYINFORMATION Oct.2o14 实用技术推广 韩光 韩光 海南金盘电气有限公司 DOI:103969/j.issn.1001-8972.2014.1 9.062 .金属设备的防盐雾腐蚀 在阳极上面,保留着阴极I-_ 剩下的电 ,通过氧化 沿海地区的金属设备和材料主要受到海洋大气、 过程成为氯氧根离f: o2}2H20+4e ̄-4OH一 雨雪以及凝结水的侵蚀,其中海洋大气中的高浓度盐 雾是造成电气、机械设备腐蚀的一个重要因素。盐雾 对金属设备的腐蚀直接影响了设备的性能及使用寿 命。越来越多的国家和地区重视这个领域的研究,国 内许多研究机构和公司也投入了大量的人力物力进行 电解液当中,氯化钠离子通过离解成为钠离子(Na+) 和氯离子(C1一),而剩下的氯离子和金属的离子以及氢 氧根通过相互反应成为金属腐蚀物: Me一十2C1十2OH一一M d2一Me(OH)2 盐雾对金属的腐蚀,不仅包含了盐雾以电解质的形式 研究。本文围绕近年来盐雾腐蚀的研究动态和发展趋 势进行详细阐述。 加速了腐蚀,还有溶液当中腐蚀介质氯离子的作用。氯离 子的水和能很小,易被金属表面所依附,而且氯离予的离 半径非常小 (只有I.RlA),穿透能力很强,易通过金 属的氧化层进入到金属的内部,诈排挤氧化物中的氧 吸 附点上面成为具有可溶性质的氯化物,这样就会破坏r保 沿海地 的金属设备和材料t要受到海洋大气、 雪 以及凝结水的侵蚀,其中海洋大气中的高浓度盐雾是造成 电气、机械设备腐蚀的一个重要因素。盐雾对金属设备的 腑蚀直接影响了设备的性能及使用寿命。越来越多的国家 和地区重视这个领域的研究,国内许多研究机构和公司也 投入r火’ 的人力物力进行研究。本文围绕近年来盐雾腐 蚀的研究动态和发展趋势进行详细阐述。 护膜,使其 现小孔,加速了金属的腐蚀。 此外,盐雾腐蚀金属还 盐雾中的溶解氧有关。盐雾 是非常小的液滴, (直径只有儿个微米),与同体积的盐 水相比,盐雾接触空气的面积更大,溶解氧也就更多。众 所周知,氧能够使金属表面的阴极极化,对F腐蚀物的腐 蚀速度加速,而且更加剧烈。此外,在金属表面有‘ 液膜, 伴随着溶液的不断流淌,其中的含氧量始终保持任与 气 饱和程度相一致,也使得腐蚀作用得以继续。当金属表面 的薄膜越来越薄,氧透过水膜到达阴极的速度加快, ‘旦 模层的厚度到达最大,氧就难以到达阴极,电化学反应速 盐雾腐蚀机理 度不会随着离子的增加而加快。【卜因为}:述原 ,盐劣腐 蚀比盐水的腐蚀更强。 在大气当中,盐雾对于设备造成的腐蚀最主要的原因 就是其中所含的各种盐分。在海洋当中的盐雾具有与海水 相类似的特点,其中大量的氯离子会对机器设备造成腐蚀。 盐雾对金属的腐蚀是一种电化学反应,通过原电池腐蚀: ●2 ■■■■ 盐雾腐蚀研究方法 盐雾的试验方法分为静态试验方法和动态试验方法。 在阳极上,金属具有很强的负电性,容易失去电子成为金 属的阳离子,成为水化离子进入到溶液当中,这样就会在 金属上面留下很多的电子。 (Me代表金属): Mc 2c—Me 静态实验方法 采用盐雾箱,将试样放f盐雾箱中进行腐蚀试验。它 可以结合原位的电化学和表面分析等手段获取有关腐蚀机 147— Me ’十nH2(=> +Me~‘nH2() 』:述反应的总反应式为: Me J1H々C卜+M 一・nH,0{2e 一实用技术推广 中国科技信息2014年第19,20期合刊・CHINA SCIENCEANDTECHNOLOGYINFORMATION Oct.2014 在金属镀层当中,锌合金电镀层有很强的抗腐蚀性, 适合在工业以及海洋环境当中使用,也是最为常用的耐 制信息,但无法研究动态条件下盐雾对样品表面的腐蚀作 用。 腐蚀材料。很多的学者对锌镍合金镀层的高耐蚀性进行过 动态试验方法 可分为实验室加速模拟动态实验和户外暴露动态实 验。实验室加速模拟动态实验可以模拟动态条件下,盐雾 研究,通过大量的锌镍合金镀层的盐雾腐蚀试验对腐蚀之 后的镀层表面进行分析,得到了锌镍合金镀层的腐蚀机 理。如何确定锌涂层的厚度,学者认为不加密封的锌涂 对样品表面的腐蚀作用,及温度、湿度和其他气候环境等 因素的影响。可以通过户外暴露实验进行试验分析,将样 品在有盐雾的环境中充分暴露,进而得到盐雾环境下对材 层厚度要大于0.23ram,在有封闭的锌涂层厚度要保持在 0.08ram~0.15ram就能够保护金属在19年之内都不受到 腐蚀。 料的腐蚀程度以及影响 通过户外暴露实验能够直接得到 实际的盐雾以及环境中的腐蚀能力。但是,受到各种客观 因素的影响,并不能阐明腐蚀的微观机制。 涂层保护 采用合适的涂料和正确的涂装工艺,将其覆盖在的各 个部件,形成一层完整、致密的涂层,使钢板表面与外界 腐蚀环境相隔离的防止腐蚀的方法,称之涂层保护。某合 资公司生产的油漆采用3层漆涂装工艺,对于钢结构的防 腐保护效果较好。 钢结构外壁部分采用 - 盐雾防护方法 底漆 中间漆面漆 环氧富锌底漆1 7360—1 9830 50/80 m | | 高固含量环氧漆45880-12170 175/230 m 聚氨酯面漆55210-XXXX 40/80 m Total 防盐雾设计 钢结构内壁采用 盐雾中的盐分具备很强的获水能力,特别是在高温高 湿的大气环境当中作用更为显著。因此,一旦物体的表面 被含盐水分覆盖,就会在长时间之内保持潮湿的状态,对 于金属的腐蚀是非常厉害的。在电子设备绝缘材料的表面 出现含盐水分,加速了电子设备的损害。在水分的溶解盐 其侵蚀作用较其他的盐分具有两个重要的侵蚀特点:A常 底漆 中间漆面漆 .tm 环氧富锌底漆17360—19830 50/80 i高固含量环氧漆45880-12170 110/140 btm 聚氨酯面漆552 1 0-XXXX Total 40/80 um 200 I.t m 对金属和无机材料进行腐蚀;B能够提供大量的电解质, 对不同金属不断接触对金属进行不同程度的点解。通过机 理分析,我们能够得到防盐雾设计的基本原则就是:通过 密封降低湿度,并尽可能使用耐盐雾的材料。对于重要的 电子元件设备要重点防护,在表面涂有机涂层,防止不同 金属材料的腐蚀。 结语 海洋在地球上的面积广大,更是重要资源的产地,是 防护方法 金属设备的防护主要采用密封结构,保持通风干燥, 21世纪国际竞争以及资源开发的重要场地。针对海洋环境 对金属的腐蚀,在海港、码头以及海岸工程建设中要重点 考虑到腐蚀性的特点,通过耐腐蚀材料的合理使用保证建 筑的质量,这是开发海洋的前提和基础。通过对盐雾腐蚀 等相关的研究,促进了该门应用科学的发展,促进了腐蚀 防护相关国际学术交流的活跃,随着光学、电子光学和表 面科学技术等相关技术的不断发展,腐蚀科学与防护技术 定会有长足的发展。 一过滤装置使用过滤棉、硅胶干燥剂等控制降低湿度,壳体 采用涂层保护。壳体涂层保护的合理性、科学性、有效性、 经济性是极为重要的,其关键在于:合理的涂层配套系统; 正确的施工工艺技术和科学的管理方法。 金属镀层保护 一l48—