一、合理设计产品,正确选材
不可能长期使用或储存任何材料或产品。因此,为了提高其使用寿命和性能,有必要对材料或产品进行电镀(金属表面处理)。
腐蚀及其控制是贯穿产品设计、试生产、生产、使用和维护的重要问题。产品设计不仅要考虑材料的机械性能,还要了解产品的使用和工作环境。
(1)对于一些产品,如许多板、管件、铸件、锻件和化工槽,除了必要的机械强度保证外,还必须预留一些腐蚀余量;
(2)产品结构设计时,应注意设计合理的表面形状,并注意在连接过程中少留死角,避免水分或其他腐蚀介质的保留,造成缝隙腐蚀;
(3)在产品设计中,不可避免地会使用各种不同的材料,因此在选择材料时,必须考虑不同材料相互接触时可能产生的电偶腐蚀问题;
(4)对于应力构件,应力分布的不均匀性可能会导致应力腐蚀断裂和腐蚀疲劳,特别是残余应力对腐蚀过程的影响。此外,在金属材料的冷热加工和装配过程中,还应注意防止腐蚀。
二、电化学保护
电化学保护方法分为阴极保护和阳极保护两类。阴极保护方法是通过电化学方法将受保护工件的电荷移动到平衡可逆电位以下,从而停止腐蚀。
它可以通过两种方式实现:一种是以受保护的工件为阴极,施加额外的电流;另一种是以工件为阴极,电位较负的金属与工件相连,成为原电池的阳极。阳极金属被腐蚀和溶解以保护工件。
阳极保护法是保护腐蚀部件的电位,使表面形成稳定的钝态。实现阳极保护有两种方法:一种是施加外部电流,保护工件为阳极;另一种是在受保护的工件或合金中添加钝化元素,使表面形成稳定的钝化膜,如铝阳极氧化。当介质中含有高浓度的活性阴离子时,不能采用阳极保护法。
三、表面涂层及表面处理
(1)阳极性金属覆层
这种涂层除了具有一定的耐腐蚀性外,还可以作为阳极保护基体金属。即使基材不可避免地暴露(如擦伤时)〉,它仍然可以作为阴极受到涂层的保护,如钢表面的锌、铝和镉涂层、含锌量高、铝粉制成的有机涂层等。在大气介质中,锌为阳极,优先腐蚀,保护铁,腐蚀锌表面形成致密的氧化膜,防止锌的持续氧化。
(2)阴极金属及非金属涂层
这种涂层具有良好的耐腐蚀性和稳定性,通过机械屏蔽隔离金属和腐蚀性环境介质。常用的涂层包括镍、铬、铜、不锈钢、陶瓷、珐琅、有机涂层和表面转化膜。例如:化学镀镍、镀铬、不锈钢表面处理等,但从微观上看,绝对致密的涂层不存在,因此这种隔离只能是相对的。
为了获得良好的防腐效果,经常采用复合方法。例如,使用多种金属多层复合材料;喷涂金属金属、陶瓷陶瓷多层复合材料;有机涂料保护也应尽可能选择透气、小透水膜材料和大屏蔽固体填料,增加涂层数量;必要时使用化学转化膜底座和缓蚀剂。
此外,还应注意减少材料表面的应力状态。金属材料表面采用各种机械或化学热处理方法产生压力应力,可大大降低应力腐蚀断裂和腐蚀疲劳倾向。
四、添加缓蚀剂
缓蚀剂是将特殊活性物质吸附到金属表面,使其表面钝化,从而达到减缓和抑制腐蚀的目的。
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