Question

金属是如何防锈的?

Answer 1

　　目前，金属腐蚀引起了业界学者普遍关注。主要是由于腐蚀造成的损失巨大，这其中大约1/3的钢材因腐蚀而造成损耗。我对金属腐蚀的原因进行分析，提出了一些金属防锈方法。

　　 造成金属生锈的主要因素

　　1大气相对溼度

　　在相同温度下，大气的水蒸气含量与其水蒸气饱和含量的百分比，叫做相对溼度。在某一相对溼度以下，金属锈蚀速度很小，而高于这一相对溼度后，锈蚀速度陡然增加。这一相对溼度称为临界溼度。很多金属的临界溼度在50%一80%之间，钢铁约是75%。大气相对溼度对金属锈蚀的影响最大。当大气溼度高于临界溼度后，金属表面便出现水膜或水珠，若是大气中含有的有害杂质溶解于水膜、水珠，即成电解液，加剧锈蚀。

　　2气温与溼度

　　大气温度与溼度两者关联影响金属锈蚀。这有以下一些主要情况：第一，大气的水蒸气含量，随气温升高而增大;第二，气温高促使锈蚀加剧，尤其在潮溼环境里，气温越高，锈蚀速度越快。在相对溼度低时，温度对锈蚀的影响还不太明显，但在高于临界溼度时，随着气温升高，锈蚀量急剧增大。另外，如果大气与金属间有温差，则在温度低的金属表面形成冷凝水、也导致金属生锈。

　　3腐蚀性气体

　　污染空气中的腐蚀性气体，以二氧化硫对金属腐蚀影响最大，特别是对钢、铜及其合金的危害尤甚。大气中二氧化硫主要来源于煤的燃烧。同时，燃烧产物二氧化碳也有腐蚀作用。在厂周围的大气中混有腐蚀性气体。如硫化氢、氨气、盐酸气等都是促使金属锈蚀的因素。

　　当然，大气中的氧对金属锈蚀是最为常见，而且随时随地发生作用，这是不言而喻的。

　　4其他因素

　　大气中含有大量尘埃，如烟雾、煤灰、氯化物和其他酸、碱、盐颗粒等，有的本身具有腐蚀性，或者是水珠的凝结核，也都是锈蚀因素，如氯化物被认为是腐蚀金属的“死敌”。

　　 金属防锈的方法有什么

　　金属防锈的方法一：改变金属的内部组织结构

　　例如制造各种耐腐蚀的合金，如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢。

　　金属防锈的方法二：保护层法

　　在金属表面覆盖保护层，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，从而防止腐蚀。如：1.在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。2.用电镀、热镀、喷镀等方法，在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止水和空气等对钢铁的腐蚀。3.用化学方法使钢铁表面生成一层细密稳定的氧化膜。如在机器零件、枪炮等钢铁制件表面形成一层细密的黑色四氧化三铁薄膜等。

　　金属防锈的方法三：对腐蚀介质进行处理法

　　消除腐蚀介质，如经常揩净金属器材、在精密仪器中放置干燥剂和在腐蚀介质中加入少量能减慢腐蚀速度的缓蚀剂等。

　　金属防锈的方法四：电化学保护法

　　利用原电池原理进行金属的保护，设法消除引起电化腐蚀的原电池反应。电化学保护法分为阳极保护和阴极保护两大类。应用较多的是阴极保护法。将被保护的金属作为腐蚀电池的阴极，使其不受到腐蚀，所以叫阴极保护法。阴极保护法主要有以下两种：

　　牺牲阳极保护法：此法是将活泼金属如锌或锌的合金连线在被保护的金属上，当发生电化腐蚀时，这种活泼金属作为负极发生氧化反应，因而减小或防止被保护金属的腐蚀。这种方法常用于保护水中的钢桩和海轮外壳等，例如水中钢铁闸门的保护，通常在轮船的外壳水线以下处或在靠近螺旋桨的舵上焊上若干块锌块，来防止船壳等的腐蚀。

　　外加电流保护法：将被保护的金属和电源的负极连线，另选一块能导电的惰性材料接电源正极。通电后，使金属表面产生负电荷电子的聚积，因而抑制了金属失电子而达到保护目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金属装置受到腐蚀。

　　电化学保护的另一种方法叫阳极保护法，即通过外加电压，使阳极在一定的电位范围内发生钝化的过程。可有效地阻滞或防止金属装置在酸、碱、盐类中腐蚀

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