科粤版九下化学第六章 第4节 珍惜和保护金属资源 【素材3】金属防腐蚀方法
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金属防腐蚀方法

  防止金属腐蚀的方法和途径很多,主要有以下几种:

采用不易与周围介质发生反应的金属及合金材料来加工产品,是有效的防腐办法。例如,

有些金属及合金在空气单不易氧化,或能生成致密的钝化薄膜,可以抵抗酸、碱、盐腐蚀,

如不锈钢,就是在钢中加入定量的铬、镍、钦等元素,当铬元素含量超过12%时,就可以

起到不锈的作用。有些在高温高压时性能稳定,如耐热不起皮钢;有些在空气中不易腐蚀,

如铝、锌等。获得这种金属材料的途径卞要是采用冶炼方法来改变金属的化学成分,例如在

碳钢中加入镍、铬、硅、锰、钒等元素炼成耐蚀合金钢。不锈钢就是含有较多铬、镍、钛等

蚀钢。此外,对于某些金属材料,还可以通过热处理方法,改变金属的金相组织,提高耐蚀

  二、涂、镀非金属和金属保护层

在金属表面上制成保护层,借以隔开金属与腐蚀介质的接触,从而减少腐蚀。根据构成

保护层的物质,可以分为以下几类:

  (1)非金属保护层

把有机和无机化合物涂覆在金属表面,如油漆、塑料、玻璃钢、橡胶、沥青、搪瓷、混凝土、珐琅、防锈油等。在金属表面涂覆非金属保护层,用得最广泛的是油漆和塑料涂层。油漆是千百年来的传统方法,但油漆在造漆和涂装过程中有环境污染现象,正在变革工艺,向水溶性方向发展。塑料涂层是近几十年来发展最快的防腐方法,尤其是把有机树脂做成粉末涂料,采用各种方法在金属表面形成优良的涂层,获得了空前的发展。

  (2)金属保护层

  在金属表面镀上一种金属或合金,作为保护层,以减慢腐蚀速度。用作保护层的金属通常有锌、锡、铝、镍、铬、铜、镉、钛、铅、金、银、钯、铑及各种合金等。

  获得金属镀层的方法也有许多。

  ①电镀 用电沉积的方法在金属表面上镀上层金属或合金。镀层金属有Ni、Cr、Cu、Sn、Zn、Cd等单金属镀层,也有Zn-Ni、Cd-Ti、Cu-Zn、Cu-Sn等合金镀层。电镀金属保护层除了具有防腐功能外,还有装饰、耐热、耐磨等功能。

  ②热镀 也叫热浸镀,是将被保护的金属材料或制品浸渍在熔融的金属中,使其表面形成一层保护性金属覆盖层。能形成液态的金属般是相对低熔点、耐蚀、耐热的金属,如Al、Zn、Sn、Pb等。热镀锌的温度在4500C左右,热镀锡的温度在310-3300C。与电镀相比,金属热镀层较厚,在相同环境下,其寿命较长。例如高速公路两侧的波形板一般用热镀锌,而不用电镀锌。

  ③喷镀 将粉末金属放入喷枪中,通入高压空气或保护气体,粉末金属被火焰或电弧熔化后成雾状喷涂到金属表面,形成均匀的覆盖层。喷镀常用作金属部件的修复,常用的金属喷料有A1、Zn、Sn、Pb、不锈钢、Ni-Al等。

  ④渗镀 利用金属原子在高温下的扩散作用,在被保护金属表面形成合金扩散层。渗镀层均匀,无孔隙,热稳定性好,用于改善材料的物理化学性能。常见的渗镀材料有Sn、Cr、A1、Ti、W、Mn等。

⑤化学镀 利用氧化-还原反应,使盐溶液中的金属离子在被保护金属上析出,形成保护涂层。化学镀层均匀、致密、针孔小,适用于形状复杂的兹、带、网、竹件内表面。如钢丝化学镀铜等。