利用非金属材料特有的性能保护金属材料免受腐蚀是金属表面保护的又一重要方面。而后者指由各种有机或无机涂料形成的非金属保护层。此外，搪瓷、非金属衬里、临时性保护层也属非金属保护层。若将磷化膜进行铬酸盐封闭、涂漆或浸油等后处理，能大幅度提高耐蚀性能，甚至可以超过金属保护层。防腐涂料层对金属的保护主要基于涂料层的隔离效应、极化效应、缓蚀和保护效应。......
2023-06-23
金属保护层的理论依据及应用探究
【摘要】：金属表面与腐蚀介质即电解液直接接触是金属发生腐蚀的必备条件，因此采用物理或化学的方法在金属表面覆盖一层保护层，以阻止金属表面与腐蚀介质接触就可以保护金属。这些保护层都具有致密性，可以将金属表面与腐蚀介质隔离开，从而保护金属基体免受腐蚀。
从前面的腐蚀原理讨论中可以知道，腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，对于电力系统设备中的金属构件来说电化学腐蚀占绝大多数，因为电力设备大多设置在野外，大气腐蚀占很大比重，而对于接地网的腐蚀则是典型的土壤腐蚀。因此，在此讨论的金属腐蚀防护技术也主要是针对电化学腐蚀的防护。
从金属的电化学腐蚀理论，可以知道发生电化学腐蚀必须具备三个条件：①金属表面有电位不同的区域；②金属表面必须与电解液直接接触；③必须同时具有电子导电通路和离子导电通路且电子导电和离子导电能够形成一个完整的回路。
因此从上面三个条件入手，就可以找到金属腐蚀的防护措施。
金属表面与腐蚀介质即电解液直接接触是金属发生腐蚀的必备条件，因此采用物理或化学的方法在金属表面覆盖一层保护层，以阻止金属表面与腐蚀介质接触就可以保护金属。这种保护层可以是无机的，也可以是有机的。无机保护层就是通过氧化或磷化工艺在金属表面形成保护性的金属氧化物层或磷化物层。有机保护层就是目前金属防护应用最广泛的防腐涂层，采用表面涂装技术在金属表面形成一层绝缘的涂层，即在金属表面刷防锈漆。这些保护层都具有致密性，可以将金属表面与腐蚀介质隔离开，从而保护金属基体免受腐蚀。
在易腐蚀的金属表面电镀一层耐腐蚀的金属镀层也是一种常用且有效的金属防护措施，例如钢铁表面的镀铬。由于铬是一种易钝化的金属，在大气中显示了良好的耐蚀性，钢铁表面镀上铬后，由于铬的钝化而使钢铁基体受到保护。采用电镀层作为金属防护措施还有另外一个重要功能就是装饰性，这在需要有金属质感的场合得到大量应用，如汽车轮毂、自行车钢圈、五金工具等。
采用上述保护层的方法一般对耐大气腐蚀比较有效，对于与液态的腐蚀介质长期接触的金属部件来说，采用保护层的方法还不一定能够完全保护金属部件，因为保护层中不可避免地存在针孔或裂缝等，从而使内部的金属基体又会与腐蚀介质接触导致腐蚀的发生。而且在某些应用场合，无法采用保护层的方法，如换热管或输水管道等，在这种情况下，改善腐蚀环境使腐蚀介质中影响金属腐蚀的因素得到控制或削弱就可以达到抑制腐蚀的目的，一个典型的做法是在腐蚀介质中添加缓蚀剂。
但对于在无限量的腐蚀环境中，如船舶在海水中的腐蚀，显然无法采取添加缓蚀剂的措施来改善腐蚀环境，这时采用电化学保护是一个明智的选择。
从金属腐蚀的φ-pH图可知，当金属处于φ-pH图中的免蚀区或钝化区就可以起到保护金属的作用。由于对大多数腐蚀来说，如海水腐蚀、土壤腐蚀等，腐蚀介质的pH值无法改变，但可以通过改变金属的电极电位使金属处于免蚀区或钝化区，这就对应于阴极保护法和阳极保护法，两者统称为电化学保护法。
有关电力系统金属材料防腐与在线修复技术的文章
- 详细阅读
-
金属保护层优化方案详细阅读
金属保护层是表面保护层的重要部分，在腐蚀科学中，金属保护层常称为镀层。按照保护机理，金属保护层分为阳极性镀层和阴极性镀层两类。金属保护层通常是以其涂覆工艺来区分并命名的，可分为电镀、化学镀、渗镀、热浸镀、热喷涂和包镀等。渗镀即化学热处理，指利用热扩散的方法，将另外一种金属或非金属渗入被保护金属形成表面合金层，又称为表面合金化。......
2023-06-23
-
实际金属晶体的结构探究详细阅读
晶粒与晶粒之间的界面称为晶界，这种实际上由许多晶粒组成的晶体称为多晶体，一般金属材料都是多晶体结构。由于实际金属材料是多晶体结构，其内部包含了大量彼此位向不同的晶粒，一个晶粒的各向异性在许多位向不同的晶粒之间可以互相抵消或补充，因此，整个金属的性能则是这些晶粒性能的平均值，故实际金属材料表现为各向同性，称为伪各向同性。......
2023-06-24
-
人类使用金属的起源及中国古代金属应用史详细阅读
在新石器时代晚期，人类已开始加工和使用金属，最先使用的金属是红铜，即未经有意加入其他金属的“纯铜”。这可能是早期取得和使用红铜的状况。红铜可延可展，锤打不破，任意赋形，使用久后还可重新改铸，这些优点——金属的基本性能，石器是无法相比的。这是我国应用金属的开端。中国使用铜的历史年代久远。对于中国先秦中原各国而言，最大的事情莫过于祭祀和对外战争。......
2023-11-24
-
轻金属尺寸修复及防腐耐磨应用优化方案详细阅读
根据KM动力喷涂工艺的特点，可完全保持涂层材料与原始喷涂粉末材料的高度纯净性，自2000年左右开始，针对轻金属零件表面制备尺寸超差修复涂层、功能性涂层、耐蚀涂层、耐磨损涂层等需求开展了耐磨、防腐蚀、热导导电、热防护涂层的应用研究。已针对阿帕奇直升机、UH-60通用直升机、海鹰直升机相关部件进行了Al合金涂层的尺寸修复，并对镁合金、铝合金铸件的缺陷进行修复。......
2023-06-18
-
气体与金属的化学作用探究详细阅读
这种氧化对金属的抗氧化保护作用较差，镁及其合金就属于此类。而铝及其合金就不属于此类，它形成的抗氧化膜的抗氧化保护作用比较强。以上这些氧化物则更不可能对金属起保护作用。表1-4 一些常用金属的α值合金化学成分的影响 凡加入合金中能使合金的氧化膜变得疏松的元素，将增加此合金的氧化程度。......
2023-06-26
-
无源逆变电路的分类及应用探究详细阅读
逆变电路的分类方式很多，根据逆变的交流电的相数可分为单相逆变电路和三相逆变电路两大类。单相逆变电路适用于中小功率的场合；三相逆变电路适用于中大功率的场合。②按电路结构特点，可分为半桥式、全桥式、推挽式和单管逆变电路。④按负载特点，可分为谐振式和非谐振式逆变电路。⑤按输出波形特点，可分为正弦和非正弦逆变电路。......
2023-06-23
-
金属粉芯焊丝电弧物理特性探究详细阅读
金属粉芯焊丝有两种类型，一种是适于CO2气体保护焊用的含有一定造渣成分的金属粉焊丝，另一种则是用于富氩保护气体的金属粉焊丝。合适的造渣成分组合使金属粉芯焊丝在CO2气体保护焊条件下获得良好的焊接工艺性。研究金属粉芯焊丝的电弧物理特性有助于加深对金属粉芯焊丝冶金特性和工艺特性的认识，对金属粉芯焊丝产品的研发有现实意义。......
2023-06-30
相关推荐