如何防治电化学均匀腐蚀？

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：对于电化学腐蚀造成的均匀腐蚀，也可以选用缓蚀剂及电化学保护的方法。

1.均匀腐蚀的电化学过程特点

均匀腐蚀的特征是腐蚀分布于整个金属表面。对于电化学腐蚀造成的均匀腐蚀，其电化学过程特点是腐蚀电池的阴、阳极面积极小，甚至用微观手段也无法分辨。由于整个金属表面都处于活化状态，只是各点在不同瞬间有能量起伏，能量高处为阳极，能量低处为阴极，所以微阴极与微阳极并不固定。最终使整个金属表面都受到腐蚀。

2.均匀腐蚀速度的表示

金属零件被腐蚀后，其重量、尺寸、形状、金相组织和机械能都会发生变化。这些物理和力学性能的变化可以反映金属被腐蚀的程度。通常利用其不同破坏形式的变化率表示金属腐蚀的速度。在均匀腐蚀条件下，采用质量指标、深度指标、容量指标和电阻变化率等表示腐蚀速度。

（1）质量指标　质量指标是把金属零件因腐蚀造成的质量变化换算成相当于金属零件表面在单位时间的质量变化值。金属零件因腐蚀使其质量在腐蚀前后不等，其差值为腐蚀前与清除腐蚀产物后的质量之差。当腐蚀产物牢固地沉积在零件表面上时，其差值仍为腐蚀前后质量之差，只不过前者为失重，后者为增重。

式中　v^-、v⁺——失重腐蚀速度、增重腐蚀速度，单位为g/（m2·h）；

W₀——金属试样腐蚀前的质量，单位为g；

W₁——清除腐蚀产物后的金属零件的质量，单位为g；

W₂——带有腐蚀产物的金属零件的质量，单位为g；

S——金属零件的腐蚀面积，单位为m²；

t——金属零件的腐蚀时间，单位为h。

（2）深度指标　深度指标是把金属材料因腐蚀造成的厚度减少量用线性单位来表示，并换算成相当于单位时间的值。工程上多用构件的腐蚀深度或减薄的程度来衡量其寿命。此法非常适用于表示恒定密度的各种金属的腐蚀程度。腐蚀深度可以利用失重指标来进行换算：

式中　v_L——金属的腐蚀深度，单位为mm/a；

ρ——金属的密度，单位为g/cm³。

（3）电阻性能指标　金属腐蚀的电阻性能指标v_R是利用金属腐蚀前后的电阻变化率来表示金属的腐蚀速度。此法的特点是测量电阻时不需要清除腐蚀产物，对金属无影响，适用于薄和细的零件。

式中　R₀——金属腐蚀前的电阻，单位为Ω；

R₁——金属腐蚀后的电阻，单位为Ω。

在这些指标中，最直观及应用最多的是深度指标，因此深度指标可以很直观地反映出金属腐蚀的程度以及作为评价金属的耐蚀性能的标准。表2-6列出了金属耐蚀性的四级标准。

表2-6　金属耐蚀性的四级标准

3.均匀腐蚀的危害和控制

均匀腐蚀往往会造成金属的大量损失，但这种腐蚀便于觉察，腐蚀程度也容易测定和预估，通常不会引发突然事故，造成的危害较小。

为了控制均匀腐蚀，首先要弄清造成腐蚀的性质（化学腐蚀或电化学腐蚀），在工程设计中，选用合适的材料或保护性覆盖层，留足腐蚀裕量。对于电化学腐蚀造成的均匀腐蚀，也可以选用缓蚀剂及电化学保护的方法。这些方法都可以有效地控制均匀腐蚀的危害。如果将其恰当地联合使用，保护效果更加显著。