金屬腐蝕最突出的表現是金屬在空氣中被氧化
發布時間:2019/4/20 11:09:37 訪問次數:2232
金屬與周圍媒質接觸時,由于發生化學反應或電化學作用而引起的破壞叫金屬腐蝕。金屬腐蝕最突出的表現是金屬在空氣中被氧化。金屬氧化的難易,決定于生成氧化物時的自由能變化。在惡劣氣候條件 下,若經受高溫和紫外線強烈照射,氧化反應速度將急劇加快。對于高分子材料,如塑 料、橡膠等,氧化的結果使材料大分子裂解成小分子,導致絕緣性能變壞,材料變硬發 脆、形變、開裂,甚至出現非晶態向晶態的轉變,如聚苯乙烯在80℃下長期使用就出現此 種情況。聚氯乙烯老化會裂解成短鍵,析出氯化氫,隨著溫度的升高,自70℃開始,其老 化速度大大加快。某些有機材料的老化,除溫度外,還取決于電場或電壓波形的作用。如 苯乙烯薄膜,在高于40℃時多為熱老化,在低于40℃時多為電老化。聚二氯苯乙烯在脈沖 電壓和交流電壓下,老化受溫度影響小。陶瓷等無機材料老化會導致絕緣電阻和耐壓強度的降低。在直流電壓作用下,鈦陶瓷表面的電性能嚴重惡化。在高頻電壓下長期工作,鈦 陶瓷老化主要取決于局部的熱效應、老化產生裂紋,并沿裂紋放電。
自由能減少得越多,就越容易被氧化。金屬氧化層增生的過程是外部氧離子通過氧化層擴散,相接觸的丙金屬活潑性差異越大,腐蝕就越容易。當存在電解質時,將加劇腐蝕的速率。如海邊鹽霧空氣中NaCl的存在或工業生產大氣中的C02、S02等,是最常見的電解質。當金屬中摻入的雜質或金屬的某些局部發生形變時,在電解質的作用下均會發生電化學腐蝕。這是因為雜質部位或形變部位的自由能增加,將起到陰極的作用,而無雜質、無形變的部分將起到陽極的作用,形成局部原電池。為避免腐蝕,可采取涂漆、電鍍等方法來隔絕空氣,消除氧氣和水膜影響;也可采用電化學保護法。
在儲存、使用過程中,電子絕緣材料的物理、化學性能會逐漸惡化,工程上把此稱為“老化”。造成老化的原因是多方面的,其主要原因是空氣中的氧氣對材料的氧化過程。氧化反應在電、熱和光的作用下而加速,出現電老化、熱老化或光老化以及來自內部的金屬離子、電子逐漸擴散的過程。由于金屬離子的擴散
比電子擴散慢,從而產生空間電荷阻礙金屬離子的進一步擴散,使氧化速度緩慢下來。因 此,氧化速度對于產品失效是個關鍵的問題。如果所生成的氧化膜致密而堅固,則可以保 護金屬不再進一步被氧化,此時氧化膜具有保護性;如果氧化物不具備保護作用,則其氧 化速率呈線性關系。相當多數的金屬腐蝕是電化學腐蝕,而電化學腐蝕的本質是“局部原 電池”作用,即由于相接觸的兩種金屬具有不同的活潑性,它們處在電解質中形成原電池, 使較活潑的金屬易被腐蝕。
金屬與周圍媒質接觸時,由于發生化學反應或電化學作用而引起的破壞叫金屬腐蝕。金屬腐蝕最突出的表現是金屬在空氣中被氧化。金屬氧化的難易,決定于生成氧化物時的自由能變化。在惡劣氣候條件 下,若經受高溫和紫外線強烈照射,氧化反應速度將急劇加快。對于高分子材料,如塑 料、橡膠等,氧化的結果使材料大分子裂解成小分子,導致絕緣性能變壞,材料變硬發 脆、形變、開裂,甚至出現非晶態向晶態的轉變,如聚苯乙烯在80℃下長期使用就出現此 種情況。聚氯乙烯老化會裂解成短鍵,析出氯化氫,隨著溫度的升高,自70℃開始,其老 化速度大大加快。某些有機材料的老化,除溫度外,還取決于電場或電壓波形的作用。如 苯乙烯薄膜,在高于40℃時多為熱老化,在低于40℃時多為電老化。聚二氯苯乙烯在脈沖 電壓和交流電壓下,老化受溫度影響小。陶瓷等無機材料老化會導致絕緣電阻和耐壓強度的降低。在直流電壓作用下,鈦陶瓷表面的電性能嚴重惡化。在高頻電壓下長期工作,鈦 陶瓷老化主要取決于局部的熱效應、老化產生裂紋,并沿裂紋放電。
自由能減少得越多,就越容易被氧化。金屬氧化層增生的過程是外部氧離子通過氧化層擴散,相接觸的丙金屬活潑性差異越大,腐蝕就越容易。當存在電解質時,將加劇腐蝕的速率。如海邊鹽霧空氣中NaCl的存在或工業生產大氣中的C02、S02等,是最常見的電解質。當金屬中摻入的雜質或金屬的某些局部發生形變時,在電解質的作用下均會發生電化學腐蝕。這是因為雜質部位或形變部位的自由能增加,將起到陰極的作用,而無雜質、無形變的部分將起到陽極的作用,形成局部原電池。為避免腐蝕,可采取涂漆、電鍍等方法來隔絕空氣,消除氧氣和水膜影響;也可采用電化學保護法。
在儲存、使用過程中,電子絕緣材料的物理、化學性能會逐漸惡化,工程上把此稱為“老化”。造成老化的原因是多方面的,其主要原因是空氣中的氧氣對材料的氧化過程。氧化反應在電、熱和光的作用下而加速,出現電老化、熱老化或光老化以及來自內部的金屬離子、電子逐漸擴散的過程。由于金屬離子的擴散
比電子擴散慢,從而產生空間電荷阻礙金屬離子的進一步擴散,使氧化速度緩慢下來。因 此,氧化速度對于產品失效是個關鍵的問題。如果所生成的氧化膜致密而堅固,則可以保 護金屬不再進一步被氧化,此時氧化膜具有保護性;如果氧化物不具備保護作用,則其氧 化速率呈線性關系。相當多數的金屬腐蝕是電化學腐蝕,而電化學腐蝕的本質是“局部原 電池”作用,即由于相接觸的兩種金屬具有不同的活潑性,它們處在電解質中形成原電池, 使較活潑的金屬易被腐蝕。