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柔性石墨对金属的腐蚀机理与防护措施

2016-12-13 09:56:36
作者:本网整理
来源:丰稔石墨

当异种金属在电解质溶液中接触时,由于腐蚀电位的差异而产生电流流动,这样便构成了一个腐蚀电池,从而使腐蚀电位较低的金属的溶解速度增加,造成接触处的局部腐蚀,而腐蚀电位较高的金属得到保护,这种现象称作电偶腐蚀。

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    一、柔性石墨对金属的腐蚀作用

    1 电偶腐蚀

    当异种金属在电解质溶液中接触时,由于腐蚀电位的差异而产生电流流动,这样便构成了一个腐蚀电池,从而使腐蚀电位较低的金属的溶解速度增加,造成接触处的局部腐蚀,而腐蚀电位较高的金属得到保护,这种现象称作电偶腐蚀。当柔性石墨对金属部件进行密封时,若密封介质为导电性的电解质,则构成了一个腐蚀电池。由于石墨电极具有导电性且其电极电位远远大于大多数金属的电极电位,所以在这一腐蚀电池中,金属充当电池的负极, 柔性石墨充当电池的正极。从而电解质溶液中的氢离子披还原成氢气放出,电子从金属流向石墨,其结果是金属不断溶解而被腐蚀。即使密封部件周围没有电解质,只要在一定的空气湿度下(相对湿度超过60%),金属表面上就会形成一定薄薄的水膜, 柔性石墨内部也会变得湿润,水膜的酸性增强,H+离子浓度增大。此时柔性石墨与金属间也会形成许多微电池,发生腐蚀作用。

    2 缝隙腐蚀

    金属部件在介质中,由于金属与金属或金属与非金属之间形成特别小的缝隙,使隙内的介质处于滞流状态,引起缝内金属的加速腐蚀,这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。当柔性石墨材料用作金属部件密封时,由于金属部件和柔性石墨表面都不很光滑,所以在接触面上必然形成许多缝晾。此外,柔性石墨中还存在许多毛细管,当其周围存在电解质溶液时,溶液就能经由毛细管进入缝隙中,这就形成了缝隙腐蚀的条件。

    3 其他形式的腐蚀

    由于被密封介质的不同,除了电偶腐蚀和缝隙腐蚀外,还可能发生与金属发生点蚀、晶体腐蚀、选择性腐蚀等其它形式的腐蚀。但由于柔性石墨材料中的杂质不能直接引起这些腐蚀,因而柔性石墨与金属问的腐蚀主要还是以上两种腐蚀。

    二、减轻柔性石墨对金属腐蚀的方法

    1 添加缓蚀剂

    在柔性石墨中添加具有缓蚀作用的化学物质能减缓金属的腐蚀。

    (1)在柔性石墨中加人有机化合物型缓蚀剂(如山梨糖油酸醋等),通过缓蚀剂分子上的极性基团

    与金属表面的吸附作用,使金属表面的能量状态趋于稳定,同时非极性基团会在金属表面形成保护

    膜以达到防蚀的目的……

    (2)在柔性石墨中添加含氧的中性缓蚀剂如磷酸盐和硅酸盐、亚硝酸盐、翎酸盐等使金属表面钝化以达到防腐的目的。

    2 阴极保护

    在柔性石墨中添加电位低于对偶金属的活泼金属,使电化学腐蚀首先在添加的活泼金属上进行,以达到保护金属的目的。

    (1)将电位较低的金属粉末(锌粉)直接与石墨蠕虫混合后,压制成柔性石墨材料。

    (2)以活泼金属的氢氧化物(如氢氧化锌)溶液浸泡石墨船虫,除美水分后,在高温炉内通人还原性气体(C0),使之还原成金属,使金属均匀分布在石墨蠕虫表面,再经压制成柔性石墨材料,具有良好的防腐效果。

    (3)采用真空燕镀法:使金属锌镀到石墨蠕虫表面,再经压制成柔性石墨材料。

    (4)仿照电镀的方法将金属锌电沉积到石墨姗虫上,再压制成柔性石墨材料。

    3 降低硫、氯含量

    采用一些特殊的工艺措施,降低柔性石墨中的硫离子和氯离子的含量, 以减轻缝隙腐蚀的作用。

 

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责任编辑:庞雪洁

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标签: 石墨, 腐蚀, 电解质

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