金属生锈的基本过程和主要因素金属的生锈有两种.docx

《金属生锈的基本过程和主要因素金属的生锈有两种.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、金属生锈的基本过程和主要因素金属的生锈有两种。一种是化学腐蚀，一种是电化学腐蚀。化学腐蚀过程是金属与腐蚀介质（空气中的氧）直接作用但不发生电流，例如钢铁，即使在干燥空气中，也会与氧发生作用，生成一层容易看见的极薄氧化膜，因其完整而紧密，氧就不易再透过去和钢铁起化学作用，故生锈的速度便缓慢下来。而电化学过程却是另外一种情况，如金属浸在电解质溶液中或放在潮湿空气中，在金属表面即有电子流动（电流）产生，加快了腐蚀，这种现象被称为电化学腐蚀过程。这种自发进行的电化学反应，就如通常电镀中的电化学反应一样，是由于金属表面

2、电化学的不均匀性引起的微电池作用而产生金属被腐蚀的结果。这种电化学不均匀性所以会产生，是由于金属化学成分、组织、物理状态以及表面膜不完整等的不均匀性而引起。放金属生锈现象，即是电化学腐蚀过程。在现代工业迅速发展，三废处理还不彻底的今天，在潮湿空气中，往往含有二氧化碳（CO2、二氧化硫（SO2）等腐蚀性气体。当它形成并达到20～30个分子厚度的水膜时，就成为电解质的电解液膜。这时，电化学腐蚀就会加快发生。而在净化的大气中，金属表面仅仅存在纯水膜，就不足以引起强烈的电化学腐蚀。由此可见，产品表面和大气干净与否，对

3、金属制品的腐蚀程度有多大的影响。影响金属锈蚀的主要因素大致有以下几种：（1）空气的相对湿度是一项影响大气腐蚀性的重要因素。所谓相对湿度系指绝对湿度（空气中含有实际水蒸气的量，克／米3）与饱和湿度（空气中达饱和的水蒸气量。超过此限，一水蒸气即形成水珠落下）的百分比。金属因其性质和表面形态的不同，都有一个产生锈蚀的临界相对湿度值。钢铁生锈临界相对湿度值一般是75％，所以降低大气的相对湿度，是一种主要的防锈办法。（2）空气温湿度的变化也是影响大气腐蚀的一个主要因素。低气温、高湿度就会引起水汽凝聚。凝聚水膜中溶有有害

4、气体和盐类，便会产生电化学腐蚀。而且温度愈高金属生锈速度愈快。（3）溶液的酸碱性（PH值）对金属腐蚀有影响，其中如氯化物对腐蚀的速度影响更大。盐雾、手汗、热处理残留盐渣、焊接后残留焊药等都含有氯离子，如果清洗不净，极易造成生锈。（4）空气中腐蚀气体污染对金属伪影响。危害最大的是大气中的二氧化硫（SO2），因SO2溶解于水中即变成亚硫酸H2SO3，如果SO2被氧化后生成三氧化硫（SO3），其吸湿性更强，水溶液的腐蚀性更为强烈，特别在有化工厂发放如硫化氢（H2S）、氨气（NH3）和盐酸（HC1）等的污染下，都将加

5、速金属的电化学腐蚀。（5）其他因素对金属也有影响。空气中含有大量灰尘，其中包括煤烟、煤灰等碳和碳化物、金属氧化物、砂土、氯化钠、硫酸按及其他盐类颗粒等。这些物质落在金属表面，特别与水蒸气共同作用下，其腐蚀作用将大大加剧。铁生锈是一个电化学腐蚀过程，也即发生了原电池反应。铁的杂质主要是碳是原电池的正极，铁是负极。当有电解质存在时，增强了溶液的导电性，使电化学腐蚀过程加快。（＋）：O2+2H2O+4e-=4OH-(-):2Fe-4e-=2Fe2+Fe2++2OH-=Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O=

6、4Fe(OH)3氢氧化铁部分失水，即为铁锈。因为盐水是电解质溶液,容易发生电化腐蚀钢铁在潮湿的空气中表面会形成一薄层水膜，水膜又溶解有来自大气中的二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、等气体，使水膜中含有一定量的氢离子，结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜，它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好构成了原电池。由于在腐蚀过程中不断有氢气放出，所以叫做析氢腐蚀，这是在酸性环境中引起的腐蚀。在一般情况下，如果钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的氧气，此时就会发生吸氧腐蚀。在这两种电化学腐蚀过程中，如果当中存在盐，就会

7、使电子在溶液当中的移动速度加快，起了导电的作用，从而能够加快钢铁的腐蚀速度。