科粤版九下化学第六章 第4节 珍惜和保护金属资源 【素材3】金属防腐蚀方法
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  ⑥机械镀 机械镀是把冲击料(如玻璃球)、表面处理剂、镀覆促进剂、金属粉和被镀金属件一起放入滚筒内,通过滚筒滚动的动能,把金属粉冷压到工件的表面上形成镀层。机械镀层均匀,无氢脆、耗能少,成本低,但仅限于体积较小的工件,如标准件螺丝等。

  ⑦包镀 将耐蚀金属碾压到被保护的金属或合金上,形成包覆层或双金属层。如在高强度铝合金表面覆盖纯铝层等。

  ⑧真空镀 真空镀有真空蒸镀、溅射镀和离子镀,都是在真空中镀覆要求的金属。真空镀层均匀,无氢脆,但镀层薄、设备贵、镀件尺寸受限,多数用于装饰性镀层。

  (3)化学保护层

  化学保护层也称化学转化膜。采用化学或电化学方法使金属表面形成稳定的化合物膜层。根据成膜时所采用的介质,可将化学转化膜分为氧化物膜、磷酸盐膜、铬酸盐膜等。

  ①氧化膜 在一定温度下把钢铁件放人含有氧化剂的溶液中,处理形成致密的氧化膜。例如钢铁的"发蓝"或"发黑"处理。

  ③铬酸盐钝化膜 把金属或金属镀层放入含有某些添加剂的铬酸或铬酸盐溶液中,可以生成铬酸盐钝化膜。铬酸盐膜与基体结合牢固,结构比较紧密,具有良好的化学稳定性、耐蚀性,对基体金属有较好的保护作用。

  (4)复合保护层

  为了进一步提高金属的耐腐蚀性能,近些年来,人们把金属保护层、非金属保护层以及化学保护层结合起来,综合利用,达到更好的防腐效果。例如"达克罗"技术,就是把钢铁件表面先除锈,并经铬酸盐处理,而后浸入一种混有片状锌或铝的有机树脂中,涂覆后再经烘烤,形成很薄的一层复合涂层,其耐蚀性远比单纯镀锌或镀铝性能强。达克罗实际是锌铬和有机树脂涂层,用于标准件可以达到防腐和自润滑的效果。

  三、处理腐蚀介质

  处理腐蚀介质就是改变腐蚀介质的性质,降低或消除介质中的有害成分以防止腐蚀。这种方法只能在腐蚀介质数量有限的条件下进行,对于充满空间的大气当然无法处理。处理腐蚀介质般分以下两类:

  一类是去掉介质中有害成分,改善介质性质。例如在热处理炉中通入保护气体以防止氧化,在酸性土壤中掺八石灰进行中和,防止土壤腐蚀等。

  另一类就是在腐蚀介质中加入缓蚀剂。在腐蚀介质中加入少量的缓蚀剂,可以使金属腐蚀的速度大大降低,此种物质称缓蚀剂或腐蚀抑制剂。例如在自来水系统中加入一定量的苛性钠或石灰,以去除水中过多的CO2,防止水管腐蚀;在钢铁酸洗溶液中加缓蚀剂,以抑制过酸洗和氢脆性等。

  用直流电改变被保护的金属电位,从而使腐蚀减缓或停止的保护法叫做电化学保护。这类保护方法主要有外电源阴极保护法、保护器保护法和阳极保护法三种。

  外电源阴极保护法就是把被保护的金属设备接到直流电源的负极上,进行阴极极化,从而达到保护金属的目的。例如,地下石油管道和船舶的外壳,均可采用此种保护法。

  保护器保护法(又叫牺牲阳极阴极保护法)就是把低于被保护金属电极电位的金属材料作为阳极(牺牲阳极),从而对被保护金属进行阴极极化。例如,采用电极电位较负的锌合金或铝镁合金连接于钢铁制品上,前者作为阳极而不断遭受腐蚀,后者得以保护。

  利用直流电对保护金属进行阳极极化,使金属处于阳极钝化状态,从而达到保护目的的方法,叫做阳极保护法。