与金属腐蚀“较量”


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与金属腐蚀“较量”

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与金属腐蚀“较量”

作者：佚名文章来源：本站原创点击数：更新时间：2005-3-20

　　铁器用久了会生锈，铜器摆久了也会长绿霉，这些都是金属腐蚀最常见的例子，腐蚀是自然界中的重大浪费。

　　在全世界每年生产的金属总吨数中，约有十分之一的制品因腐蚀而完全报废。金属机械设备腐蚀所造成的损失远远超过了金属本身的价格。据20世纪70年代末估计，苏美两国机械设备因腐蚀破坏而损失的钢铁，每年达4000万吨，用这些钢材可造万吨轮船1750艘，可铺京沪铁路75条。据不完全统计，由于金属腐蚀造成的损失，英国每年为13.65亿英镑，美国为700亿美元，日本为 6.25亿日元，我国相当于损失了一个年产300万吨的钢厂。

　　腐蚀，俗称生锈。科学上对腐蚀的解释是金属在外界环境的影响下，由于化学和电化学的作用所遭受的破坏。其中，化学腐蚀是金属在非电解质溶液中，或者在干燥的气体中与外界环境直接发生化学反应的结果，金属在高温气体中的氧化，就是化学腐蚀的一个例子；电化学腐蚀是金属在电解质溶液中发生电化学作用的结果，金属在酸类液体中的腐蚀都属于这一类。铁的生锈就是由于铁在潮湿的空气中，由于水和氧或其他微量电解质的作用所遭受的破坏。

　　多数金属在腐蚀过程中，表面能生成一层固态膜，如果膜层是坚固致密的，就可以起到隔离腐蚀的作用，腐蚀就会减慢或中止。如铝制品在空气中生成一种十分坚固致密的氧化铝薄膜，保护其不再继续腐蚀。铁在浓硫酸中生成硫酸铁膜层，铅在稀硫酸中生成硫酸铅膜层，都可以起到保护作用。但金属在腐蚀过程中如果不能生成固态膜，或者膜不完整不坚牢，腐蚀就进行得较快。

　　为了防止金属腐蚀，我们的祖先早在2000多年前就做了尝试。1974年在陕西临潼秦始皇的从葬陶俑坑挖掘出的3把宝剑，至今无丝毫锈迹，光耀闪烁，锋利无比。经科学家们研究，宝剑采取了铬盐氧化处理，是用铬盐作氧化剂，在剑的表面形成了一层非常细密的氧化层，使剑不再起别的氧化作用，所以又叫钝化处理。

　　随着科学技术的发展和进步，如今防止金属腐蚀的方法越来越多。但这些方法只能适用于构造简单、形状规则的金属材料，对于构造复杂或精密度要求高的金属零件就不适用了。

　　科学家们经过孜孜不倦的探索，又从化学工业中找到了新型防锈剂，如亚硝酸异丙胺、碳酸二环己胺等。这些化学防锈剂具有像樟脑丸一样的挥发性，能充满整个包装空间和任何细小的缝隙，并吸附在金属的表面上，如和空气中的水分相遇，就发生水解作用，分解出有机阳离子和氢氧阴离子薄膜。金属表面上有了这层薄膜后，就像涂上一层油似的，不会再吸附水分，而氢氧阴离子则能抵抗空气中氧的侵蚀而起着防锈作用。

近年来，人们利用被誉为“闪烁时代光辉的金属钛”来进行金属反腐蚀的斗争，也取得了卓绝的成效。一些用不锈钢做的机器，比如漂白机等，每年要腐蚀掉0.3毫米，2毫米厚的不锈钢7年也会被腐蚀掉，而改用钛每年只腐蚀千分之二毫米，同样厚的板材可以用上1000年。

　　在氯碱工业中，用钛阳极代替石墨阳极被誉为氯碱工业的一大革命。在湿法冶金生产中用钛可节约大量钢材。仅在葫芦岛锌厂和沈阳冶炼厂每年因用钛而节约防腐钢材就有1000吨左右。

　　湖南某制盐工厂，饱和的盐浆对管道和设备腐蚀严重，碳钢管只用半个月，就被腐蚀成蜂窝孔，不锈钢管4个月也被腐蚀穿孔。后改用钛制成管道则“旧貌换新颜”。而今用钛管已十余年，未发现腐蚀，管内不结垢，不堵塞，堪称“与腐蚀搏斗的勇士”。

文章录入：Leo 责任编辑：Leo

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