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孔蚀

2018-07-30 10:09:43     所属分类:腐蚀

孔蚀,或称为斑蚀麻点腐蚀,是金属浸置在溶液时,发生的一种局部的腐蚀,会在金属形成小孔洞。孔蚀的原动力为: 小区域成为阳极;其他表面区域成为阴极,形成局部的电化学反應。孔蝕不易偵測,且孔蝕可穿透至金屬內部,短時間卻減少質量甚微,危害不容忽視。[1]

目录

  • 1 机制
  • 2 孔蚀的 合金 / 环境 组合
  • 3 参阅
  • 4 外部链接

机制

孔蚀机制示意图

传统的解释为自发性的电化学反应。氧化半反应发生在孔洞内,还原半反应发生在孔洞表面周围。当孔洞向内成长时,孔洞内端溶液的离子浓度会逐渐增加,提升孔蚀速率,有此可知,不流动的溶液较易发生孔蚀。又由于重力,孔洞倾向垂直方向生长。  [2]

孔蚀通常腐蚀速率缓慢,重量损失十分微小, 却会深入破坏金属结构。当伴随其他类型的腐蚀时,表面的孔蚀经常被腐蚀产物覆盖。

孔蚀常源自于微小的表面缺陷(刮伤表面或表面涂层),抛光后的表面具有较优的耐孔蚀性。不锈钢也可能发生孔蚀,添加钼的不锈钢耐孔蚀性较佳。

孔蚀的 合金 / 环境 组合

有些金属或合金在特定环境下会失去原有的活性,此状态称为钝态(Passivity)。铝、镍、钛及其合金具有钝化行为,在氧化性环境中,表面形成薄而紧密附着的氧化层,保护金属不受近一步氧化腐蚀。但具有钝化行为的金属或合金还是会被腐蚀,而孔蚀被认为是此情况下局部的腐蚀(微米至毫米尺度)。如铝合金会在氯离子(Cl-)溶液孔蚀。相比之下,氧化层不具保护力的合金 / 环境 组合较少形成孔蚀。

除了氯离子,造成孔蚀的阴离子包含硫代硫酸根离子 (S2O32−)、氟离子及碘离子。硫代硫酸根是特别强烈的腐蚀剂,为黄铁矿氧化或硫酸根离子还原的产物。硫代硫酸根在许多的工程设备会造成腐蚀的问题 : 硫化物矿物冶炼设备、油井及运输高硫原油的管线、牛皮纸造纸厂、甲硫氨酸及离胺酸制造设备等。

添加抑蚀剂于于封闭系统可大幅降低腐蚀速率。

参阅

  1. ^ Joseph R. Davis. Corrosion : Understanding the Basics. ASM International. 2000: 105. ISBN 978-0-87170-641-6. 
  2. ^ ASM Handbook, Volume 13, "Corrosion", ISBN 0-87170-007-7, ASM International, 1987

外部链接

  • Pitting Corrosion - Corrosion Doctors
  • Pitting Corrosion Pitting Corrosion Theory
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