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鍍層的腐蝕與防蝕..pdf
第八章、鍍層的腐蝕與防蝕
一. 腐蝕的概念:
在一般人的觀念,腐蝕就是指生銹,或者腐蝕就是氧化造成的,其實並不那麼單純。鋼
鐵及其合金的腐蝕現象才能稱之為生銹 ( 生鐵銹 ) ,而單純的氧 ( 或者是單純的水 ) 是
無法腐蝕金屬的。環境是造成金屬腐蝕的最大因素,人們常接觸的環境就是大氣,即使
單純的大氣也因鄉村、都市、工業區、沙漠、寒帶、熱帶、海上 ( 海邊 ) 等而有很大的
差異,進而影響腐蝕的速率,空氣中引起腐蝕的主要成份為氧氣、水氣和有害雜質。 金
屬在大氣中的腐蝕過程是一種電化學過程 ,當大氣中水氣附著在金屬表面形成薄薄的水
膜 ( 成為電解液 ) ,如果再吸收大氣中的氧及有害雜質 ( 如SO2 、CO2 、Cl-) 以後,就會
使金屬的電化學腐蝕加速的進行。因此金屬在乾燥的空氣中是不會有腐蝕作用,以及金
屬在沒有氧的水中也不會有腐蝕作用。
二. 腐蝕的形態:
絕大部份金屬的腐蝕過程均有電子的移轉行為,因此可以視為一種電化學反應。腐蝕的
分類法很多,在此就以 Fontana 式的第四分類,來簡單說明其八大腐蝕形態。
1.均勻腐蝕:這是最簡單的一種腐蝕,金屬表面出現一層均勻的腐蝕產物,一般鋼鐵在
大氣中的生銹均屬均勻腐蝕。
2.伽凡尼腐蝕:或稱之為異種金屬腐蝕,兩種不同金屬偶和接觸時,化學性質活潑的金
屬會加速腐蝕,惰性比較大的金屬則減慢腐蝕, 如電鍍層所產生的腐蝕即是屬於此類
3.間隙腐蝕:金屬的隙縫處因滯流不通,缺少氧氣,形成氧濃度差電池,特別容易腐蝕
。如鋼管凸緣和墊圈接觸地方 ,如果有鹽類滲入,則間隙腐蝕會加速惡化。
4.孔穴腐蝕:簡稱孔蝕,它發生在鈍化金屬 ( 如不銹鋼 ) ,在氯離子溶液中 ( 海上或海
邊 ) 會發生極度集中的腐蝕,在表面形成四處散步的孔穴 。原因其一是氯離子半徑很
小,很容易穿過保護膜 ( 氧化膜 ) 造成腐蝕。其二氯離子的水和能很小,容易被金屬
吸著,阻礙金屬與氧化劑的作用。
5.晶界腐蝕:金屬晶界附近的化學活性比較強,因此容易發生腐蝕。如金屬銲接處因受
高溫而原有晶格變異。
6.選擇性侵蝕:合金中的某一元素被選擇性的侵蝕,通常是化學性活潑的成份被淬取出
來,如黃銅為鋅銅合金,在一般水溶液環境,其中的鋅因腐蝕而單獨析出。
7.沖磨腐蝕:金屬在流動的腐蝕環境中,因為沖擊而產生的加速腐蝕結果。如金屬管之
轉彎道處。
8.應力腐蝕:當應力與腐蝕環境同時存在,金屬將會逐漸在達到斷裂之前提早破裂。如
振動的振幅是一種應力的存在,它會加速腐蝕的進行。
三. 腐蝕的因素:
對電鍍層之腐蝕可以說大部分為伽凡尼腐蝕效應所致 ,然而在電鍍層的抗腐蝕之高低則
決定下列四項因素:
著作者:ALLAN CHIEN 版本: C 版 日期:2002年01月01日 頁次: 8-01
◎◎◎本教材之著作權乃屬恆伸工作室所有,未經允許不得任意翻印◎◎◎
第八章、鍍層的腐蝕與防蝕
1.第一項為鍍層本身化學性質。如果鍍層的活性比底層大,則鍍層本身易遭受腐蝕。
2.第二項為鍍層之厚度。鍍層之抗蝕性常為鍍層厚度之線性函數,鍍層厚度越厚,抗蝕
性越好。
3.第三項為鍍層的孔隙度。鍍層雖然為一肉眼觀之完整密緻之金屬膜,但是放大觀之,
仍有許多裂縫孔穴。
4.第四項為鍍層身處的環境。再小的、再少的孔隙度之鍍層,再厚之鍍層,若遇上惡劣
的環境 ( 潮氣、氧氣、游離酸霧等 ) ,一樣抵擋不了腐蝕。
四. 連接器電鍍的腐蝕:
在連接器的電鍍經常見到的電鍍規格有:
1.銅合金 ( 黃銅、磷青銅 ) /鍍鎳。
2.銅合金 ( 黃銅、磷青銅 ) /鍍鎳/鍍金。
3.銅合金 ( 黃銅、磷青銅 ) /鍍鎳/鍍錫鉛。
4.鐵材/鍍銅/鍍鎳。
5.鐵材/鍍銅/鍍錫。
由附表可知,在1.項中銅合金較活性會被腐蝕。
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