付琦
中科院金属所国家金属腐蚀控制工程技术研究中心
腐蚀是指物质与环境相互作用而失去它原有性质的变化过程。近年来,我国重工业和轻工业迅速发展,在国民经济中占据了重要的比重。但是,腐蚀会造成各行各业,如冶金、化工、电力、机械、海洋开发和农业等设备的失效和能源的消耗,还会引起环境污染和爆炸等安全问题。下图为管道已被严重腐蚀。
(图来源于网络)
目前,主要通过阴极保护、防护涂层、缓蚀剂和杀菌剂来减缓腐蚀。
1、 阴极保护主要是通过向被保护金属施加一个外加电流,使其成为阴极,电子的迁移受到抑制。就像是隔绝了电子的交通道路,使其不能通过。下图为牺牲阳极阴极保护。
(图来源于网络)
2、 防护涂层是指在材料表面涂抹一层材料,例如金属涂层、有机涂层或者无机涂层,与环境隔绝,从而达到抑制腐蚀的目的。就像夏天在皮肤上涂上一层防晒霜隔绝紫外线一样,可以保护皮肤免受紫外线的危害。
3、 缓蚀剂主要以微量的浓度被添加在材料表面,达到减缓或防止腐蚀的目的。可分为阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂。阳极型缓蚀剂可以在材料表面生成一层保护膜。阴极型缓蚀剂可以抑制材料的阴极反应。混合型缓蚀剂兼备两者的特点。
4、 目前工业上常用的两种杀菌剂为戊二醛和THPS,可以通过杀死细菌来抑制微生物引起的腐蚀。就像种地在田里播撒农药去除害虫一样。
腐蚀与我们的生活密切相关,据统计,我国因腐蚀造成的经济损失约占国内生产总值的3.34%--5%。做好防腐工作,不但可以节省大量的金属材料,避免巨大的经济损失,而且还能防止重大安全事故的发生。同时,还能促进新技术与新工艺的发展。因此,了解腐蚀可以提高我们的安全意识和防腐意识,是非常有必要的。