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柔性石墨對(duì)金屬的腐蝕機(jī)理與防護(hù)措施

2016-12-13 09:56:36 作者：本網(wǎng)整理來(lái)源：豐稔石墨分享至：

    一、柔性石墨對(duì)金屬的腐蝕作用

    1 電偶腐蝕

    當(dāng)異種金屬在電解質(zhì)溶液中接觸時(shí)，由于腐蝕電位的差異而產(chǎn)生電流流動(dòng)，這樣便構(gòu)成了一個(gè)腐蝕電池，從而使腐蝕電位較低的金屬的溶解速度增加，造成接觸處的局部腐蝕，而腐蝕電位較高的金屬得到保護(hù)，這種現(xiàn)象稱(chēng)作電偶腐蝕。當(dāng)柔性石墨對(duì)金屬部件進(jìn)行密封時(shí)，若密封介質(zhì)為導(dǎo)電性的電解質(zhì)，則構(gòu)成了一個(gè)腐蝕電池。由于石墨電極具有導(dǎo)電性且其電極電位遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于大多數(shù)金屬的電極電位，所以在這一腐蝕電池中，金屬充當(dāng)電池的負(fù)極，柔性石墨充當(dāng)電池的正極。從而電解質(zhì)溶液中的氫離子披還原成氫氣放出，電子從金屬流向石墨，其結(jié)果是金屬不斷溶解而被腐蝕。即使密封部件周?chē)鷽](méi)有電解質(zhì)，只要在一定的空氣濕度下（相對(duì)濕度超過(guò)60％），金屬表面上就會(huì)形成一定薄薄的水膜，柔性石墨內(nèi)部也會(huì)變得濕潤(rùn)，水膜的酸性增強(qiáng)，H+離子濃度增大。此時(shí)柔性石墨與金屬間也會(huì)形成許多微電池，發(fā)生腐蝕作用。

    2 縫隙腐蝕

    金屬部件在介質(zhì)中，由于金屬與金屬或金屬與非金屬之間形成特別小的縫隙，使隙內(nèi)的介質(zhì)處于滯流狀態(tài)，引起縫內(nèi)金屬的加速腐蝕，這種局部腐蝕稱(chēng)為縫隙腐蝕。當(dāng)柔性石墨材料用作金屬部件密封時(shí)，由于金屬部件和柔性石墨表面都不很光滑，所以在接觸面上必然形成許多縫晾。此外，柔性石墨中還存在許多毛細(xì)管，當(dāng)其周?chē)嬖陔娊赓|(zhì)溶液時(shí)，溶液就能經(jīng)由毛細(xì)管進(jìn)入縫隙中，這就形成了縫隙腐蝕的條件。

    3 其他形式的腐蝕

    由于被密封介質(zhì)的不同，除了電偶腐蝕和縫隙腐蝕外，還可能發(fā)生與金屬發(fā)生點(diǎn)蝕、晶體腐蝕、選擇性腐蝕等其它形式的腐蝕。但由于柔性石墨材料中的雜質(zhì)不能直接引起這些腐蝕，因而柔性石墨與金屬問(wèn)的腐蝕主要還是以上兩種腐蝕。

    二、減輕柔性石墨對(duì)金屬腐蝕的方法

    1 添加緩蝕劑

    在柔性石墨中添加具有緩蝕作用的化學(xué)物質(zhì)能減緩金屬的腐蝕。

    （1）在柔性石墨中加人有機(jī)化合物型緩蝕劑（如山梨糖油酸醋等），通過(guò)緩蝕劑分子上的極性基團(tuán)

    與金屬表面的吸附作用，使金屬表面的能量狀態(tài)趨于穩(wěn)定，同時(shí)非極性基團(tuán)會(huì)在金屬表面形成保護(hù)

    膜以達(dá)到防蝕的目的……

    （2）在柔性石墨中添加含氧的中性緩蝕劑如磷酸鹽和硅酸鹽、亞硝酸鹽、翎酸鹽等使金屬表面鈍化以達(dá)到防腐的目的。

    2 陰極保護(hù)

    在柔性石墨中添加電位低于對(duì)偶金屬的活潑金屬，使電化學(xué)腐蝕首先在添加的活潑金屬上進(jìn)行，以達(dá)到保護(hù)金屬的目的。

    （1）將電位較低的金屬粉末（鋅粉）直接與石墨蠕蟲(chóng)混合后，壓制成柔性石墨材料。

    （2）以活潑金屬的氫氧化物（如氫氧化鋅）溶液浸泡石墨船蟲(chóng)，除美水分后，在高溫爐內(nèi)通人還原性氣體（C0），使之還原成金屬，使金屬均勻分布在石墨蠕蟲(chóng)表面，再經(jīng)壓制成柔性石墨材料，具有良好的防腐效果。

    （3）采用真空燕鍍法：使金屬鋅鍍到石墨蠕蟲(chóng)表面，再經(jīng)壓制成柔性石墨材料。

    （4）仿照電鍍的方法將金屬鋅電沉積到石墨姍蟲(chóng)上，再壓制成柔性石墨材料。

    3 降低硫、氯含量

    采用一些特殊的工藝措施，降低柔性石墨中的硫離子和氯離子的含量，以減輕縫隙腐蝕的作用。