如何选用耐腐蚀材料?

2022年03月22日 阅读量:46

在化工品生产研发中,材料的选用是一门大学问,特别是金属材料,在使用中遇到的最大问题就是容易腐蚀。所以正确选用金属材料,或者找到合适的替代材料对化工人来说非常重要。

在设计金属构件时,应注意避免两种电势差很大的金属互相接触。例如,铝合金、镁合金不应当和铜、镍、铁等电极电势代数值较大的金属直接连接。当必须把这些不同的金属装配在一起时,应该设法采用加隔离层的办法把它们隔开来。例如,喷绝缘漆、衬塑料或橡胶垫,或通过适当的金属镀层隔离。若铝合金与钢铁件组合时,则需将铝合金进行阳极氧化处理,并将钢铁镀锌或镀镍后才可再组装在一起。

纯金属的耐蚀性能一般比含有杂质或少量其他元素的金属更好。例如,铝在相当纯的状态下(99.5%以上)价格并不贵,因此电气工业中使用较多。

选用材料时还应考虑材料使用时所处的介质种类和条件,如空气的湿度、溶液的浓度、温度等。例如,对接触还原性或非氧化性的酸和水溶液的材料,通常使用镍、铜及其合金。对于氧化性极强的条件,采用钛和钛合金。除了氢氟酸和烧碱溶液外,金属钮和非金属的玻璃几乎对所有介质都能耐蚀。许多年来,但已波认为并已被用作完全耐蚀材料。

不锈钢并不是在所有情况下都不生锈,也并非是耐腐蚀的材料。它是由含铬11.5%~30%,含镍低于22%,加上其他少量合金元素所组成的,包括30种以上不同合金系列的通称。不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低,因此大多数不锈钢的含碳量一般不超过1.2%。不锈钢虽然在耐腐蚀方面有着良好的性能,但并不耐所有腐蚀剂。在某些情况下,如含氯化物的介质或被用作受应力的结构时,不锈钢还不及普通结构钢耐腐蚀。有大量的腐蚀事故可以直接归结为对不锈钢选材的不慎或把它当作最好的万能材料之故,实际上不锈钢仅是耐蚀性较高而价格相对较低的一大类材料,使用时必须慎重。

在讨论耐腐蚀性时还可考虑下列五类非金属材料代替金属材料:天然橡胶和合成橡胶;塑料;陶瓷;碳素材料(如石墨);木材。一般来说,橡胶和塑料与金属材料相比较,强度和硬度都低得多,但对氯离子和盐酸的耐蚀性却要强得多,对浓硫酸、硝酸等氧化性酸耐蚀性则较差,对有机溶剂的耐蚀性也较差,使用温度一般不能高于80~90℃。陶瓷的耐蚀和耐热性都很高,但主要缺点是太脆和抗拉强度太低。石墨的耐蚀性、导电性和导热性能都很好,但性脆,硬度低。木材在强腐蚀性环境中一般不耐蚀。

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