张丽阳 丁婳 高春雪 薛亚蒙
北华航天工业学院
商品的除锈与养护
张丽阳 丁婳 高春雪 薛亚蒙
北华航天工业学院
在当今社会,金属的养护已经得到了广泛的重视。随着工业的发展,有数据显示,金属在生产生活中有十分之一的因腐蚀而报废。如此以来,企业在商品的除锈和养护上将花费大量的人力物力财力。因此商品的除锈与养护是十分重要的。
生锈主要是指铜、铁等金属表面在潮湿空气中氧化形成一些化学物质,其本质是金属的氧化反应。金属及其合金等至今仍然是生产生活中最重要的结构材料,因此会出现生锈情况的商品以金属商品为主。金属的锈蚀是指金属在环境的影响下引起的破坏或者变质。
(1)破坏商品原有的性质,使得商品的外观、色泽、精度以及其他的机械性能等功能性质方面发生变化,以至于不能满足使用需要也不能达到使用要求。 降低了商品的品质质量,甚至会变为无法投入使用但又难以处理的废品,造成严重的资源浪费甚至环境破坏。(2)商品因为锈蚀而造成质量下降,也会使得额外的护理或者维修的费用增加,造成了成本的增加和大量的损失。 (3)商品的锈蚀会形成一些污染和破坏,护理不当的比如管道等因锈蚀破坏,有可能会造成油气等泄露,不仅造成了巨大的财产损失,还严重破坏了环境。(4)在一些重要商品的使用中,因为锈蚀,形成巨大的安全隐患,可能会造成潜在的事故会带来无法估量的人员财产损失,特别是人员伤亡是不可逆的。
(1)定义: 化学锈蚀是指完全干燥或无电解质存在的条件下,金属在氧化物的直接作用下形成的破坏。
(2)机理: 化学锈蚀反应过程中由腐蚀产物在金属表面形成的,能够隔离金属表面和锈蚀环境,阻止锈蚀作用继续,使得金属的锈蚀速度降低的薄膜,即为金属表面保护膜。而对于某些性质较为活泼的金属,在与氧化物发生锈蚀反应之后,在其表面形成了较为致密的金属表面保护膜, 阻隔了反应物与锈蚀环境的继续作用,可以使得其化学反应速度大大降低甚至于停止反应。
(1)定义:电化学腐蚀是指金属在电解液中或者液膜下发生的锈蚀,并在锈蚀过程中有电流产生。
(2)机理:电化学锈蚀的范围更加广,相较于化学腐蚀来说,更为常见,而且具有更大的危害性。 比如金属在潮湿空气里发生的大气腐蚀,或者在地下土壤中的锈蚀,各种酸碱盐溶液中发生的锈蚀等等,都属于电化学锈蚀。
1.全面腐蚀:也被称为均匀腐蚀,是腐蚀介质与金属表面直接接触所形成的一种化学反应形式,会导致整个金属尺寸变小和表面颜色的改变。其腐蚀的深度和分布的分布比较均匀,其速度较稳定,腐蚀量较大,易于预测,相较于其他来说危险性比较小。
2.局部腐蚀:也被称为不均匀腐蚀,是腐蚀介质与金属表面直接接触所形成的一种电化学反应的一种形式。 其范围是在金属的一个部分或者几个部分发生的,会导致金属的局部地方遭到锈蚀和破坏。
(1)金属的性质; (2)合金组分与杂质;
(3)金属制品表面加工方法与表面状态; (4)锈蚀产物的性质与制品的结构; (5)金属表面镀层的影响。
(1)空气湿度;(2)空气温度;(3)空气中有害气体与杂质。
(1)常见产品:铁锅、菜刀、铁丝、螺丝刀等;(2)生锈条件:与空气和水发生反应,或者与空气中的腐蚀性气体、灰尘杂质等接触加速其锈蚀反应。(3)除锈方法: ①物理方法: 可以使用钢丝刷或者磨砂纸打磨,适合除锈面积小数量少的生锈铁制品②化学方法: 将生锈铁制品浸泡在一些溶液,如无机稀酸溶液中③除锈剂:使用除锈剂,即弱酸性化学液体,使之与锈蚀产物接触发生反应,达到除锈目的;(4)防锈方法: ①尽量保持铁制品的干燥和清洁,使其有一个良好的外部防锈环境 ②合金组分与杂质的性质:将一些较为稳定不活泼的其他成分加入到铁制品中,组成合金,以改变铁内部的组织结构,改善其性质,降低生锈可能和速度。比如在普通的钢里加入铬、镍等金属,使之成为不锈钢,大大地降低了生锈速度,增加了钢铁制品的抗生锈能力。③在铁制品表面镀上保护层,隔绝氧化介质,达到除锈目的:a.在铁制品表面涂上油漆、矿物性油等;b.通过使之与一些化学物质发生化学反应,在其表面形成金属表面保护膜,同样也可以达到隔绝外界介质降低锈蚀速度的作用;c.通过热镀、电镀等方法在铁制品表面镀上不易氧化发生锈蚀的更为稳定的金属,比如可以在铁制品表面镀上锌、铬、镍等金属,达到防锈作用。 (5)日常铁制品护理窍门: ①加热铁锅,将清洁工具沾上醋对生锈部位进行擦拭;②铁制品使用过后再次使用时,不要过度清洁,防止其在表面氧化层破坏。
(1)常见产品:电线、电缆、液化气钢瓶的阀门、插座中的铜片、火锅的铜锅等;
(2)生锈条件:与氧气、水、二氧化碳发生反应,形成铜锈;
(3)除锈方法: ①械法:表面的粉状锈可以使用工具手工清除;使用喷砂机或者激光机械去除铜锈;②化学法:使用酸性除锈剂或者使用碱浴浸泡法去除铜锈;③电还原法: 由于铜的生锈是一种电化学锈蚀,可以利用一些电化学反应使之还原;
(4)防锈方法: ①尽量保持铜制品的干燥和清洁,将其置于干燥的地方,再与空气接触也容易形成氧化保护膜,从而隔绝氧化介质,达到防锈目的;②合金组分与杂质:同样可以在铜制品中加入一些稳定不易发生锈蚀反应的其他金属或者杂质,形成不易生锈的合成铜制品;③在铜制品生产出来之后,再进行防锈处理,比如使用铜用防锈液或者进行钝化处理,也可以达到防锈目的。
(5)日常铜制品的护理窍门:①将清洁工具沾上醋对铜锈部位进行清洁;②使用柠檬汁加上盐对铜锈部位进行清洁;③火锅等食用器具的铜锈,是有毒物质,它能溶于食物,进入人体会引起中毒;④铜丝表面可以铜保护剂或者铜固色剂进行防锈,也可以电镀稀有金属等。
铜制电线电缆等,应该采用铜无氧处理,或者使用聚四氟严密包裹,以防在使用过程中因为发生锈蚀而带来安全隐患。