详细描述:
相对非金属耐腐蚀材料而言,金属抗腐蚀材料主要有铁基合金(耐腐蚀不锈钢);镍基合金(Ni-Cr合金,Ni-Cr-Mo合金,Ni-Cu合金等);活性金属。
镍基耐蚀合金
主要是
哈氏合金以及Ni-Cu合金等,由于金属Ni本身是
面心立方结构,
晶体学上的稳定性使得它能够比Fe能够容纳更多的合金元素,如Cr,Mo等,从而达到抵抗各种环境的能力;同时镍本身就具有一定的抗腐蚀能力,尤其是抗
氯离子引起的
应力腐蚀能力。在强
还原性腐蚀环境,复杂的
混合酸环境,含有卤素离子的溶液中,以哈氏合金为代表的
镍基耐蚀合金相对铁基的不锈钢具有绝对的优势。
活性金属
也具有很好的抗腐蚀能力,典型代表是Ti;Zr;Ta等;其中最典型的代表是Ti;钛材有着广泛的应用,主要用在一些不锈钢无法适应的腐蚀环境。钛材耐腐蚀原理:在氧化性气氛中,形成致密的
氧化膜来提供保护;所以一般不能用于
还原性较强或者密封性那个较高的腐蚀环境中(缺氧环境),与此同时,钛材的应用温度一般小于300摄氏度。特别要注意的是,活性金属都不能用于含氟的环境。(如
氢氟酸环境可以选用哈氏C2000,NiCu合金等
金属材料在腐蚀性介质中所具有的抵抗介质侵蚀的能力,称金属的耐蚀性。纯金属中耐蚀性高的通常具备下述三个条件之一。
(1)热力学稳定性高的金属。通常可用其标准
电极电势来判断,其数值较正者稳定性较高;较负者则稳定性较低。耐蚀性好的贵金属,如Pt、Au、Ag、Cu等就属于这一类。
(2)易于
钝化的金属。不少金属可在氧化性介质中形成具有保护作用的致密氧化膜,这种现象称为钝化。金属中最容易钝化的是Ti、Zr、Ta、Nb、Cr、Al等。
(3)
表面能生成
难溶的和保护性良好的
腐蚀产物膜的金属。这种情况只有在金属处于特定的
腐蚀介质中出现,例如,H2SO4溶液中的Pb和Al,H3PO4中的Fe,盐酸溶液中的Mo以及大气中的Zn等。