组成汽油的各种炬类,都是没有腐蚀性的化合物。汽油中腐蚀性物质都是怪类以外的一些物质,如硫及硫的化合物,水熔性酸或水溶性碱,以及有机酸性物质和水等。①硫及硫的化合物汽油中的硫及硫的化合物,通常有元素硫、活性硫化物和非活性硫化物三类。 元素硫在汽油中是以游离状态存在的硫,它对金属的腐蚀性非常强烈,在常温下,元素硫就可以与金属铜发生化学反应,从而使铜被腐蚀。在高温条件下,元素硫可以与铁发生化学反应,其结果是使铁质零件过早失效。如在温度超过150'C时的条件下,硫还可以与某些短类发生化学反应,生成具有强烈腐蚀性的硫化氢。 活性硫化物是指能够直接腐蚀金属的硫化物。它的种类较多,如硫化氢、硫醇、二氧化硫、三氧化硫和硫酸等。原油中一般是不含硫化氢的,但在炼油过程中由于某些化学反应就生成了硫化氢,它微珞于汽油。硫化氢对大多数常用金属都有着强烈的腐蚀性,因而汽油中是不允许其存在的;硫醇是原油中的有害成分,有恶臭昧。它不仅腐蚀像铜、银、怦和铁这样一些常用金属,还可促使汽油胶质的生成,所以是十分有害的;二氧化硫和二氧化硫是油品在硫酸精制等加工过程中由一些硫酸醋分解产生的。它们对金属都有强烈的腐蚀作用,如果有水存在的话,还会生成亚硫酸和硫酸,其腐蚀性更强。非活性硫化物是指不直接对金属起腐蚀作用的硫化物,如硫醋、二硫化物、环硫酷和唾吩等。由于它们的化学性质不活泼,所以不直接腐蚀金属。但它们在汽油发动机中燃烧后,都会生成二氧化硫和二氧化硫,不仅污染大气,腐蚀气缸和活塞并增大磨损,而且窜入曲轴箱遇冷凝水后会生成亚硫酸和硫酸,既腐蚀零件,又使汽油机油中的某些组分被磺化或醋化,生成具有强烈腐蚀作用的磺酸、酸性硫酸醋及胶状物质,造成汽油机油过早失效。 ②水恪性酸或碱水溶性酸是指能够溶于水的酸和低分子有机酸,如硫酸、盐酸以及甲酸、乙酸和丙酸等;水溶性碱是指能够溶于水的碱,如氢氧化饷、氢氧化饵和碳酸铀等。 原油中是不含水溶性酸或碱的,但原油在炼制过程和成品油在输转、贮存过程中,就可能使石油产品中残留水溶性酸或碱。或者由于石油产品贮存时间过长或保管不善,炬类被氧化生成了低分子有机酸。 水溶性酸的化学性质活泼,几乎能与各种金属直接发生化学反应生成盐类而引起金属腐蚀。水榕性碱能对铝产生腐蚀作用,生成氢氧化铝的胶体物质,堵塞油道和喷管或喷油器。 ③有机酸性物质石油中的有机酸性物质分为酣类、脂肪酸和环烧酸类。有机酸性物质在量少、常温和无水的条件下,对金属几乎是无腐蚀作用的。但当其含量较多,温度较高和有水存在时,也能对金属起到腐蚀作用。
就是人们常说的“白锈”,镀锌产品一般要做盐雾测试,白锈一般是测产品表面镀锌封闭多少时间,“红锈”是测产品锌层的厚度。白锈的主要成分是:白色腐蚀物主要成分是碱式碳酸锌,分子式为Zn2(OH)2CO3。
①内部因素。这是指钢铁本身的成分、组织、结晶方向、残余应力、表面转化膜等导致的不均一性,这种不均一性使金属内部有不同电位的区域存在,进而形成微电池。
②外部因素。是指与钢铁表面接触的介质溶液,也就是说钢铁腐蚀受到环境的支配,如果环境改变,腐蚀的状态、速度就会发生变化。例如,把潮湿环境中的金属转移到干燥的环境中,腐蚀速度也会减慢;把海边的金属移到离海岸较远的普通环境之中,腐蚀也会减慢。
③主要外部因素的影响
为了帮助大家更好地理解外部因素对腐蚀的影响,这里把腐蚀的主要外部因素及影响的程度,简述如下:
a温度湿度的影响
在相对湿度大,温差变化剧烈的环境中,容易形成水膜,而钢铁在水膜下的腐蚀速度极快。钢铁的大气腐蚀速度与其表面形成的水膜厚度的关系,可分为以下四种情况:
第一、在临界相对湿度附近(即在相对湿度为70%~75%时),水膜为100A以下时,腐蚀速度很小;
第二、当湿度超过临界相对湿度时,其腐蚀速度将成倍增加,尤其是相对湿度80%~100%、水膜在1μm以下时,由于氧气的扩散速度快,因而钢铁在这种水膜下的腐蚀速度很快;
第三、随着水膜增厚,将形成肉眼可见的液膜,这时由于氧气的扩散速度变慢使腐蚀速度相对降低;
第四、当水膜厚度逐渐增加形成水滴时,其腐蚀的速度与金属在液体中浸渍条件下的腐蚀相类似。
注:在腐蚀防护下,有一个概念经常被提到,就是“凝露”。所谓凝露是指当大气中水蒸汽的含量多时,水蒸汽就以液体水的形式析出,附着在物体的表面,人们把这种现象称之为凝露。
b大气中污染物质的影响
空气污染是金属腐蚀的主要原因。在不同的环境下,引起空气污染的物质种类和金属腐蚀的速度是不一样的。常见能够引起凝露中心核子的污染物质有三氧化硫、硫化氢等气体类和烟尘、海盐类等固体物质。当大气中的相对湿度达到70%以上时,如果在钢铁表面吸附的二氧化硫的量越多,金属腐蚀速度就越快;其次,在城市大气中含有较多的烟尘,这些烟尘中含有各种各样的吸湿性盐类化合物,即使在很低的相对湿度下,也容易引起毛细管凝聚,进而使钢铁表面形成水膜而加快金属腐蚀速度;在海岸地带作为海水中的海盐粒子是重要的腐蚀成分。海盐粒子的量是根据离海岸的距离、风向、风速而异,因而导致金属腐蚀的速度是随着离海岸的距离增加而减少的。
针对腐蚀的上述原理,人们通过防腐涂料尤其是重防腐涂料,使其涂装成膜后隔绝外界腐蚀性物质对被涂物的侵入,阻碍腐蚀原电池中阳极与阴极区之间离子的移动,相当于等效地在腐蚀电池回路中串入了高电阻,抑制了腐蚀电流强度,从而减缓腐蚀速度,起到防腐的作用。
11232 防锈颜料的作用
用于防腐涂料的防锈颜料的种类较多,其常见有以下几种:①与成膜剂起反应形成致密的防腐涂层;②颜料是碱性物质,溶于水则形成碱性环境;③水溶性的成分到达金属表面使表面钝化;④与酸性物质反应使其失去腐蚀能力;⑤水溶性成分或与成膜剂的反应生成物在水中溶解变为防腐成分等。防锈颜料的上述防腐作用通常是同时存在的,其防腐机理包括下列物理的、化学的、电化学的三个方面。
①物理防腐作用。适当配以与油性成膜剂起反应的颜料可以得到致密的防腐涂层使物理的防腐作用加强。例如含铅类颜料与油料反应形成铅皂使防腐涂层致密,从而减少了水、氧有害物质的渗透。磷酸盐类颜料水解后形成难溶的碱式酸盐,具有堵塞防腐涂层中针孔的效果。而铁的氧化物或具有鳞片状的云母粉、铝粉、玻璃薄片等颜料填料均可以使防腐涂层的渗透性降低,起到物理的防腐作用。
②化学防腐作用。当有害的酸性碱性物质渗入防腐涂层时,能起中和作用变其为无害物质,这也是有效的防腐方法。尤其是巧妙地采用氧化锌、氢氧化铝、氢氧化钡等两性化合物,可以很容易地实现中和酸性或碱性的有害物质而起防腐作用,或者能与水、酸反应生成碱性物质。这些碱性物质吸附在钢铁表面使其表面保持碱性,在碱性环境下钢铁不易生锈。
③电化学防腐作用。从涂层的针孔渗入的水分和氧通过防腐涂层时,与分散在防腐涂层中的防锈颜料反应形成防腐离子。这种含有防腐离子的湿气到达金属表面,使钢铁表面钝化(使电位上升),防止铁离子的溶出,铬酸盐类颜料就具有这种特性。或者利用电极电位比钢铁低的金属来保护钢铁,例如富锌涂料就是由于锌的电极电位比钢铁低,起到牺牲阳
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