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缝隙腐蚀

/crevice corrosion/
条目作者过家驹朱日彰
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过家驹

朱日彰

朱日彰

最后更新 2022-01-20
浏览 246
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两个连接物之间的缝隙处发生的局部腐蚀

英文名称
crevice corrosion
所属学科
冶金工程

  金属和金属间的连接(如铆接、螺栓连接)缝隙、金属和非金属间的连接缝隙,以及金属表面上的沉积物和金属表面之间构成的缝隙,都会出现缝隙腐蚀。

许多金属材料能产生缝隙腐蚀,不锈钢、铝合金等靠钝化来增强耐蚀性的金属材料,也易产生缝隙腐蚀。一般在某些介质中易发生孔蚀的金属,也同样容易发生缝隙腐蚀。环境介质能引起金属材料的缝隙腐蚀,尤其是含氯离子的溶液。 

缝隙腐蚀的产生和发展如图所示。缝隙腐蚀是由缝隙内外介质间物质移动困难所引起的,为此缝隙的宽度应足够狭小。缝隙腐蚀的发展是一个闭塞区内的自催化过程。例如处在海水等介质中的钢制零部件,在缝隙腐蚀的起始阶段,缝隙内外的金属表面都发生以氧还原作为阴极反应的腐蚀过程。由于缝隙内的溶氧很快被消耗掉,而靠扩散补充又十分困难,缝隙内氧还原的阴极反应逐渐停止,缝隙内外建立了氧浓差电池。缝隙外大面积上进行的氧还原阴极反应,促进缝隙内金属阳极溶解。缝隙内金属溶解产生过剩的金属阳离子(Me+),又使缝隙外的氯离子迁入缝隙内以保持电平衡。随之而发生的金属离子水解,使缝隙内酸度增高,又加速了金属的阳极溶解。

缝隙腐蚀的产生和发展示意图缝隙腐蚀的产生和发展示意图

防止缝隙腐蚀的主要措施是在结构中要避免缝隙和能造成表面沉积的几何形状产生,要尽量用焊接代替铆接,采用非吸湿性材料做垫圈。电化学保护对防止缝隙腐蚀有效,例如在海水中采用牺牲锌极或镁极。对某些重要材料可采用合适的耐缝隙腐蚀的金属材料。

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