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工業(yè)鋁型材在大氣環(huán)境中的腐蝕
艾普斯 丨 2017.07.24 丨 2822
大氣環(huán)境主要分為鄉村大氣、工業(yè)大氣、海洋大氣和工業(yè)海洋大氣。盡管這些都是基本的大氣環(huán)境條件,實(shí)際上在每一種環(huán)境條件中,對工業(yè)鋁型材的腐蝕性能都會(huì )有很大的不同。
鋁型材在大氣中能生成一層致密的氧化膜,在潔凈而干燥的大陸性大氣中,腐蝕以化學(xué)歷程進(jìn)行,顯示出工業(yè)鋁型材具有很高的耐腐蝕性。鋁型材在潮濕和受到污染的大氣中,會(huì )產(chǎn)生嚴重的大氣腐蝕。但溫度高于露點(diǎn)時(shí),水凝聚在鋁型材表面上,易發(fā)生電化學(xué)腐蝕,這是無(wú)污染的鄉村大氣中工業(yè)鋁型材腐蝕的主要原因;在工業(yè)地區空氣受到污染,大氣中含有的污染物諸如:SO2、CO2、H2S、NO3、CI2等活性氣體,氣體濃度增加,大氣的pH值降低,從而形成酸雨并增加工業(yè)鋁型材中的腐蝕速度,海洋大氣中的鹵素離子多,雨水中CI(-1)等的濃度和含鹽粒子量高,這都會(huì )降低鋁型材的耐腐蝕性,加速鋁型材的腐蝕。

癢在大氣腐蝕中主要是參與電化學(xué)腐蝕過(guò)程??諝庵械难跞苡阡X型材表面存在的電解液膜層中,作為陰極去極化劑,而鋁型材的表面電解液層主要由大氣中的水汽所形成。水汽在大氣中的含量常用相對濕度來(lái)表示。大氣中的水蒸氣壓與同一溫度下大氣中飽和水蒸氣壓的比值稱(chēng)為相對濕度。很明顯,相對濕度到100%時(shí),大氣中的水汽就會(huì )直接凝結成水滴,降落或凝聚在鋁型材的表面,就形成了肉眼可見(jiàn)的水膜。即使相對濕度小于100%,由于毛細管凝聚作用、吸附凝聚作用或化學(xué)凝聚作用,水汽也可以在鋁型材表面凝結成很薄的、肉眼不可見(jiàn)的水膜。正是由于這種電解質(zhì)液膜層的存在,使電化學(xué)腐蝕具備了條件,從而使鋁型材受到的大氣腐蝕相對明顯。液膜層的厚度影響著(zhù)大氣的腐蝕速度,因此,也可以按照鋁型材表面的潮濕不同,也就是按照電解液膜層的存在和狀態(tài)不同,對大氣腐蝕類(lèi)型進(jìn)行劃分,稱(chēng)為干大氣腐蝕、潮大氣腐蝕和濕大氣腐蝕。在實(shí)際大氣腐蝕情況下,由于環(huán)境條件的變化,各種腐蝕形式可以互相轉換。例如,最初在大氣腐蝕類(lèi)型下的鋁型材,當周?chē)髿鉂穸仍龃蠡虺沙闪司哂形愿g產(chǎn)物時(shí),就會(huì )開(kāi)始按照潮大氣腐蝕形式進(jìn)行腐蝕。若雨水直接落在鋁型材面上,潮大氣腐蝕又轉變?yōu)闈翊髿飧g。當雨后金屬表面上可見(jiàn)水膜被蒸發(fā)干燥了,就又按照潮大氣腐蝕形式進(jìn)行腐蝕,也就是主要考慮潮和濕大氣腐蝕在這兩種腐蝕形式。
西部酸雨地區的大氣環(huán)境腐蝕以及青藏高原上特殊的大氣環(huán)境對工業(yè)鋁型材腐蝕的影響是較特殊的,因此,應給予關(guān)注。工業(yè)鋁型材在鹽湖地區的大氣環(huán)境中使用時(shí),很容易被鹽層覆蓋,平時(shí)問(wèn)題不會(huì )暴露出來(lái),但一旦遇到下雨天氣,腐蝕就變得十分嚴重。在鄉村和一般工業(yè)大氣環(huán)境下,鋁型材的年腐蝕速度只有幾十納米的數量級,在海洋大氣環(huán)境中會(huì )有數量級的增加,而在酸雨地區的大氣環(huán)境下,腐蝕變得更為嚴重。
鋁型材在大氣中能生成一層致密的氧化膜,在潔凈而干燥的大陸性大氣中,腐蝕以化學(xué)歷程進(jìn)行,顯示出工業(yè)鋁型材具有很高的耐腐蝕性。鋁型材在潮濕和受到污染的大氣中,會(huì )產(chǎn)生嚴重的大氣腐蝕。但溫度高于露點(diǎn)時(shí),水凝聚在鋁型材表面上,易發(fā)生電化學(xué)腐蝕,這是無(wú)污染的鄉村大氣中工業(yè)鋁型材腐蝕的主要原因;在工業(yè)地區空氣受到污染,大氣中含有的污染物諸如:SO2、CO2、H2S、NO3、CI2等活性氣體,氣體濃度增加,大氣的pH值降低,從而形成酸雨并增加工業(yè)鋁型材中的腐蝕速度,海洋大氣中的鹵素離子多,雨水中CI(-1)等的濃度和含鹽粒子量高,這都會(huì )降低鋁型材的耐腐蝕性,加速鋁型材的腐蝕。

癢在大氣腐蝕中主要是參與電化學(xué)腐蝕過(guò)程??諝庵械难跞苡阡X型材表面存在的電解液膜層中,作為陰極去極化劑,而鋁型材的表面電解液層主要由大氣中的水汽所形成。水汽在大氣中的含量常用相對濕度來(lái)表示。大氣中的水蒸氣壓與同一溫度下大氣中飽和水蒸氣壓的比值稱(chēng)為相對濕度。很明顯,相對濕度到100%時(shí),大氣中的水汽就會(huì )直接凝結成水滴,降落或凝聚在鋁型材的表面,就形成了肉眼可見(jiàn)的水膜。即使相對濕度小于100%,由于毛細管凝聚作用、吸附凝聚作用或化學(xué)凝聚作用,水汽也可以在鋁型材表面凝結成很薄的、肉眼不可見(jiàn)的水膜。正是由于這種電解質(zhì)液膜層的存在,使電化學(xué)腐蝕具備了條件,從而使鋁型材受到的大氣腐蝕相對明顯。液膜層的厚度影響著(zhù)大氣的腐蝕速度,因此,也可以按照鋁型材表面的潮濕不同,也就是按照電解液膜層的存在和狀態(tài)不同,對大氣腐蝕類(lèi)型進(jìn)行劃分,稱(chēng)為干大氣腐蝕、潮大氣腐蝕和濕大氣腐蝕。在實(shí)際大氣腐蝕情況下,由于環(huán)境條件的變化,各種腐蝕形式可以互相轉換。例如,最初在大氣腐蝕類(lèi)型下的鋁型材,當周?chē)髿鉂穸仍龃蠡虺沙闪司哂形愿g產(chǎn)物時(shí),就會(huì )開(kāi)始按照潮大氣腐蝕形式進(jìn)行腐蝕。若雨水直接落在鋁型材面上,潮大氣腐蝕又轉變?yōu)闈翊髿飧g。當雨后金屬表面上可見(jiàn)水膜被蒸發(fā)干燥了,就又按照潮大氣腐蝕形式進(jìn)行腐蝕,也就是主要考慮潮和濕大氣腐蝕在這兩種腐蝕形式。
西部酸雨地區的大氣環(huán)境腐蝕以及青藏高原上特殊的大氣環(huán)境對工業(yè)鋁型材腐蝕的影響是較特殊的,因此,應給予關(guān)注。工業(yè)鋁型材在鹽湖地區的大氣環(huán)境中使用時(shí),很容易被鹽層覆蓋,平時(shí)問(wèn)題不會(huì )暴露出來(lái),但一旦遇到下雨天氣,腐蝕就變得十分嚴重。在鄉村和一般工業(yè)大氣環(huán)境下,鋁型材的年腐蝕速度只有幾十納米的數量級,在海洋大氣環(huán)境中會(huì )有數量級的增加,而在酸雨地區的大氣環(huán)境下,腐蝕變得更為嚴重。