狭义上讲气体腐蚀是指在金属表面上无任何液相条件下,金属仅与气体腐蚀剂反应所发生的腐蚀,即金属材料在完全没有湿气凝集在表面的条件下发生的腐蚀过程。气体腐蚀一般指的是高温下的腐蚀。气体腐蚀是化学腐蚀中*常见和*重要的腐蚀形式之一。
影响气体腐蚀速度的主要因素有金属材料的化学成分、介质成分、介质的运动速度、预变形、表面状态以及温度等。防止气体腐蚀的主要方法有:采用热稳定合金,控制气体介质的成分,在金属材料表面涂层或镀层。
气体腐蚀试验利用二氧化硫,二氧化氮,氯气,硫化氢等几种气体,在一定的温度和相对的湿度的环境下对材料或产品进行加速腐蚀,重现材料或产品在一定时间范围内所遭受的破坏程度,以及相似防护层的工艺质量比较。混合气体腐蚀试验用于确定零部件、电子元件、金属材料、电工,电子等产品的防护层以及工业产品的在混合气体中的工作、储存的适应性,特别是接触件与连接件腐蚀能力。
气体腐蚀试验应用领域:
1、汽车类:汽车设备与装置、汽车零部件等;
2、计算机类:电脑、显示屏、主机、电脑元器件、医疗设备等精密仪器等;
3、电子通信类:手机、射频器、电子通信元器件等,PCB、PCBA;
4、电器类:家电、灯具、变电器等各类家电电器设备、仪器仪表、医疗器械。
所有金属材料都可能与氧和其他气体产生反应,这些反应会改变材料的成分、性能和完整性。
金属可与氧反应,在表面生成氧化物。发生氧化的难易程度是由氧化物生成自由能决定。镁和铝的氧化有巨大的驱动力,但镍或铜几乎没有氧化的倾向。温度升高时,氧化物较易形成。
氧化膜的类型决定氧化过程发生的速率以及氧化物是否会使金属钝化。由于氧化物与金属的相对体积不同,氧化物的行为共分三类。
如果氧化物的体积比金属的体积小,则氧化膜为多孔状,典型的金属如镁,氧化膜没有保护作用。
如果氧化物的体积与金属的体积接近相等,于是形成一种附着力强的,无孔的、具有保护性能的氧化膜,典型者为铝和铬。
如果氧化物的体积比金属的体积大,*初,氧化物形成一层具有保护作用的膜,然而,随着膜的厚度的增长,在氧化物中产生很高的应力,氧化物有可能从表面上呈片状剥落,裸露出来的新鲜金属则继续氧化。铁是具有这种无附着力氧化层的典型。
由于不同的金属具有不同的氧化倾向性,当存在一种以上金属时,氧化物生成自由能负值*大的金属首先氧化。利用这个原理,可以设计出抗氧化合金。例如在钢中加入铬时,铬首先被氧化,产生铬氧化膜,使膜下的金属受到保护。
总的来说,在常用的有色金属材料中,钛合金抗腐蚀性能**,铜合金次之,镁合金*差。铝合金晶间腐蚀问题*突出。某些铝合金(如超硬铝)及铜合金(如黄铜)应力腐蚀倾向较大。
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