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柔性石墨對金屬的腐蝕機理與防護措施

2016-12-13 09:56:36 作者：本網整理來源：豐稔石墨分享至：

    一、柔性石墨對金屬的腐蝕作用

    1 電偶腐蝕

    當異種金屬在電解質溶液中接觸時，由于腐蝕電位的差異而產生電流流動，這樣便構成了一個腐蝕電池，從而使腐蝕電位較低的金屬的溶解速度增加，造成接觸處的局部腐蝕，而腐蝕電位較高的金屬得到保護，這種現象稱作電偶腐蝕。當柔性石墨對金屬部件進行密封時，若密封介質為導電性的電解質，則構成了一個腐蝕電池。由于石墨電極具有導電性且其電極電位遠遠大于大多數金屬的電極電位，所以在這一腐蝕電池中，金屬充當電池的負極，柔性石墨充當電池的正極。從而電解質溶液中的氫離子披還原成氫氣放出，電子從金屬流向石墨，其結果是金屬不斷溶解而被腐蝕。即使密封部件周圍沒有電解質，只要在一定的空氣濕度下（相對濕度超過60％），金屬表面上就會形成一定薄薄的水膜，柔性石墨內部也會變得濕潤，水膜的酸性增強，H+離子濃度增大。此時柔性石墨與金屬間也會形成許多微電池，發生腐蝕作用。

    2 縫隙腐蝕

    金屬部件在介質中，由于金屬與金屬或金屬與非金屬之間形成特別小的縫隙，使隙內的介質處于滯流狀態，引起縫內金屬的加速腐蝕，這種局部腐蝕稱為縫隙腐蝕。當柔性石墨材料用作金屬部件密封時，由于金屬部件和柔性石墨表面都不很光滑，所以在接觸面上必然形成許多縫晾。此外，柔性石墨中還存在許多毛細管，當其周圍存在電解質溶液時，溶液就能經由毛細管進入縫隙中，這就形成了縫隙腐蝕的條件。

    3 其他形式的腐蝕

    由于被密封介質的不同，除了電偶腐蝕和縫隙腐蝕外，還可能發生與金屬發生點蝕、晶體腐蝕、選擇性腐蝕等其它形式的腐蝕。但由于柔性石墨材料中的雜質不能直接引起這些腐蝕，因而柔性石墨與金屬問的腐蝕主要還是以上兩種腐蝕。

    二、減輕柔性石墨對金屬腐蝕的方法

    1 添加緩蝕劑

    在柔性石墨中添加具有緩蝕作用的化學物質能減緩金屬的腐蝕。

    （1）在柔性石墨中加人有機化合物型緩蝕劑（如山梨糖油酸醋等），通過緩蝕劑分子上的極性基團

    與金屬表面的吸附作用，使金屬表面的能量狀態趨于穩定，同時非極性基團會在金屬表面形成保護

    膜以達到防蝕的目的……

    （2）在柔性石墨中添加含氧的中性緩蝕劑如磷酸鹽和硅酸鹽、亞硝酸鹽、翎酸鹽等使金屬表面鈍化以達到防腐的目的。

    2 陰極保護

    在柔性石墨中添加電位低于對偶金屬的活潑金屬，使電化學腐蝕首先在添加的活潑金屬上進行，以達到保護金屬的目的。

    （1）將電位較低的金屬粉末（鋅粉）直接與石墨蠕蟲混合后，壓制成柔性石墨材料。

    （2）以活潑金屬的氫氧化物（如氫氧化鋅）溶液浸泡石墨船蟲，除美水分后，在高溫爐內通人還原性氣體（C0），使之還原成金屬，使金屬均勻分布在石墨蠕蟲表面，再經壓制成柔性石墨材料，具有良好的防腐效果。

    （3）采用真空燕鍍法：使金屬鋅鍍到石墨蠕蟲表面，再經壓制成柔性石墨材料。

    （4）仿照電鍍的方法將金屬鋅電沉積到石墨姍蟲上，再壓制成柔性石墨材料。

    3 降低硫、氯含量

    采用一些特殊的工藝措施，降低柔性石墨中的硫離子和氯離子的含量，以減輕縫隙腐蝕的作用。