① 金属锈蚀带来哪些危害急用
金属锈蚀的主要原因有化学腐蚀和电化学腐蚀:
化学腐蚀主要是因为金属与氧气、水等接触,金属被氧化,以及其他有腐蚀性的化学物质对金属的腐蚀,如酸雨等;
电化学腐蚀是因为原电池原理的腐蚀,这比上一个原因引起的危害更大,原理是水在金属物表面形成水膜,溶解氧气,二氧化碳等物质,这时就会形成金属为负电位的原电池,会使金属被较快地腐蚀.
腐蚀遍及国民经济各部门,给国民经济带来巨大的经济损失。20世纪50年代前腐蚀的定义只局限于金属腐蚀。从50年代以后,许多权威的腐蚀学者或研究机构倾向于把腐蚀的定义扩大到所有的材料。但通常还是指金属的损坏。因为金属及其合金至今仍然是最重要的结构材料,所以金属腐蚀还是最引人注意的问题之一。腐蚀给合金材料造成的直接损失巨大。有人统计每年全世界腐蚀报废的金属约一亿吨,占年产量的20%~40%。而且随着工业化的进程,腐蚀问题日趋严重化,美国1949年腐蚀消耗(材料消耗和腐蚀)为50亿美元,1975年达700亿美元,到1985年高达1680亿美元,与1949年相比增加了80余倍。估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备相当于年产量的30%。显然,金属构件的毁坏,其价值远比金属材料的价值大的多;发达国家每年因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的2-4%;美国每年因腐蚀要多消耗3.4%的能源;我国每年因腐蚀造成的经济损失至少达二百亿。腐蚀的巨大危害不仅体现在经济损失上,它还会带来惨重的人员伤亡、环境污染、资源浪费、阻碍新技术的发展、促进自然资源的损耗。
② 钢铁腐蚀。
金属的腐蚀是指金属或合金跟周围接触到的化学物质发生化学反应而腐蚀损耗的过程。实质是金属原子(M)失去电子而被氧化的过程,即M-ne-=Mn+。
电化学腐蚀:不纯的金属(或合金)接触到电解质溶液发生原电池反应,相对较活泼的金属原子失去电子而被氧化所引起的腐蚀。
化学腐蚀:金属跟接触到的物质(一般为非电解质)直接发生氧化还原反应而引起的一种腐蚀。
化学腐蚀与电化腐蚀往往同时发生,但电化腐蚀更普遍,危害严重。
且同一种金属的腐蚀:强电解质>弱电解质>非电解质。
③ 简述金属腐蚀发生的原因,条件,危害,及防预措施
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。
1.1.2.3.2 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
④ 金属腐蚀给生活生产经济带来什么影响
很多了
比如水管,大门都是铁的,时间久了就会生锈,其实是被空气中的氧气腐蚀,如果不及时处理,时间一长,就会朽烂破裂
再如铜制品,比如纪念币,铜币在潮湿的地方放了会变绿,也是被腐蚀了,生成了铜锈,它是被空气中的氧气和二氧化碳腐蚀了
再如我们放的银元或者银饰品戴的时间长了会变的暗淡无光或者变黑,就是被空气中的氧气或者硫化氢腐蚀了
⑤ 铁生锈有什么害处
铁生锈会降低其强度、塑性、韧性等力学性能,也会破坏铁几何形状,缩回短了使用寿命。
铁容易生锈,答除了由于它的化学性质活泼以外,同时与外界条件也有很大关系。当空气中的氧气溶解在水里时,氧在有水的环境中与铁反应,会生成氧化铁的铁锈。
铁锈很容易脱落,如果铁锈不除去,特别容易吸收水分,铁也就生锈得更快了。
(5)钢铁锈蚀有什么危害扩展阅读
防止铁生锈的方法
1、避免与催化剂接触,酸可以加速铁的氧化,避免铁暴露在酸中,还有其他更多的活性物质。
2、在潮湿的条件下,需要避免日常生活中的铁制品。如果铁制品的周围环境潮湿,表面很快就会氧化和生锈,尽量保持环境干燥。
3、通过电镀,热浸镀和溅射将诸如锌和铝的耐腐蚀金属镀在铁产品的表面上。这种方法效果很好,可以有效地隔离水和空气,以防止腐蚀。
防止铁生锈最简单的方法是保持钢铁制品表面光洁干燥,在日常生活中,还可以用切开的生姜涂抹铁锅或菜刀,或把喝剩的茶叶渣装在纱布里擦铁锅,将洗干净的铁具浸入浓浓的淘米水中晾干,都能有效防止铁生锈。
⑥ 金属生锈对人会造成哪些危害
许多金属的氧化物都会对人体造成伤害
⑦ 钢筋的锈蚀有哪些危害
一、钢材锈蚀的原因
锈蚀可发生于许多引起锈蚀的介质中,如潮湿的空气、土壤、工业废气等.钢材的锈蚀大致可分为两类:
1、化学锈蚀:是指钢材表面与周围物颂介质直接发生化学反映而产生的锈蚀.钢材在高温中氧化形成Fe3O4;在常温下氧化形成FeO.
2、电化学锈蚀:建筑钢材在存放和使用中发生的锈蚀主要属这一类.其锈蚀过程如下:
(1)在潮湿的环境中,钢材表面被一层电解质水膜覆盖,由于表面成分或者受力边形等的不均匀性,使邻近的局部产生电极电位的差别,因而建立许多微电池.
(2)在阳极区,铁被氧化成Fe 离子进入水膜;因为水中溶有来自空气的氧,放在阴极区氧被还原为OHk于;两者结合成为不容于水氢氧化亚铁Fe(OH)2.
(3)进一步氧化,则形成疏松易剥落的红棕色的铁锈氢氧化铁Fe(OH)3.(4)如水膜中有酸的成分,则阴极被还原的将是分离子.由于所形成的氢积腊蚂物存于阴脱产生极化作用,将使锈蚀停止,但水中的溶氧与红结合成水以除去积氢,故锈蚀能继续进行.因为水膜中离于浓度提高.阴极放电快锈蚀进行较快故在工业大气的条件下.钢材较容易锈蚀.
由此可以看出,影响钢材最常见的锈蚀破坏的因素是水和提供溶氧的空气.
在钢筋混凝土中,引起钢筋锈蚀的原因主要有:
(1)埋于混凝土中的钢筋处于碱性介质中(新浇混凝土PH值约为125或更高),而氧化保护膜也为碱性,故不致锈蚀.但这种保护膜易被卤素离子、特别是氯离子所破坏,使锈蚀迅速发展.
(2)浇筑混凝土时水灰比控制不好,游离水过多,水化反应之后,游离水份蒸发,使混凝土表面存在许多细微的小孔,由于毛细现象,周围水分会沿着毛细小孔向混凝土内部渗透,锈蚀钢筋.
(3)混凝土的密实性决定了钢筋锈蚀的快慢,混凝土越密实,钢筋越不易锈蚀,反之,则钢筋锈蚀较快.(4)由于混凝土养护不当或保护层厚度不够以及在荷载作用下混凝土产生的裂缝,也是引起混凝土内部钢筋锈蚀的主要原因.
二、钢筋锈蚀的危害
钢材(比如钢球)在存放中严重锈蚀,不仅截面积减少,材质降低甚至报废,而且除锈工作耗费很大;在使用中则锈蚀不仅使受力面积减少,而且局部锈坑的产生,可造成应力集中,促使结构早期破坏.尤其在反复荷载作用的情况下,将产生锈蚀疲劳现象,使疲劳强度大为降低,出现脆性破坏.
在钢筋混凝土中,由于钢筋的锈蚀,将使混凝土的保护层膨胀出现裂纹,严重时混凝土保护层脱落,钢筋脱离,使钢筋和混凝土之间的粘结应力损失或完全丧失,危急结构的安全,因此钢筋的锈蚀对钢筋混凝土结构的使用寿命有很大的影响.
三、钢材锈蚀的防止
钢材防止锈蚀的方法通常是采用表面刷漆:常用底漆有红丹、环氧富锌漆、铁红环氧底漆等;常用面漆有灰铅漆、醇酸磁漆、酚醛磁漆等.在钢筋混凝土中,防止钢筋锈蚀的方法主要有:
(1)严格控制氯盐外加剂的掺用量;
(2)限制并合理选用水灰比和水泥用量;
(3)保证钢筋有足够的保护层厚度;
(4)加强混凝土的振捣和养护工作,保护混凝土的密实.
对于预应力配筋,一般含碳量较高,又多系经过变形和冷加工处理,因而对锈蚀破坏较敏感,特别是高强度热处理钢筋,容易产生应力锈蚀现象.所以重轮液要的预应力承重结构,除不能掺用氯盐外,应对原材料进行严格检验.