對黃銅脫鋅腐(fu)蝕的機(ji)(ji)理,國(guo)內外都做了(le)一(yi)些研(yan)究,提出了(le)各種研(yan)究結論,但目前還不十分完(wan)善,主要理論有優先溶解和溶解-再沉積機(ji)(ji)制、雙空位(wei)機(ji)(ji)制和滲流機(ji)(ji)制。接下就讓我們(men)來簡單的介(jie)紹一(yi)下這些機(ji)(ji)制。
1. 優先溶解和(he)溶解一再(zai)沉積機制(zhi),優先(xian)溶(rong)解機制認為(wei),黃(huang)銅腐蝕過程中,合金(jin)(jin)表(biao)面的(de)(de)(de)鋅(xin)從黃(huang)銅中優先(xian)溶(rong)解,然后合金(jin)(jin)內部的(de)(de)(de)鋅(xin)通過空(kong)位(wei)擴(kuo)散(san)(san)繼續溶(rong)解,電(dian)位(wei)較(jiao)正的(de)(de)(de)銅被(bei)(bei)遺留下來,呈疏(shu)松狀的(de)(de)(de)銅層。但這種理論難(nan)以說明脫鋅(xin)造成的(de)(de)(de)脆性(xing)開裂深度(du)(du)與鋅(xin)在(zai)室溫下擴(kuo)散(san)(san)系數太低之間(jian)的(de)(de)(de)矛(mao)盾(dun)。而在(zai)黃(huang)銅表(biao)面與溶(rong)液接觸處發生了(le)鋅(xin)選擇(ze)(ze)性(xing)溶(rong)解,被(bei)(bei)腐蝕的(de)(de)(de)鋅(xin)由合金(jin)(jin)晶格上鋅(xin)原(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)(san)所補償(chang),鋅(xin)在(zai)活(huo)性(xing)脫鋅(xin)前(qian)沿被(bei)(bei)選擇(ze)(ze)性(xing)侵蝕,這個前(qian)沿不斷地向(xiang)內部移動(dong)。按照作者的(de)(de)(de)觀點,脫鋅(xin)相只是(shi)在(zai)初(chu)始黃(huang)銅母體(ti)的(de)(de)(de)骨架結(jie)構中出現,它容許鋅(xin)離(li)子(zi)自由向(xiang)外(wai)擴(kuo)散(san)(san),黃(huang)銅的(de)(de)(de)脫鋅(xin)阻力依賴(lai)于鋅(xin)外(wai)層電(dian)子(zi)離(li)開鋅(xin)原(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)難(nan)易程度(du)(du)。
2. 溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)-再沉積(ji)機制認為(wei),黃銅(tong)(tong)(tong)表面(mian)(mian)上的(de)(de)(de)(de)(de)鋅(xin)(xin)(xin)和銅(tong)(tong)(tong)一起溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie),鋅(xin)(xin)(xin)留在(zai)(zai)(zai)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液中,而(er)銅(tong)(tong)(tong)在(zai)(zai)(zai)靠(kao)近溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)處(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)上迅(xun)速(su)析出而(er)重(zhong)新(xin)沉積(ji)在(zai)(zai)(zai)基(ji)體上,但這種(zhong)機制無(wu)法圓滿地解(jie)(jie)(jie)釋銅(tong)(tong)(tong)不(bu)可(ke)能(neng)溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)脫鋅(xin)(xin)(xin)現象。因(yin)為(wei)鋅(xin)(xin)(xin)溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)位(wei)遠(yuan)低于銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)陽極(ji)溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)電(dian)位(wei),因(yin)此銅(tong)(tong)(tong)和鋅(xin)(xin)(xin)不(bu)可(ke)能(neng)在(zai)(zai)(zai)任何情況下發生同(tong)(tong)時(shi)溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)現象。在(zai)(zai)(zai)硫酸(suan)中進行了研(yan)究,在(zai)(zai)(zai)最初階(jie)段由于建(jian)立了(Cu-Zn)原電(dian)池(chi),鋅(xin)(xin)(xin)在(zai)(zai)(zai)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液中優先溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie),但當多(duo)孔(kong)的(de)(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)-氧化銅(tong)(tong)(tong)膜(mo)在(zai)(zai)(zai)電(dian)極(ji)表面(mian)(mian)形成時(shi),脫鋅(xin)(xin)(xin)速(su)度下降,銅(tong)(tong)(tong)、鋅(xin)(xin)(xin)同(tong)(tong)時(shi)溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)。這時(shi)鋅(xin)(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)速(su)度受通過晶格空(kong)位(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)擴散速(su)度所控(kong)制,在(zai)(zai)(zai)這個階(jie)段銅(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)速(su)度因(yin)為(wei)CuO膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)形成而(er)減少,這決定性地位(wei)取決于腐蝕條件,比如在(zai)(zai)(zai)稀鹽(yan)(yan)酸(suan)中會發生鋅(xin)(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)選擇性溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie),而(er)在(zai)(zai)(zai)濃(nong)度較高的(de)(de)(de)(de)(de)鹽(yan)(yan)酸(suan)或海水中則發生銅(tong)(tong)(tong)重(zhong)新(xin)析出的(de)(de)(de)(de)(de)脫鋅(xin)(xin)(xin)腐蝕。此外(wai),脫鋅(xin)(xin)(xin)機制還受到溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)溫(wen)度、浸泡周期(qi)長短的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響。銅(tong)(tong)(tong)和鋅(xin)(xin)(xin)是否同(tong)(tong)時(shi)溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie),可(ke)以將它們的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)位(wei)-pH圖重(zhong)疊后預(yu)測(ce)。
而防止黃銅(tong)脫(tuo)鋅腐(fu)蝕的方法(fa),主要可以(yi)從冶(ye)金方面入手,其(qi)次(ci)也(ye)可從改(gai)善環(huan)境方面考慮。改(gai)善腐(fu)蝕環(huan)境,則可以(yi)采(cai)用陰(yin)極保護(hu)、添加緩蝕劑、降低介質浸蝕性等,不過由于受工況條(tiao)件的限制,并不能(neng)完(wan)全抑制黃銅(tong)的脫(tuo)鋅。根治的方法(fa),則是(shi)通(tong)過冶(ye)金化方法(fa)提(ti)高(gao)黃銅(tong)自身的抗脫(tuo)鋅能(neng)力,這才是(shi)杜絕(jue)黃銅(tong)脫(tuo)鋅腐(fu)蝕的發生(sheng)絕(jue)對好(hao)方法(fa)。