對黃銅(tong)脫鋅腐蝕的(de)機(ji)理,國內外都做了一些研(yan)究,提出(chu)了各種研(yan)究結(jie)論,但(dan)目前還不十分完善(shan),主(zhu)要理論有優(you)先(xian)溶(rong)解(jie)和(he)溶(rong)解(jie)-再沉(chen)積機(ji)制(zhi)、雙空位機(ji)制(zhi)和(he)滲流機(ji)制(zhi)。接下(xia)就讓我們(men)來簡(jian)單(dan)的(de)介紹(shao)一下(xia)這些機(ji)制(zhi)。
1. 優先溶解(jie)和溶解(jie)一再沉積機(ji)制,優(you)先溶解(jie)(jie)機制認(ren)為,黃銅(tong)(tong)腐蝕過程中(zhong),合金(jin)(jin)表面(mian)的(de)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)從黃銅(tong)(tong)中(zhong)優(you)先溶解(jie)(jie),然后合金(jin)(jin)內部的(de)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)通過空位擴(kuo)(kuo)散繼續溶解(jie)(jie),電(dian)位較正的(de)銅(tong)(tong)被(bei)(bei)遺留下(xia)來,呈疏松狀(zhuang)的(de)銅(tong)(tong)層(ceng)(ceng)。但這種理論難以說明(ming)脫(tuo)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)造成的(de)脆(cui)性(xing)開(kai)裂(lie)深度(du)與(yu)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)在(zai)室溫下(xia)擴(kuo)(kuo)散系數(shu)太低(di)之間的(de)矛盾。而在(zai)黃銅(tong)(tong)表面(mian)與(yu)溶液接觸處發生了(le)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)選擇(ze)性(xing)溶解(jie)(jie),被(bei)(bei)腐蝕的(de)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)由(you)合金(jin)(jin)晶格(ge)上(shang)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)原(yuan)子(zi)的(de)擴(kuo)(kuo)散所補(bu)償,鋅(xin)(xin)(xin)(xin)在(zai)活(huo)性(xing)脫(tuo)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)前沿被(bei)(bei)選擇(ze)性(xing)侵(qin)蝕,這個前沿不斷地向內部移動。按照作(zuo)者的(de)觀點,脫(tuo)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)相只是在(zai)初始黃銅(tong)(tong)母體的(de)骨架結構中(zhong)出現,它容許(xu)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)離子(zi)自由(you)向外擴(kuo)(kuo)散,黃銅(tong)(tong)的(de)脫(tuo)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)阻力依賴于鋅(xin)(xin)(xin)(xin)外層(ceng)(ceng)電(dian)子(zi)離開(kai)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)原(yuan)子(zi)的(de)難易程度(du)。
2. 溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)-再沉(chen)積(ji)機(ji)(ji)制認為,黃(huang)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)表(biao)面(mian)(mian)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)鋅(xin)和(he)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)一起溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie),鋅(xin)留在(zai)(zai)(zai)(zai)溶(rong)(rong)(rong)液中,而銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)在(zai)(zai)(zai)(zai)靠近溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)處的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)上(shang)(shang)迅速析(xi)出(chu)(chu)而重(zhong)(zhong)新(xin)沉(chen)積(ji)在(zai)(zai)(zai)(zai)基(ji)體上(shang)(shang),但(dan)(dan)這(zhe)種機(ji)(ji)制無(wu)法圓(yuan)滿地(di)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)釋銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)不可(ke)能溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)時(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)鋅(xin)現象。因(yin)為鋅(xin)溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)位遠低于銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)陽極溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)位,因(yin)此銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)和(he)鋅(xin)不可(ke)能在(zai)(zai)(zai)(zai)任(ren)何(he)情(qing)況下發(fa)生同(tong)時(shi)(shi)(shi)(shi)溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)(de)現象。在(zai)(zai)(zai)(zai)硫酸(suan)中進行了(le)研究(jiu),在(zai)(zai)(zai)(zai)最初(chu)階段(duan)由(you)于建立了(le)(Cu-Zn)原電(dian)池,鋅(xin)在(zai)(zai)(zai)(zai)溶(rong)(rong)(rong)液中優先溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie),但(dan)(dan)當多(duo)孔(kong)的(de)(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)-氧化銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)膜(mo)在(zai)(zai)(zai)(zai)電(dian)極表(biao)面(mian)(mian)形成(cheng)時(shi)(shi)(shi)(shi),脫(tuo)(tuo)鋅(xin)速度(du)(du)下降,銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)、鋅(xin)同(tong)時(shi)(shi)(shi)(shi)溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)。這(zhe)時(shi)(shi)(shi)(shi)鋅(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)速度(du)(du)受(shou)通過晶(jing)格空(kong)位的(de)(de)(de)(de)(de)擴散(san)速度(du)(du)所(suo)控制,在(zai)(zai)(zai)(zai)這(zhe)個階段(duan)銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)速度(du)(du)因(yin)為CuO膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)而減少(shao),這(zhe)決(jue)定性(xing)地(di)位取決(jue)于腐蝕(shi)條件,比如(ru)在(zai)(zai)(zai)(zai)稀鹽酸(suan)中會發(fa)生鋅(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)選擇性(xing)溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie),而在(zai)(zai)(zai)(zai)濃度(du)(du)較高的(de)(de)(de)(de)(de)鹽酸(suan)或海水中則發(fa)生銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)重(zhong)(zhong)新(xin)析(xi)出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)鋅(xin)腐蝕(shi)。此外,脫(tuo)(tuo)鋅(xin)機(ji)(ji)制還受(shou)到溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)溫(wen)度(du)(du)、浸泡周期(qi)長短的(de)(de)(de)(de)(de)影響。銅(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)和(he)鋅(xin)是否同(tong)時(shi)(shi)(shi)(shi)溶(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie),可(ke)以將它們(men)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)位-pH圖重(zhong)(zhong)疊后(hou)預測(ce)。
而防(fang)止黃(huang)(huang)銅脫(tuo)鋅(xin)(xin)腐蝕的(de)(de)方(fang)(fang)法(fa),主要可以(yi)從冶金方(fang)(fang)面(mian)入手,其次也(ye)可從改善環(huan)境方(fang)(fang)面(mian)考慮。改善腐蝕環(huan)境,則可以(yi)采用陰極保(bao)護(hu)、添加緩(huan)蝕劑、降低介質浸蝕性(xing)等,不過(guo)由于受工(gong)況條(tiao)件(jian)的(de)(de)限(xian)制,并(bing)不能(neng)(neng)完全抑制黃(huang)(huang)銅的(de)(de)脫(tuo)鋅(xin)(xin)。根治(zhi)的(de)(de)方(fang)(fang)法(fa),則是(shi)通過(guo)冶金化方(fang)(fang)法(fa)提高(gao)黃(huang)(huang)銅自身的(de)(de)抗脫(tuo)鋅(xin)(xin)能(neng)(neng)力,這才是(shi)杜絕黃(huang)(huang)銅脫(tuo)鋅(xin)(xin)腐蝕的(de)(de)發生絕對好方(fang)(fang)法(fa)。

