1. 非(fei)金屬腐蝕與金屬腐蝕的區(qu)別
①. 絕(jue)大多數非(fei)金(jin)屬材料是(shi)(shi)非(fei)電(dian)導(dao)體(ti),就是(shi)(shi)少數導(dao)電(dian)的(de)非(fei)金(jin)屬(如碳(tan)、石墨)在(zai)溶液中也不會(hui)離子化(hua)(hua),所以(yi)非(fei)金(jin)屬的(de)腐(fu)蝕一般不是(shi)(shi)電(dian)化(hua)(hua)學腐(fu)蝕,而(er)是(shi)(shi)純粹的(de)化(hua)(hua)學或物(wu)理作用,這是(shi)(shi)和金(jin)屬腐(fu)蝕的(de)主要(yao)區別。
②. 金屬的(de)物理腐(fu)蝕(shi)(如(ru)物質轉移)只在極少(shao)數(shu)環境中發(fa)生(sheng),而(er)非(fei)金屬的(de)腐(fu)蝕(shi)許多(duo)是(shi)(shi)由物理作用引起的(de)。金屬腐(fu)蝕(shi)主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)表面現象,內部腐(fu)蝕(shi)較少(shao)見,而(er)非(fei)金屬內部腐(fu)蝕(shi)則是(shi)(shi)常見的(de)現象。
2. 非金屬表面和介質接觸后,溶液(ye)(或氣體)會逐漸(jian)擴散到(dao)材(cai)料內(nei)部。表(biao)面和(he)內(nei)部(bu)(bu)都可(ke)能(neng)產生一系列變(bian)(bian)化(hua)(hua)。如聚合物分子起了變(bian)(bian)化(hua)(hua),可(ke)引起物理機械性能(neng)的(de)變(bian)(bian)化(hua)(hua),強度降低、軟化(hua)(hua)或硬化(hua)(hua)等。橡膠和(he)塑料受溶劑作用可(ke)能(neng)全(quan)部(bu)(bu)或部(bu)(bu)分溶解或溶脹。液體(ti)浸(jin)入內(nei)部(bu)(bu)后,可(ke)引起溶脹或增重。表(biao)面可(ke)能(neng)起泡、變(bian)(bian)粗糙、變(bian)(bian)色或失去透(tou)明。內(nei)部(bu)(bu)也(ye)可(ke)能(neng)變(bian)(bian)色,這在金屬(shu)中是(shi)少見的(de)。
3. 如圖4.3.1所示,當(dang)聚(ju)合(he)(he)物(wu)和(he)溶(rong)劑(ji)接觸后形(xing)成復雜多(duo)層結構。在凝(ning)膠層和(he)固體(ti)溶(rong)脹層中通常含有(you)(you)多(duo)量溶(rong)劑(ji),更有(you)(you)少量溶(rong)劑(ji)滲入聚(ju)合(he)(he)物(wu)內,形(xing)成浸潤層,聚(ju)合(he)(he)物(wu)的(de)物(wu)理(li)性能改變。有(you)(you)時固體(ti)溶(rong)脹層由于(yu)內應力的(de)作(zuo)用,可產生(sheng)破裂(lie)。高分子有(you)(you)機物(wu)受(shou)化學(xue)介(jie)質作(zuo)用可能分解,受(shou)熱作(zuo)用也(ye)可能產生(sheng)熱分解。在日光照射(she)(紫(zi)外線)和(he)輻射(she)作(zuo)用下(xia)逐漸(jian)變質、老化。一般有(you)(you)機樹脂(zhi)料不耐高溫和(he)強氧化性物(wu)質,熱變形(xing)溫度超過150℃的(de)不多(duo)。
4. 非金屬(shu)(shu)材(cai)料(liao)(liao)(liao)通(tong)常由幾(ji)種(zhong)物質(zhi)組成(cheng),例如塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)除合成(cheng)樹脂成(cheng)分外,還有填(tian)料(liao)(liao)(liao)(如玻(bo)璃纖(xian)維、石(shi)英粉(fen)、石(shi)墨粉(fen))、增塑(su)(su)劑等。這些(xie)物質(zhi)的(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)并(bing)不完全相同。在(zai)腐蝕(shi)環(huan)境(jing)中(zhong)有時(shi)一(yi)(yi)種(zhong)或幾(ji)種(zhong)成(cheng)分有選(xuan)(xuan)擇性(xing)(xing)地溶出或變(bian)質(zhi)破壞(huai)(huai),整個材(cai)料(liao)(liao)(liao)也(ye)就(jiu)被破壞(huai)(huai)了。如層壓塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao)(玻(bo)璃纖(xian)維增強塑(su)(su)料(liao)(liao)(liao))的(de)膠料(liao)(liao)(liao)樹脂被破壞(huai)(huai)后,就(jiu)產生(sheng)了脫層現象。在(zai)氫(qing)氟酸中(zhong),玻(bo)璃纖(xian)維或其他硅質(zhi)填(tian)料(liao)(liao)(liao)被腐蝕(shi),材(cai)料(liao)(liao)(liao)也(ye)就(jiu)解體。這是非金屬(shu)(shu)的(de)選(xuan)(xuan)擇性(xing)(xing)腐蝕(shi)。在(zai)選(xuan)(xuan)用(yong)非金屬(shu)(shu)材(cai)料(liao)(liao)(liao)時(shi),應注意每一(yi)(yi)種(zhong)組分的(de)耐蝕(shi)性(xing)(xing)。
5. 非(fei)(fei)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)因為沒有電(dian)(dian)化(hua)學(xue)溶解作(zuo)用,所以,對離(li)子的(de)(de)(de)抗力(li)強(qiang),能耐非(fei)(fei)氧化(hua)性稀酸、堿溶液等(deng),金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)則(ze)會不(bu)(bu)(bu)同(tong)程(cheng)度(du)地受到酸(H+)、堿(OH)、鹽(yan)(CI等(deng))的(de)(de)(de)侵蝕。金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)一般不(bu)(bu)(bu)受有機(ji)溶劑的(de)(de)(de)作(zuo)用,而有機(ji)材料則(ze)容易受溶劑溶解。也(ye)有極(ji)少(shao)數的(de)(de)(de)非(fei)(fei)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)材料由于電(dian)(dian)化(hua)學(xue)作(zuo)用而破(po)壞(huai)的(de)(de)(de)例子。如電(dian)(dian)解食鹽(yan)水過程(cheng)中(zhong)在陽(yang)極(ji)上所產生的(de)(de)(de)氧與(yu)碳或(huo)石墨陽(yang)極(ji)反應生成(cheng)二氧化(hua)碳氣體,使電(dian)(dian)極(ji)破(po)壞(huai)。又如塑料部件和金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)陰極(ji)部分接觸,當(dang)陽(yang)極(ji)的(de)(de)(de)OH濃度(du)增(zeng)大時(shi),就會使不(bu)(bu)(bu)耐堿的(de)(de)(de)塑料遭(zao)到破(po)壞(huai)。這類(lei)“電(dian)(dian)化(hua)學(xue)”腐(fu)蝕顯然與(yu)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)蝕不(bu)(bu)(bu)同(tong)。石墨或(huo)碳與(yu)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)接觸或(huo)以雜質存在于金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)中(zhong)時(shi),會形(xing)成(cheng)電(dian)(dian)池,它(ta)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)位較高,通常作(zuo)為陽(yang)極(ji),本身不(bu)(bu)(bu)會腐(fu)蝕,卻往往加速金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕。
6. 非金屬也會產(chan)生(sheng)應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)破裂(lie)(lie),例如(ru)聚乙烯、有(you)機(ji)玻(bo)璃、不透(tou)性石墨在化學(xue)介質和應(ying)力(li)(li)的同(tong)時作用下(xia)會破裂(lie)(lie)。有(you)機(ji)玻(bo)璃在丙酮中的破裂(lie)(lie),有(you)人(ren)認(ren)(ren)為(wei)是由于介質進(jin)入內部,使吸(xi)附(fu)面的界面能顯(xian)著下(xia)降,當存在與吸(xi)附(fu)線(xian)方向垂直的拉(la)應(ying)力(li)(li)時,材(cai)料就沿著這條吸(xi)附(fu)線(xian)破裂(lie)(lie)。有(you)人(ren)認(ren)(ren)為(wei)塑料、木(mu)材(cai)、混(hun)凝土(tu)等產(chan)生(sheng)的裂(lie)(lie)縫,就可能是這種(zhong)“應(ying)力(li)(li)吸(xi)附(fu)破裂(lie)(lie)”。當然,還有(you)一種(zhong)“腐蝕(shi)脹(zhang)(zhang)裂(lie)(lie)”或“化學(xue)脹(zhang)(zhang)裂(lie)(lie)”的作用,如(ru)鋼(gang)筋(jin)混(hun)凝土(tu)內鋼(gang)筋(jin)生(sheng)銹,也能使混(hun)凝土(tu)脹(zhang)(zhang)裂(lie)(lie)。
7. 非(fei)金(jin)屬(shu)腐(fu)蝕(shi)破(po)壞(huai)的(de)(de)主(zhu)要(yao)特征(zheng)是(shi)(shi)物理、力學性能的(de)(de)變化(hua)或外(wai)形(xing)的(de)(de)破(po)壞(huai),不(bu)一(yi)定(ding)是(shi)(shi)失(shi)重,往(wang)往(wang)還會增重。對金(jin)屬(shu)而言,因(yin)腐(fu)蝕(shi)且金(jin)屬(shu)逐漸溶(rong)解(或成膜(mo))的(de)(de)過程,失(shi)重是(shi)(shi)主(zhu)要(yao)的(de)(de)。對非(fei)金(jin)屬(shu),一(yi)般不(bu)測失(shi)重(腐(fu)蝕(shi)率(lv)),而以一(yi)定(ding)時間(jian)內的(de)(de)失(shi)強(qiang)變化(hua)或變形(xing)程度來衡量破(po)壞(huai)程度。