1. 非(fei)金屬腐蝕與金屬腐蝕的(de)區別
①. 絕大多數非金(jin)屬材料是(shi)(shi)(shi)非電(dian)導體(ti),就是(shi)(shi)(shi)少數導電(dian)的非金(jin)屬(如碳(tan)、石(shi)墨)在溶(rong)液中也不(bu)會(hui)離子化,所以非金(jin)屬的腐(fu)蝕一般不(bu)是(shi)(shi)(shi)電(dian)化學腐(fu)蝕,而是(shi)(shi)(shi)純粹的化學或物(wu)理作用,這是(shi)(shi)(shi)和金(jin)屬腐(fu)蝕的主(zhu)要區別。
②. 金(jin)屬(shu)的物理(li)腐蝕(shi)(如物質(zhi)轉移)只在(zai)極(ji)少數環境中發生,而非(fei)金(jin)屬(shu)的腐蝕(shi)許多是由物理(li)作用引起(qi)的。金(jin)屬(shu)腐蝕(shi)主要(yao)是表面現象(xiang),內(nei)部(bu)腐蝕(shi)較少見,而非(fei)金(jin)屬(shu)內(nei)部(bu)腐蝕(shi)則是常(chang)見的現象(xiang)。
2. 非金屬表面(mian)和(he)介質(zhi)接(jie)觸后,溶液(或氣(qi)體)會逐漸(jian)擴散(san)到材(cai)料內(nei)部(bu)。表(biao)面和(he)內部(bu)(bu)都(dou)可(ke)能(neng)產生一(yi)系列變化(hua)(hua)(hua)(hua)。如聚合物分子起(qi)了變化(hua)(hua)(hua)(hua),可(ke)引起(qi)物理機械性能(neng)的變化(hua)(hua)(hua)(hua),強度降(jiang)低、軟化(hua)(hua)(hua)(hua)或(huo)硬化(hua)(hua)(hua)(hua)等。橡膠和(he)塑(su)料受溶(rong)(rong)劑作用(yong)可(ke)能(neng)全部(bu)(bu)或(huo)部(bu)(bu)分溶(rong)(rong)解(jie)或(huo)溶(rong)(rong)脹。液(ye)體浸入內部(bu)(bu)后,可(ke)引起(qi)溶(rong)(rong)脹或(huo)增(zeng)重。表(biao)面可(ke)能(neng)起(qi)泡、變粗糙、變色(se)或(huo)失(shi)去(qu)透明。內部(bu)(bu)也(ye)可(ke)能(neng)變色(se),這在金屬中是少見(jian)的。
3. 如圖4.3.1所示,當聚(ju)合物(wu)和(he)(he)溶(rong)(rong)劑(ji)接觸后形(xing)成復雜多(duo)層(ceng)結構。在(zai)凝膠層(ceng)和(he)(he)固(gu)體溶(rong)(rong)脹層(ceng)中通常含有(you)(you)多(duo)量溶(rong)(rong)劑(ji),更有(you)(you)少量溶(rong)(rong)劑(ji)滲入聚(ju)合物(wu)內(nei),形(xing)成浸潤層(ceng),聚(ju)合物(wu)的物(wu)理(li)性(xing)能改(gai)變(bian)。有(you)(you)時固(gu)體溶(rong)(rong)脹層(ceng)由于內(nei)應力的作用,可(ke)產(chan)(chan)生破裂。高(gao)分(fen)子有(you)(you)機(ji)物(wu)受化(hua)學(xue)介(jie)質(zhi)作用可(ke)能分(fen)解,受熱作用也(ye)可(ke)能產(chan)(chan)生熱分(fen)解。在(zai)日(ri)光照(zhao)射(紫外線)和(he)(he)輻射作用下逐漸變(bian)質(zhi)、老化(hua)。一般有(you)(you)機(ji)樹脂(zhi)料不耐高(gao)溫和(he)(he)強氧化(hua)性(xing)物(wu)質(zhi),熱變(bian)形(xing)溫度超過(guo)150℃的不多(duo)。
4. 非(fei)金(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料(liao)(liao)(liao)通常(chang)由(you)幾種(zhong)物(wu)質(zhi)(zhi)組成(cheng),例如塑料(liao)(liao)(liao)中除(chu)合(he)成(cheng)樹脂(zhi)成(cheng)分(fen)外(wai),還有填料(liao)(liao)(liao)(如玻璃纖(xian)維(wei)(wei)、石英粉、石墨粉)、增塑劑等。這些(xie)物(wu)質(zhi)(zhi)的耐蝕(shi)性并不完(wan)全(quan)相(xiang)同。在腐(fu)(fu)蝕(shi)環境中有時一種(zhong)或幾種(zhong)成(cheng)分(fen)有選(xuan)擇性地溶出(chu)或變質(zhi)(zhi)破壞(huai),整個材(cai)料(liao)(liao)(liao)也就被破壞(huai)了(le)。如層壓塑料(liao)(liao)(liao)(玻璃纖(xian)維(wei)(wei)增強(qiang)塑料(liao)(liao)(liao))的膠料(liao)(liao)(liao)樹脂(zhi)被破壞(huai)后,就產生了(le)脫層現象。在氫氟酸中,玻璃纖(xian)維(wei)(wei)或其(qi)他硅(gui)質(zhi)(zhi)填料(liao)(liao)(liao)被腐(fu)(fu)蝕(shi),材(cai)料(liao)(liao)(liao)也就解體(ti)。這是非(fei)金(jin)屬(shu)(shu)的選(xuan)擇性腐(fu)(fu)蝕(shi)。在選(xuan)用非(fei)金(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料(liao)(liao)(liao)時,應注意(yi)每(mei)一種(zhong)組分(fen)的耐蝕(shi)性。
5. 非(fei)(fei)金(jin)屬(shu)因(yin)為(wei)沒有(you)(you)電(dian)(dian)化(hua)學(xue)溶(rong)解(jie)作用,所以(yi),對離(li)子的(de)(de)(de)抗力強,能(neng)耐非(fei)(fei)氧(yang)(yang)化(hua)性稀酸(suan)、堿(jian)溶(rong)液等,金(jin)屬(shu)則(ze)會不(bu)(bu)同程(cheng)度地受到(dao)酸(suan)(H+)、堿(jian)(OH)、鹽(yan)(CI等)的(de)(de)(de)侵蝕。金(jin)屬(shu)一般不(bu)(bu)受有(you)(you)機(ji)溶(rong)劑的(de)(de)(de)作用,而有(you)(you)機(ji)材料(liao)則(ze)容易受溶(rong)劑溶(rong)解(jie)。也有(you)(you)極少數的(de)(de)(de)非(fei)(fei)金(jin)屬(shu)材料(liao)由(you)于電(dian)(dian)化(hua)學(xue)作用而破壞的(de)(de)(de)例子。如(ru)電(dian)(dian)解(jie)食鹽(yan)水過程(cheng)中在陽(yang)極上所產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)與(yu)碳(tan)或石墨(mo)陽(yang)極反應生(sheng)(sheng)成(cheng)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)氣體,使電(dian)(dian)極破壞。又如(ru)塑料(liao)部件和金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)陰極部分接(jie)(jie)觸,當陽(yang)極的(de)(de)(de)OH濃度增大時(shi),就會使不(bu)(bu)耐堿(jian)的(de)(de)(de)塑料(liao)遭到(dao)破壞。這類“電(dian)(dian)化(hua)學(xue)”腐蝕顯然(ran)與(yu)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)化(hua)學(xue)腐蝕不(bu)(bu)同。石墨(mo)或碳(tan)與(yu)金(jin)屬(shu)接(jie)(jie)觸或以(yi)雜(za)質存(cun)在于金(jin)屬(shu)中時(shi),會形成(cheng)電(dian)(dian)池(chi),它的(de)(de)(de)電(dian)(dian)位較高,通常作為(wei)陽(yang)極,本身不(bu)(bu)會腐蝕,卻往(wang)往(wang)加速金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)腐蝕。
6. 非金屬也(ye)會(hui)產(chan)生應力腐(fu)蝕(shi)破(po)(po)裂(lie)(lie)(lie),例如聚乙烯(xi)、有機玻璃(li)、不透(tou)性石墨在(zai)化(hua)學(xue)介質和應力的(de)同時作用(yong)下會(hui)破(po)(po)裂(lie)(lie)(lie)。有機玻璃(li)在(zai)丙酮中的(de)破(po)(po)裂(lie)(lie)(lie),有人認為(wei)(wei)是由于介質進入內部,使吸附(fu)面的(de)界面能顯著下降,當存在(zai)與吸附(fu)線方向垂直(zhi)的(de)拉應力時,材料(liao)就沿著這條吸附(fu)線破(po)(po)裂(lie)(lie)(lie)。有人認為(wei)(wei)塑料(liao)、木材、混(hun)凝土等產(chan)生的(de)裂(lie)(lie)(lie)縫,就可能是這種“應力吸附(fu)破(po)(po)裂(lie)(lie)(lie)”。當然,還有一(yi)種“腐(fu)蝕(shi)脹(zhang)裂(lie)(lie)(lie)”或“化(hua)學(xue)脹(zhang)裂(lie)(lie)(lie)”的(de)作用(yong),如鋼筋混(hun)凝土內鋼筋生銹,也(ye)能使混(hun)凝土脹(zhang)裂(lie)(lie)(lie)。
7. 非(fei)(fei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)腐蝕破(po)壞的(de)(de)(de)主要(yao)特(te)征(zheng)是(shi)物理、力學性能的(de)(de)(de)變化或(huo)外(wai)形(xing)的(de)(de)(de)破(po)壞,不一(yi)(yi)定是(shi)失(shi)(shi)重,往(wang)往(wang)還會增重。對金(jin)(jin)屬(shu)(shu)而(er)言,因腐蝕且金(jin)(jin)屬(shu)(shu)逐漸(jian)溶解(或(huo)成膜(mo))的(de)(de)(de)過程(cheng),失(shi)(shi)重是(shi)主要(yao)的(de)(de)(de)。對非(fei)(fei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu),一(yi)(yi)般(ban)不測失(shi)(shi)重(腐蝕率),而(er)以(yi)一(yi)(yi)定時間內的(de)(de)(de)失(shi)(shi)強(qiang)變化或(huo)變形(xing)程(cheng)度來(lai)衡量破(po)壞程(cheng)度。