1. 非金(jin)屬腐蝕與金(jin)屬腐蝕的區別
①. 絕大多(duo)數(shu)非(fei)(fei)(fei)金(jin)屬(shu)材料是(shi)非(fei)(fei)(fei)電(dian)(dian)導(dao)體,就是(shi)少數(shu)導(dao)電(dian)(dian)的(de)非(fei)(fei)(fei)金(jin)屬(shu)(如碳(tan)、石墨)在溶(rong)液中也不會離子化,所以非(fei)(fei)(fei)金(jin)屬(shu)的(de)腐蝕(shi)一般不是(shi)電(dian)(dian)化學腐蝕(shi),而是(shi)純粹(cui)的(de)化學或物理作用,這(zhe)是(shi)和金(jin)屬(shu)腐蝕(shi)的(de)主(zhu)要區別(bie)。
②. 金(jin)屬(shu)的物(wu)(wu)理腐蝕(shi)(如物(wu)(wu)質轉移(yi))只在極少(shao)數環境中(zhong)發生,而非(fei)金(jin)屬(shu)的腐蝕(shi)許多是(shi)由(you)物(wu)(wu)理作用引起(qi)的。金(jin)屬(shu)腐蝕(shi)主要是(shi)表面現象(xiang)(xiang),內部(bu)腐蝕(shi)較(jiao)少(shao)見,而非(fei)金(jin)屬(shu)內部(bu)腐蝕(shi)則是(shi)常見的現象(xiang)(xiang)。
2. 非金屬表(biao)面(mian)和介質接觸后,溶(rong)液(或氣體)會逐漸擴散(san)到(dao)材(cai)料(liao)內部。表面和內(nei)(nei)部都(dou)可(ke)能(neng)產(chan)生一系列(lie)變化(hua)(hua)。如聚(ju)合物分子(zi)起(qi)(qi)(qi)了變化(hua)(hua),可(ke)引(yin)起(qi)(qi)(qi)物理機械性能(neng)的(de)變化(hua)(hua),強度降(jiang)低、軟化(hua)(hua)或(huo)硬化(hua)(hua)等。橡膠和塑料受溶劑作用可(ke)能(neng)全部或(huo)部分溶解(jie)或(huo)溶脹。液體(ti)浸入(ru)內(nei)(nei)部后,可(ke)引(yin)起(qi)(qi)(qi)溶脹或(huo)增重。表面可(ke)能(neng)起(qi)(qi)(qi)泡、變粗糙、變色或(huo)失去透明。內(nei)(nei)部也可(ke)能(neng)變色,這在金屬中是少見的(de)。
3. 如圖4.3.1所示(shi),當聚合物(wu)和溶劑(ji)(ji)接觸后形成(cheng)復(fu)雜多(duo)層結(jie)構(gou)。在凝膠層和固體溶脹層中通常含有多(duo)量溶劑(ji)(ji),更(geng)有少量溶劑(ji)(ji)滲入(ru)聚合物(wu)內(nei),形成(cheng)浸潤層,聚合物(wu)的物(wu)理(li)性(xing)能(neng)(neng)改(gai)變。有時固體溶脹層由于內(nei)應力的作(zuo)用(yong)(yong),可(ke)產(chan)生破裂。高分子有機物(wu)受化學介質作(zuo)用(yong)(yong)可(ke)能(neng)(neng)分解,受熱作(zuo)用(yong)(yong)也可(ke)能(neng)(neng)產(chan)生熱分解。在日光照射(紫外(wai)線)和輻射作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)逐漸變質、老化。一般(ban)有機樹脂料不耐高溫和強氧化性(xing)物(wu)質,熱變形溫度超(chao)過150℃的不多(duo)。
4. 非(fei)(fei)金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)通常由幾種(zhong)物質組成(cheng),例如(ru)塑料(liao)中(zhong)除合成(cheng)樹脂(zhi)成(cheng)分(fen)外,還有填(tian)料(liao)(如(ru)玻璃(li)纖(xian)維(wei)(wei)、石(shi)英粉、石(shi)墨(mo)粉)、增(zeng)塑劑等。這些物質的耐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)并不(bu)完(wan)全相同。在腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)環境(jing)中(zhong)有時一(yi)種(zhong)或幾種(zhong)成(cheng)分(fen)有選擇性(xing)地溶出或變質破(po)壞,整個材(cai)料(liao)也(ye)就(jiu)(jiu)被破(po)壞了(le)。如(ru)層壓塑料(liao)(玻璃(li)纖(xian)維(wei)(wei)增(zeng)強塑料(liao))的膠料(liao)樹脂(zhi)被破(po)壞后(hou),就(jiu)(jiu)產(chan)生了(le)脫層現(xian)象。在氫氟酸(suan)中(zhong),玻璃(li)纖(xian)維(wei)(wei)或其他硅質填(tian)料(liao)被腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi),材(cai)料(liao)也(ye)就(jiu)(jiu)解(jie)體。這是非(fei)(fei)金(jin)屬(shu)的選擇性(xing)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。在選用非(fei)(fei)金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)時,應(ying)注(zhu)意每(mei)一(yi)種(zhong)組分(fen)的耐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)。
5. 非金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)因為沒有(you)電(dian)(dian)化學(xue)(xue)(xue)溶(rong)解作(zuo)用(yong)(yong),所以,對離(li)子的(de)抗力(li)強,能耐非氧(yang)化性稀酸(suan)、堿(jian)溶(rong)液(ye)等,金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)則(ze)會(hui)(hui)不(bu)同(tong)程度地受到酸(suan)(H+)、堿(jian)(OH)、鹽(yan)(CI等)的(de)侵蝕(shi)。金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)一般不(bu)受有(you)機溶(rong)劑的(de)作(zuo)用(yong)(yong),而(er)有(you)機材料(liao)(liao)(liao)則(ze)容易受溶(rong)劑溶(rong)解。也(ye)有(you)極少數的(de)非金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)材料(liao)(liao)(liao)由于電(dian)(dian)化學(xue)(xue)(xue)作(zuo)用(yong)(yong)而(er)破壞的(de)例子。如(ru)電(dian)(dian)解食鹽(yan)水(shui)過程中在陽(yang)極上所產生的(de)氧(yang)與(yu)碳(tan)或(huo)石(shi)墨陽(yang)極反應生成二氧(yang)化碳(tan)氣體,使(shi)電(dian)(dian)極破壞。又(you)如(ru)塑料(liao)(liao)(liao)部(bu)(bu)件和金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)陰極部(bu)(bu)分接觸,當陽(yang)極的(de)OH濃度增大時,就會(hui)(hui)使(shi)不(bu)耐堿(jian)的(de)塑料(liao)(liao)(liao)遭(zao)到破壞。這(zhe)類“電(dian)(dian)化學(xue)(xue)(xue)”腐蝕(shi)顯然與(yu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)電(dian)(dian)化學(xue)(xue)(xue)腐蝕(shi)不(bu)同(tong)。石(shi)墨或(huo)碳(tan)與(yu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)接觸或(huo)以雜質存(cun)在于金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)中時,會(hui)(hui)形成電(dian)(dian)池,它(ta)的(de)電(dian)(dian)位(wei)較(jiao)高,通常作(zuo)為陽(yang)極,本身不(bu)會(hui)(hui)腐蝕(shi),卻往往加速金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)腐蝕(shi)。
6. 非(fei)金屬也會產生(sheng)應力(li)(li)腐蝕破(po)(po)(po)裂(lie)(lie)(lie),例如聚乙(yi)烯、有(you)機(ji)玻璃、不透性石墨(mo)在化學介質(zhi)和應力(li)(li)的(de)(de)同(tong)時作(zuo)用下會破(po)(po)(po)裂(lie)(lie)(lie)。有(you)機(ji)玻璃在丙(bing)酮中的(de)(de)破(po)(po)(po)裂(lie)(lie)(lie),有(you)人認(ren)為是由于介質(zhi)進入內部,使吸附面的(de)(de)界面能顯著下降,當存在與(yu)吸附線(xian)方向垂直的(de)(de)拉應力(li)(li)時,材料就沿著這條吸附線(xian)破(po)(po)(po)裂(lie)(lie)(lie)。有(you)人認(ren)為塑料、木(mu)材、混(hun)凝(ning)(ning)土等產生(sheng)的(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)縫,就可能是這種(zhong)“應力(li)(li)吸附破(po)(po)(po)裂(lie)(lie)(lie)”。當然,還(huan)有(you)一種(zhong)“腐蝕脹(zhang)裂(lie)(lie)(lie)”或“化學脹(zhang)裂(lie)(lie)(lie)”的(de)(de)作(zuo)用,如鋼筋(jin)混(hun)凝(ning)(ning)土內鋼筋(jin)生(sheng)銹,也能使混(hun)凝(ning)(ning)土脹(zhang)裂(lie)(lie)(lie)。
7. 非金(jin)(jin)屬腐蝕破(po)壞(huai)(huai)的(de)主要特征是物(wu)理、力學性(xing)能的(de)變(bian)化(hua)或(huo)外形的(de)破(po)壞(huai)(huai),不(bu)一(yi)(yi)定是失(shi)重,往往還會增重。對(dui)(dui)金(jin)(jin)屬而(er)言,因腐蝕且金(jin)(jin)屬逐(zhu)漸溶解(或(huo)成膜)的(de)過程(cheng)(cheng),失(shi)重是主要的(de)。對(dui)(dui)非金(jin)(jin)屬,一(yi)(yi)般不(bu)測失(shi)重(腐蝕率(lv)),而(er)以一(yi)(yi)定時間內(nei)的(de)失(shi)強變(bian)化(hua)或(huo)變(bian)形程(cheng)(cheng)度來衡(heng)量(liang)破(po)壞(huai)(huai)程(cheng)(cheng)度。