工業(yè)鋁型材在大氣環(huán)境中的腐蝕的原因?
環(huán)境空氣關(guān)鍵分成鄉(xiāng)村大氣、工業(yè)生產(chǎn)大氣、海洋大氣和工業(yè)生產(chǎn)大氣。雖然這些都是基本的大氣條件,但事實上,在每個環(huán)境條件下,工業(yè)鋁型材的腐蝕性能都會有很大的不同。
鋁在大氣中形成致密的氧化膜,在干凈干燥的大陸大氣中,通過化學(xué)過程進行腐蝕,表明工業(yè)鋁具有較高的耐腐蝕性。鋁在濕冷環(huán)境污染的大氣中,會造成比較嚴(yán)重的大氣浸蝕。然而,當(dāng)溫度高于露點時,鋁型材表面的水會凝結(jié),容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕,這是造成鋁型材在無污染農(nóng)村大氣中腐蝕的主要原因。在工業(yè)區(qū),空氣被污染,大氣中的污染物如so2,co2,h2s,no3,ci2等,氣體濃度增加,大氣ph值降低,形成酸雨,提高鋁型材的腐蝕速率,大氣中鹵離子濃度,ci-1濃度和雨中鹽粒含量,降低鋁型材的耐蝕性,加速鋁型材的腐蝕。
癢在大氣腐蝕中主要是參與電化學(xué)腐蝕過程??諝庵械难跞苡阡X型材表面存在的電解液膜層中,作為陰極去極化劑,而鋁型材的表面電解液層主要由大氣中的水汽所形成。水汽在大氣中的含量常用相對濕度來表示。大氣中的水蒸氣壓與同一溫度下大氣中飽和水蒸氣壓的比值稱為相對濕度。很明顯,相對濕度到100%時,大氣中的水汽就會直接凝結(jié)成水滴,降落或凝聚在鋁型材的表面,就形成了肉眼可見的水膜。即使相對濕度小于100%,由于毛細(xì)管凝聚作用、吸附凝聚作用或化學(xué)凝聚作用,水汽也可以在鋁型材表面凝結(jié)成很薄的、肉眼不可見的水膜。由于電解液膜層的存在,電化學(xué)腐蝕條件得到滿足,鋁型材的大氣腐蝕較為明顯。液膜層的厚度影響著大氣的腐蝕速度,因此,也可以按照鋁型材表面的潮濕不同,也就是按照電解液膜層的存在和狀態(tài)不同,對大氣腐蝕類型進行劃分,稱為干大氣腐蝕、潮大氣腐蝕和濕大氣腐蝕。在實際大氣腐蝕情況下,由于環(huán)境條件的變化,各種腐蝕形式可以互相轉(zhuǎn)換。例如,最初在大氣腐蝕類型下的鋁型材,當(dāng)周圍大氣濕度增大或成成了具有吸水性腐蝕產(chǎn)物時,就會開始按照潮大氣腐蝕形式進行腐蝕。如果雨直接落在鋁型材上,水分大氣腐蝕就會轉(zhuǎn)化為濕大氣腐蝕。當(dāng)雨后金屬表面的水膜可以看到蒸發(fā)和干燥時,其次是大氣腐蝕的形式,即主要考慮水分和大氣腐蝕這兩種形式的腐蝕。
西部酸雨地轄區(qū)大氣環(huán)境腐蝕和青藏高原中特殊大氣環(huán)境對工業(yè)鋁型材腐蝕的影響比較特殊,值得關(guān)注。工業(yè)鋁型材在鹽湖地區(qū)的大氣環(huán)境中使用時,很容易被鹽層覆蓋,平時問題不會暴露出來,但一旦遇到下雨天氣,腐蝕就變得十分嚴(yán)重。在鄉(xiāng)村和一般工業(yè)大氣環(huán)境下,鋁型材的年腐蝕速度只有幾十納米的數(shù)量級,在海洋大氣環(huán)境中會有數(shù)量級的增加,而在酸雨地區(qū)的大氣環(huán)境下,腐蝕變得更為嚴(yán)重。