1. 非金屬腐蝕與金屬腐蝕的區別(bie)
①. 絕大多數(shu)非金(jin)屬(shu)(shu)材料是非電(dian)導(dao)體(ti),就是少數(shu)導(dao)電(dian)的非金(jin)屬(shu)(shu)(如碳(tan)、石墨)在溶液中也不會離子化,所以非金(jin)屬(shu)(shu)的腐蝕一般不是電(dian)化學腐蝕,而是純粹的化學或物理作用(yong),這是和金(jin)屬(shu)(shu)腐蝕的主(zhu)要區別。
②. 金屬的(de)物理(li)腐蝕(shi)(如物質轉移)只在極少(shao)數(shu)環(huan)境中發生,而非(fei)金屬的(de)腐蝕(shi)許多是由物理(li)作(zuo)用引起的(de)。金屬腐蝕(shi)主要(yao)是表(biao)面(mian)現象,內部(bu)(bu)腐蝕(shi)較少(shao)見,而非(fei)金屬內部(bu)(bu)腐蝕(shi)則(ze)是常見的(de)現象。
2. 非(fei)金屬表面和介質接觸后,溶液(或氣(qi)體)會逐漸(jian)擴散到材料內部。表(biao)面(mian)和(he)內部都可(ke)能產生一系列(lie)變(bian)(bian)(bian)(bian)化。如聚(ju)合物(wu)分(fen)子起(qi)(qi)了變(bian)(bian)(bian)(bian)化,可(ke)引(yin)起(qi)(qi)物(wu)理機械性(xing)能的變(bian)(bian)(bian)(bian)化,強度降低、軟化或硬化等。橡(xiang)膠和(he)塑料受(shou)溶(rong)劑作用可(ke)能全部或部分(fen)溶(rong)解或溶(rong)脹(zhang)。液體浸(jin)入(ru)內部后,可(ke)引(yin)起(qi)(qi)溶(rong)脹(zhang)或增重。表(biao)面(mian)可(ke)能起(qi)(qi)泡、變(bian)(bian)(bian)(bian)粗糙、變(bian)(bian)(bian)(bian)色或失去透明(ming)。內部也可(ke)能變(bian)(bian)(bian)(bian)色,這在金(jin)屬(shu)中是(shi)少見的。
3. 如圖(tu)4.3.1所示,當(dang)聚合(he)物(wu)(wu)和溶(rong)(rong)劑接觸后形成(cheng)復(fu)雜(za)多層結(jie)構。在凝膠(jiao)層和固(gu)體(ti)溶(rong)(rong)脹層中通常含有(you)多量溶(rong)(rong)劑,更(geng)有(you)少量溶(rong)(rong)劑滲(shen)入聚合(he)物(wu)(wu)內,形成(cheng)浸潤層,聚合(he)物(wu)(wu)的(de)(de)物(wu)(wu)理性能改變。有(you)時固(gu)體(ti)溶(rong)(rong)脹層由(you)于內應力的(de)(de)作用,可產生破裂。高分(fen)子(zi)有(you)機(ji)物(wu)(wu)受(shou)化學(xue)介質(zhi)(zhi)作用可能分(fen)解,受(shou)熱(re)作用也可能產生熱(re)分(fen)解。在日光照射(紫外(wai)線)和輻射作用下(xia)逐漸變質(zhi)(zhi)、老化。一般有(you)機(ji)樹脂料不耐高溫(wen)和強氧(yang)化性物(wu)(wu)質(zhi)(zhi),熱(re)變形溫(wen)度超過150℃的(de)(de)不多。
4. 非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)通常(chang)由幾種(zhong)(zhong)物(wu)質組(zu)成(cheng),例如塑料(liao)(liao)(liao)(liao)中除合成(cheng)樹(shu)脂(zhi)成(cheng)分外,還有(you)(you)填料(liao)(liao)(liao)(liao)(如玻璃纖維(wei)、石英(ying)粉、石墨粉)、增塑劑等。這些物(wu)質的(de)耐蝕性(xing)并不完全相同。在腐蝕環(huan)境(jing)中有(you)(you)時一種(zhong)(zhong)或幾種(zhong)(zhong)成(cheng)分有(you)(you)選擇(ze)性(xing)地溶(rong)出或變(bian)質破(po)壞,整個(ge)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)也(ye)就(jiu)(jiu)被(bei)破(po)壞了。如層壓(ya)塑料(liao)(liao)(liao)(liao)(玻璃纖維(wei)增強塑料(liao)(liao)(liao)(liao))的(de)膠(jiao)料(liao)(liao)(liao)(liao)樹(shu)脂(zhi)被(bei)破(po)壞后,就(jiu)(jiu)產生了脫(tuo)層現象。在氫(qing)氟(fu)酸中,玻璃纖維(wei)或其他硅(gui)質填料(liao)(liao)(liao)(liao)被(bei)腐蝕,材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)也(ye)就(jiu)(jiu)解體。這是非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)選擇(ze)性(xing)腐蝕。在選用(yong)非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)時,應(ying)注意(yi)每(mei)一種(zhong)(zhong)組(zu)分的(de)耐蝕性(xing)。
5. 非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)因(yin)為(wei)沒(mei)有(you)(you)電(dian)化學(xue)(xue)溶(rong)解作(zuo)用,所(suo)以(yi),對(dui)離子(zi)的(de)(de)(de)(de)抗力強,能耐(nai)非(fei)氧(yang)化性稀酸(suan)、堿溶(rong)液等,金(jin)(jin)屬(shu)(shu)則會不(bu)同程度地受(shou)(shou)到酸(suan)(H+)、堿(OH)、鹽(CI等)的(de)(de)(de)(de)侵蝕(shi)。金(jin)(jin)屬(shu)(shu)一般不(bu)受(shou)(shou)有(you)(you)機溶(rong)劑的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,而(er)有(you)(you)機材料(liao)則容易受(shou)(shou)溶(rong)劑溶(rong)解。也有(you)(you)極(ji)少數(shu)的(de)(de)(de)(de)非(fei)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)材料(liao)由于電(dian)化學(xue)(xue)作(zuo)用而(er)破壞(huai)(huai)的(de)(de)(de)(de)例子(zi)。如電(dian)解食鹽水過程中在(zai)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)上所(suo)產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)與碳或(huo)石(shi)(shi)墨(mo)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)反應生(sheng)成二(er)氧(yang)化碳氣體,使電(dian)極(ji)破壞(huai)(huai)。又如塑(su)料(liao)部(bu)件和(he)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)陰極(ji)部(bu)分接(jie)觸,當陽(yang)(yang)(yang)極(ji)的(de)(de)(de)(de)OH濃(nong)度增大時,就會使不(bu)耐(nai)堿的(de)(de)(de)(de)塑(su)料(liao)遭到破壞(huai)(huai)。這類“電(dian)化學(xue)(xue)”腐蝕(shi)顯然與金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)電(dian)化學(xue)(xue)腐蝕(shi)不(bu)同。石(shi)(shi)墨(mo)或(huo)碳與金(jin)(jin)屬(shu)(shu)接(jie)觸或(huo)以(yi)雜質存在(zai)于金(jin)(jin)屬(shu)(shu)中時,會形(xing)成電(dian)池(chi),它的(de)(de)(de)(de)電(dian)位較高,通常作(zuo)為(wei)陽(yang)(yang)(yang)極(ji),本身(shen)不(bu)會腐蝕(shi),卻往(wang)往(wang)加速金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)。
6. 非金屬(shu)也會產(chan)生應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)破(po)(po)裂(lie),例如聚乙烯、有(you)(you)機玻(bo)璃、不透(tou)性石墨在(zai)化(hua)學介(jie)質(zhi)和應(ying)(ying)力(li)的同時作(zuo)(zuo)用下(xia)會破(po)(po)裂(lie)。有(you)(you)機玻(bo)璃在(zai)丙酮中的破(po)(po)裂(lie),有(you)(you)人(ren)認(ren)為是(shi)(shi)由于介(jie)質(zhi)進(jin)入內(nei)(nei)部,使吸(xi)(xi)附(fu)(fu)面(mian)的界面(mian)能顯著(zhu)下(xia)降,當存(cun)在(zai)與吸(xi)(xi)附(fu)(fu)線(xian)方(fang)向垂直(zhi)的拉應(ying)(ying)力(li)時,材料就(jiu)(jiu)沿著(zhu)這條吸(xi)(xi)附(fu)(fu)線(xian)破(po)(po)裂(lie)。有(you)(you)人(ren)認(ren)為塑料、木材、混(hun)凝土等(deng)產(chan)生的裂(lie)縫,就(jiu)(jiu)可(ke)能是(shi)(shi)這種“應(ying)(ying)力(li)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)破(po)(po)裂(lie)”。當然,還有(you)(you)一種“腐(fu)蝕(shi)脹裂(lie)”或(huo)“化(hua)學脹裂(lie)”的作(zuo)(zuo)用,如鋼筋混(hun)凝土內(nei)(nei)鋼筋生銹(xiu),也能使混(hun)凝土脹裂(lie)。
7. 非(fei)金屬腐(fu)蝕(shi)破壞(huai)(huai)的(de)主(zhu)要特征是物理、力學性能的(de)變化或外形的(de)破壞(huai)(huai),不一定是失(shi)重(zhong),往(wang)(wang)往(wang)(wang)還會(hui)增重(zhong)。對金屬而(er)言,因腐(fu)蝕(shi)且金屬逐漸溶解(或成(cheng)膜(mo))的(de)過程,失(shi)重(zhong)是主(zhu)要的(de)。對非(fei)金屬,一般不測失(shi)重(zhong)(腐(fu)蝕(shi)率),而(er)以(yi)一定時間(jian)內的(de)失(shi)強變化或變形程度(du)來衡量破壞(huai)(huai)程度(du)。