1. 非金屬腐蝕與金屬腐蝕的區(qu)別
①. 絕(jue)大多數(shu)(shu)非(fei)金(jin)屬(shu)(shu)材料是(shi)非(fei)電導體,就是(shi)少數(shu)(shu)導電的(de)非(fei)金(jin)屬(shu)(shu)(如碳、石墨)在溶液中也不會(hui)離子(zi)化(hua),所以非(fei)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)腐蝕一般(ban)不是(shi)電化(hua)學腐蝕,而是(shi)純粹的(de)化(hua)學或物理作(zuo)用,這是(shi)和金(jin)屬(shu)(shu)腐蝕的(de)主要區別。
②. 金(jin)屬(shu)的物理(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(如物質(zhi)轉移)只在(zai)極少(shao)數環境中發生,而非金(jin)屬(shu)的腐(fu)蝕(shi)(shi)許(xu)多是由物理(li)(li)作用引起的。金(jin)屬(shu)腐(fu)蝕(shi)(shi)主要是表面(mian)現(xian)象(xiang),內部腐(fu)蝕(shi)(shi)較少(shao)見,而非金(jin)屬(shu)內部腐(fu)蝕(shi)(shi)則是常(chang)見的現(xian)象(xiang)。
2. 非金屬表面(mian)和介質(zhi)接(jie)觸(chu)后(hou),溶液(或氣體)會逐漸擴散到材料內部(bu)。表面和(he)內部(bu)(bu)都可(ke)(ke)能(neng)產生一系列變(bian)化(hua)。如聚(ju)合物分子起(qi)了變(bian)化(hua),可(ke)(ke)引起(qi)物理機械性能(neng)的變(bian)化(hua),強度降低、軟化(hua)或(huo)(huo)硬化(hua)等。橡膠和(he)塑料受溶(rong)劑作用可(ke)(ke)能(neng)全部(bu)(bu)或(huo)(huo)部(bu)(bu)分溶(rong)解或(huo)(huo)溶(rong)脹。液體浸入(ru)內部(bu)(bu)后(hou),可(ke)(ke)引起(qi)溶(rong)脹或(huo)(huo)增重。表面可(ke)(ke)能(neng)起(qi)泡、變(bian)粗糙、變(bian)色或(huo)(huo)失去透明。內部(bu)(bu)也(ye)可(ke)(ke)能(neng)變(bian)色,這在金屬中是少(shao)見的。
3. 如圖(tu)4.3.1所示,當聚(ju)合物(wu)(wu)(wu)(wu)和溶(rong)(rong)劑(ji)接觸后形成(cheng)復雜多層(ceng)結構(gou)。在凝(ning)膠層(ceng)和固體溶(rong)(rong)脹層(ceng)中通常含有(you)(you)多量溶(rong)(rong)劑(ji),更(geng)有(you)(you)少量溶(rong)(rong)劑(ji)滲(shen)入聚(ju)合物(wu)(wu)(wu)(wu)內,形成(cheng)浸潤層(ceng),聚(ju)合物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)物(wu)(wu)(wu)(wu)理(li)性能(neng)改變(bian)。有(you)(you)時固體溶(rong)(rong)脹層(ceng)由于內應(ying)力的(de)作用(yong),可產生破裂。高(gao)分子有(you)(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu)受(shou)化學介(jie)質作用(yong)可能(neng)分解,受(shou)熱(re)作用(yong)也可能(neng)產生熱(re)分解。在日光照射(she)(紫外線)和輻射(she)作用(yong)下逐漸(jian)變(bian)質、老化。一般有(you)(you)機樹(shu)脂料不耐高(gao)溫(wen)和強(qiang)氧化性物(wu)(wu)(wu)(wu)質,熱(re)變(bian)形溫(wen)度超過150℃的(de)不多。
4. 非金屬(shu)材(cai)料(liao)通(tong)常由幾種物質(zhi)(zhi)(zhi)組成,例(li)如塑料(liao)中除合成樹脂成分外,還有填料(liao)(如玻璃纖維、石(shi)英粉、石(shi)墨粉)、增塑劑(ji)等。這些物質(zhi)(zhi)(zhi)的耐蝕(shi)性(xing)并不完(wan)全相同。在腐(fu)蝕(shi)環(huan)境(jing)中有時(shi)一(yi)種或幾種成分有選擇(ze)性(xing)地(di)溶出或變質(zhi)(zhi)(zhi)破壞(huai),整個材(cai)料(liao)也(ye)就(jiu)被(bei)破壞(huai)了。如層壓塑料(liao)(玻璃纖維增強塑料(liao))的膠料(liao)樹脂被(bei)破壞(huai)后,就(jiu)產生了脫(tuo)層現象。在氫氟酸中,玻璃纖維或其他硅質(zhi)(zhi)(zhi)填料(liao)被(bei)腐(fu)蝕(shi),材(cai)料(liao)也(ye)就(jiu)解體。這是非金屬(shu)的選擇(ze)性(xing)腐(fu)蝕(shi)。在選用非金屬(shu)材(cai)料(liao)時(shi),應(ying)注意每一(yi)種組分的耐蝕(shi)性(xing)。
5. 非(fei)金(jin)屬因為沒(mei)有(you)電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學溶(rong)解作(zuo)用(yong),所以(yi)(yi),對離子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗(kang)力強,能(neng)耐(nai)非(fei)氧化(hua)(hua)(hua)性(xing)稀酸、堿(jian)(jian)溶(rong)液(ye)等,金(jin)屬則會(hui)不(bu)(bu)同程度地受到酸(H+)、堿(jian)(jian)(OH)、鹽(yan)(CI等)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)侵蝕(shi)(shi)(shi)。金(jin)屬一般不(bu)(bu)受有(you)機溶(rong)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),而有(you)機材(cai)料(liao)則容易受溶(rong)劑溶(rong)解。也有(you)極(ji)少(shao)數的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非(fei)金(jin)屬材(cai)料(liao)由于電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學作(zuo)用(yong)而破壞的(de)(de)(de)(de)(de)(de)例子。如電(dian)(dian)(dian)解食鹽(yan)水(shui)過程中(zhong)在陽(yang)(yang)極(ji)上所產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧與(yu)碳或石墨(mo)陽(yang)(yang)極(ji)反應生(sheng)成(cheng)二氧化(hua)(hua)(hua)碳氣體(ti),使電(dian)(dian)(dian)極(ji)破壞。又如塑(su)料(liao)部件和金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)陰極(ji)部分(fen)接觸,當陽(yang)(yang)極(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)OH濃度增大時(shi),就會(hui)使不(bu)(bu)耐(nai)堿(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)料(liao)遭到破壞。這類“電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學”腐蝕(shi)(shi)(shi)顯然(ran)與(yu)金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)(hua)學腐蝕(shi)(shi)(shi)不(bu)(bu)同。石墨(mo)或碳與(yu)金(jin)屬接觸或以(yi)(yi)雜質存在于金(jin)屬中(zhong)時(shi),會(hui)形(xing)成(cheng)電(dian)(dian)(dian)池,它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)位較高,通常(chang)作(zuo)為陽(yang)(yang)極(ji),本身不(bu)(bu)會(hui)腐蝕(shi)(shi)(shi),卻往(wang)往(wang)加(jia)速金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)。
6. 非金(jin)屬也會(hui)產生(sheng)應(ying)力腐蝕破(po)(po)裂(lie)(lie)(lie),例如聚(ju)乙烯、有(you)(you)機(ji)玻(bo)(bo)璃、不透性(xing)石墨(mo)在化學(xue)介質(zhi)和(he)應(ying)力的(de)同時(shi)作用(yong)下(xia)(xia)會(hui)破(po)(po)裂(lie)(lie)(lie)。有(you)(you)機(ji)玻(bo)(bo)璃在丙酮中的(de)破(po)(po)裂(lie)(lie)(lie),有(you)(you)人認為(wei)是由于介質(zhi)進入內(nei)部,使(shi)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)面(mian)的(de)界(jie)面(mian)能(neng)顯著(zhu)下(xia)(xia)降(jiang),當存在與吸(xi)(xi)附(fu)(fu)線(xian)方向垂(chui)直的(de)拉應(ying)力時(shi),材(cai)料就沿(yan)著(zhu)這條吸(xi)(xi)附(fu)(fu)線(xian)破(po)(po)裂(lie)(lie)(lie)。有(you)(you)人認為(wei)塑料、木材(cai)、混(hun)凝土(tu)等產生(sheng)的(de)裂(lie)(lie)(lie)縫(feng),就可(ke)能(neng)是這種(zhong)“應(ying)力吸(xi)(xi)附(fu)(fu)破(po)(po)裂(lie)(lie)(lie)”。當然,還有(you)(you)一種(zhong)“腐蝕脹(zhang)裂(lie)(lie)(lie)”或“化學(xue)脹(zhang)裂(lie)(lie)(lie)”的(de)作用(yong),如鋼筋混(hun)凝土(tu)內(nei)鋼筋生(sheng)銹,也能(neng)使(shi)混(hun)凝土(tu)脹(zhang)裂(lie)(lie)(lie)。
7. 非金(jin)屬腐(fu)蝕破壞的(de)(de)主(zhu)要(yao)特征是(shi)物理、力(li)學性能的(de)(de)變化或外形(xing)(xing)的(de)(de)破壞,不一定是(shi)失(shi)重(zhong)(zhong),往(wang)往(wang)還會(hui)增(zeng)重(zhong)(zhong)。對金(jin)屬而(er)言(yan),因腐(fu)蝕且金(jin)屬逐漸(jian)溶解(或成膜(mo))的(de)(de)過程(cheng),失(shi)重(zhong)(zhong)是(shi)主(zhu)要(yao)的(de)(de)。對非金(jin)屬,一般(ban)不測失(shi)重(zhong)(zhong)(腐(fu)蝕率),而(er)以一定時(shi)間內的(de)(de)失(shi)強(qiang)變化或變形(xing)(xing)程(cheng)度(du)(du)來衡量破壞程(cheng)度(du)(du)。