化学腐蚀是指 金属材料在干燥气体和非电解质溶液中,没有电化学反应参与的化学反应过程。这种腐蚀过程中,金属直接与环境介质(如氧气、氢气、硫化氢、氯气等)发生反应,生成新的化合物,导致金属材料的破坏。化学腐蚀的特点是金属表面形成保护性膜,但只有在膜完整的情况下才能有效阻止进一步的腐蚀。
化学腐蚀的机理包括:
吸附与分解:
非电解质中的分子首先被金属表面吸附,然后分解为原子,并与金属原子发生化合反应,生成腐蚀产物。
氧化反应:
金属与氧化剂(如氧气、氯气)发生氧化还原反应,导致金属表面氧化层的形成和保护作用。
氢腐蚀:
在高温高压含氢气体中,氢原子渗入金属内部,与金属中的碳发生反应,生成甲烷气,导致金属脱碳和组织变松,形成氢脆。
化学腐蚀的实例包括:
高温氧化:金属在高温下与氧气反应,生成氧化铁等氧化物,如铁在高温炉气中的腐蚀。
硫化腐蚀:金属与硫化氢等含硫气体接触,生成硫化物,如铁在含硫化氢的气体中的腐蚀。
有机酸腐蚀:金属表面与含有有机酸的机油或燃料接触,有机酸会腐蚀金属表面,如铜铅合金轴承的铅被腐蚀。
为了防止化学腐蚀,可以采取在金属表面覆盖保护层、选择耐腐蚀材料、控制环境条件等措施。