science >> Wetenschap >  >> Elektronica

De effecten van metaalkoppelingen op het roesten van Iron

Wanneer twee verschillende metalen worden verbonden of bij elkaar worden geplaatst, vindt galvanische actie plaats. Galvanische actie is een elektrisch fenomeen dat zorgt voor een kleine stroomsterkte. In de loop van de tijd zorgt deze stroom ervoor dat zuurstof diep in metalen binnendringt en corrosie veroorzaakt. Het eindresultaat is roest in ferrometalen en oxidatie en afbraak in non-ferrometalen. Als de metalen worden blootgesteld aan het weer, gaat corrosie sneller in, omdat water meestal opgeloste mineralen bevat die geleidend zijn. De enige oplossingen zijn om dezelfde soort metalen te gebruiken bij het koppelen, of het plaatsen van een niet-geleidend blok tussen ongelijke metalen.

Galvanic Action

Wanneer twee verschillende metalen elkaar raken, is een kleine, bijna onmerkbare metalen elektrische stroom begint te stromen. Dit wordt galvanische actie genoemd. Metaalonderzoekers van Virginia's Community Colleges ontwikkelden een lijst van 19 metalen, van de meest reactieve tot de minst reactieve, in termen van galvanische actie. Het meest reactieve metaal is magnesium, waarbij het minst reactieve metaal goud is. IJzer en staal staat op nummer 6 op de lijst, wat betekent dat het dichter bij de reactieve kant staat dan de niet-reactieve kant.

Roest en corrosie

Galvanische actie veroorzaakt ijzerroet. Door een proces dat nog in onderzoek is, wordt op de een of andere manier zuurstof in het metaal getransporteerd, waardoor ijzeroxidatie ontstaat, wat roest is. Daarom zal elk strijkijzer dat in contact komt met een niet-ijzermetaal roesten. Galvanische actie is een diep elektrochemisch proces en niet alleen een oppervlakteactiviteit. Er is geen manier om het te stoppen als twee verschillende metalen elkaar raken.

Weer en roesten

Als de verbinding wordt blootgesteld aan de elementen, neemt het tijdvenster van roesten toe. Regenwater is zelden zuiver water, maar bevat opgeloste mineralen. Deze mineralen zijn geleidend en versnellen de elektrische stroom. Ook verspreiden veel communites zout in de winter. Zout is extreem geleidend en zal de elektrische stroom aanzienlijk verbeteren. Dit heeft direct toepasbare real-world vertakkingen. Een ijzeren gasleiding is bijvoorbeeld verbonden met een buitenmeter. De installatietechnicus is een beginneling en realiseerde zich niet dat de behuizing van de meter van messing is. Hij heeft de twee verkeerd verbonden. Het systeem zal een tijdje werken, maar na verloop van tijd zal de ijzeren buis roesten, wat uiteindelijk leidt tot een gaslek. Dit komt door roestvlekjes in de pijpleiding veroorzaakt door galvanische actie versneld door geleidende mineralen die zich op de assemblage nestelen.

Preventie

Twee methoden kunnen galvanische actie voorkomen. Ofwel met behulp van soortgelijke metalen, of het plaatsen van een niet-geleidend blok tussen de ijzeren en de niet-ijzeren delen. Het gebruik van vergelijkbare metalen is eenvoudig. U gebruikt ijzeren koppelingen en fittingen met ijzeren pijp. Het plaatsen van een blok is een beetje lastiger, maar is een vereiste. Blokken tussen structurele elementen kunnen dichte kunststoffen of hard rubber zijn. Weber State University maakt het een prestatievereiste om niet-geleidende blokken tussen externe ijzeren leuningen en ongelijke metalen te plaatsen om galvanische actie te stoppen.