Wetenschap
Corrosie is een natuurlijk proces dat materialen, typisch metalen, afbreekt door chemische of elektrochemische reacties met hun omgeving. Hier zijn enkele veel voorkomende soorten:
1. Uniforme corrosie:
* Beschrijving: Een uniforme laag corrosieproduct vormt zich over het gehele oppervlak.
* Voorbeeld: Roesten van ijzer in een vochtige omgeving.
2. Galvanic Corrosion:
* Beschrijving: Treedt op wanneer twee ongelijksoortige metalen in contact staan in een elektrolyt (zoals zeewater). Het meer actieve metaal corrodeert bij voorkeur.
* Voorbeeld: Stalen bevestigingsmiddelen op een aluminium boot.
3. Pitting Corrosion:
* Beschrijving: Gelokaliseerde aanval op het metalen oppervlak creëert kleine, diepe kuilen.
* Voorbeeld: Putten corrosie van roestvrij staal in chloride -omgevingen.
4. Crevice Corrosion:
* Beschrijving: Komt voor in smalle spaties of spleten waar zuurstof beperkt is. De spleet wordt zuurder, wat leidt tot geconcentreerde corrosie.
* Voorbeeld: Corrosie onder pakkingen of sluitringen.
5. Intergranulaire corrosie:
* Beschrijving: Corrosie treedt op bij de korrelgrenzen van het metaal en verzwakt het.
* Voorbeeld: Intergranulaire corrosie van roestvrij staal bij hoge temperaturen.
6. Stresscorrosie kraken (SCC):
* Beschrijving: Een combinatie van trekspanning en een corrosieve omgeving leidt tot kraken.
* Voorbeeld: Cracking van roestvrijstalen leidingen in chloriden.
7. Erosie corrosie:
* Beschrijving: Corrosie versneld door vloeistofstroom, die corrosieproducten verwijdert en vers metaal blootlegt.
* Voorbeeld: Corrosie van turbinebladen in een stoomturbine.
8. Filiforme corrosie:
* Beschrijving: Draadachtige corrosiepatronen vormen zich onder verf of coatings.
* Voorbeeld: Filiforme corrosie op geschilderde aluminium panelen.
Elektrochemische corrosietheorie:
Elektrochemische corrosie omvat een elektrochemische reactie waarbij het metaal werkt als een anode en een kathode wordt gevormd op het metalen oppervlak of in de buurt.
* anode: Het metaaloppervlak waar oxidatie optreedt (verlies van elektronen).
* kathode: Het metalen oppervlak of nabijgelegen gebied waar reductie optreedt (versterking van elektronen).
stappen:
1. Anodische reactie: Metaalatomen verliezen elektronen en worden ionen, oplossen in de elektrolyt. (bijv. Fe → fe²⁺ + 2e⁻)
2. Kathodische reactie: Elektronen stromen van de anode naar de kathode. Deze reductiereactie verbruikt de elektronen (bijv. O₂ + 4E⁻ + 2H₂O → 4OH⁻).
3. stroomstroom: Een elektrische stroom stroomt tussen de anode en de kathode door de elektrolyt.
4. Corrosieproductvorming: De metaalionen (bijv. Fe²⁺) reageren met anionen in de elektrolyt om corrosieproducten te vormen (bijvoorbeeld roest).
Factoren die de corrosie beïnvloeden:
* metalen samenstelling: Verschillende metalen hebben verschillende corrosieweerstanden.
* omgeving: Temperatuur, vochtigheid, pH en aanwezigheid van corrosieve stoffen (zoals zouten, zuren en zuurstof) beïnvloeden corrosie.
* elektrolytgeleidbaarheid: Hogere geleidbaarheid van de elektrolyt versnelt corrosie.
* Oppervlakteconditie: Krassen, onvolkomenheden en coatings beïnvloeden corrosie.
1. Coatings:
* Verf: Barriercoatings die contact met de omgeving voorkomen.
* metalen coatings: Het aanbrengen van een meer corrosiebestendig metaal zoals zink (galvaniserend) of chroomplaten.
* Organische coatings: Polymeren of harsen die als barrières fungeren.
2. Remmers:
* chemische additieven: Toegevoegd aan de omgeving om corrosiereacties te vertragen.
* Kathodische bescherming: Een offeranode gebruiken om elektronen te bieden en het metaal te beschermen.
* Anodische bescherming: Het toepassen van een gecontroleerd potentieel om anodische reacties te onderdrukken.
3. Ontwerpoverwegingen:
* Materiaalselectie: Kies materialen met de juiste corrosieweerstand voor de toepassing.
* Vermijd galvanische koppeling: Minimaliseer het contact tussen ongelijksoortige metalen.
* Stressreductie: Minimaliseer spanningen in het metaal om SCC -gevoeligheid te verminderen.
* drainage en ventilatie: Juist ontwerp om de accumulatie van vocht te voorkomen.
4. Andere methoden:
* Elektrochemische behandeling: Gebruikmakend van technieken zoals electroplating of anodiseren.
* warmtebehandeling: Het veranderen van de microstructuur van het metaal om de corrosieweerstand te verbeteren.
* Regelmatig inspectie en onderhoud: Onmiddellijk tekenen van corrosie aanpakken.
Door de principes van corrosie en de verschillende typen te begrijpen, kunt u passende maatregelen implementeren om metaalstructuren en componenten te beschermen tegen voortijdige afbraak.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com