Πώς ένα υλικό εξοργίζεται;
διάβρωση είναι μια φυσική διαδικασία που συμβαίνει όταν ένα υλικό αντιδρά με το περιβάλλον του, οδηγώντας στην επιδείνωση και την αποδυνάμωσή του. Είναι ουσιαστικά η σταδιακή καταστροφή ενός υλικού λόγω χημικών ή ηλεκτροχημικών αντιδράσεων.
Ακολουθεί μια απλοποιημένη εξήγηση για το πώς συμβαίνει η διάβρωση:
1. Ηλεκτροχημικές αντιδράσεις:
* Οξείδωση: Το υλικό χάνει ηλεκτρόνια, σχηματίζοντας θετικά φορτισμένα ιόντα. Αυτό συμβαίνει συνήθως στο μέταλλο.
* Μείωση: Ένα άλλο υλικό κερδίζει ηλεκτρόνια, σχηματίζοντας αρνητικά φορτισμένα ιόντα. Αυτό συμβαίνει συχνά με οξυγόνο ή άλλα στοιχεία στο περιβάλλον.
2. Σχηματισμός κυττάρου διάβρωσης:
* Άνοψη: Η περιοχή όπου συμβαίνει η οξείδωση (το μέταλλο χάνει ηλεκτρόνια).
* Καθεάνα: Η περιοχή όπου συμβαίνει η μείωση (ένα άλλο υλικό κερδίζει ηλεκτρόνια).
* ηλεκτρολύτης: Ένα αγώγιμο μέσο όπως το νερό, τα διαλύματα αλατιού ή ακόμα και η υγρασία του αέρα, επιτρέπει την κίνηση των ιόντων μεταξύ της ανόδου και της καθόδου.
3. Προϊόντα διάβρωσης:
* Τα ιόντα που σχηματίζονται κατά τη διάρκεια της οξείδωσης και της μείωσης αντιδρούν μεταξύ τους, σχηματίζοντας προϊόντα διάβρωσης όπως σκουριά (οξείδιο του σιδήρου) σε χάλυβα ή πράσινη πατίνα στον χαλκό.
Παράγοντες που επηρεάζουν τη διάβρωση:
* Ιδιότητες υλικού: Ο τύπος του μετάλλου, η σύνθεσή του και η επιφάνεια του.
* Περιβάλλον: Η θερμοκρασία, η υγρασία, η παρουσία διαβρωτικών ουσιών όπως τα οξέα, τα άλατα και οι ρύποι.
* άγχος: Οι μηχανικές τάσεις στο υλικό μπορούν να επιταχύνουν τη διάβρωση.
* Ηλεκτροχημικό δυναμικό: Η διαφορά στο ηλεκτρικό δυναμικό μεταξύ του μετάλλου και του περιβάλλοντος περιβάλλοντος.
Τύποι διάβρωσης:
* Ομοιόμορφη διάβρωση: Ακόμη, ευρέως διαδεδομένη επίθεση στην επιφάνεια.
* Διάβρωση: Τοπικές επιθέσεις που σχηματίζουν μικρές τρύπες.
* διάβρωση της σχισμής: Η διάβρωση επικεντρώθηκε σε στενούς χώρους.
* Γαλβανική διάβρωση: Η διάβρωση που προκαλείται από την επαφή δύο ανόμοιων μετάλλων.
Πρόληψη της διάβρωσης:
* Προστατευτικά επικαλύψεις: Χρώματα, επικαλύψεις ή επιμετάλλωση.
* κράμα: Προσθήκη στοιχείων στο μέταλλο για να βελτιώσει την αντίσταση του.
* Καθοδική προστασία: Χρησιμοποιώντας μια εξωτερική πηγή ηλεκτρονίων για να αποφευχθεί η οξειδωτική του μετάλλου.
* Τροποποιήσεις σχεδιασμού: Αποφεύγοντας τις αιχμηρές γωνίες και τις ρωγμές όπου η διάβρωση μπορεί να συγκεντρωθεί.
Η κατανόηση του μηχανισμού της διάβρωσης μας βοηθά να βρούμε τρόπους για να αποτρέψουμε ή να επιβραδύνουμε, εξασφαλίζοντας τη μακροζωία και την ακεραιότητα των δομών και των υλικών μας.
