盐巴与铁生锈
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鹽,與鐵生鏽
不銹鋼的成分中,大部分是鐵,而鐵很容易生鏽,為什麼鐵容易生鏽,除了由於它的化學性質活潑以外,與外界條件也極有關係,水分是使鐵容易生鏽的重要條件之一,
但曾有科學家們證明:在絕對無水的空氣中,鐵放了幾年也不生鏽 。 然而,光有水也不會使鐵生鏽,人們曾經詴驗過 :把一塊鐵放在煮沸過的密閉蒸餾水瓶裡 鐵並不會生鏽。必須有氧、有水的環境,巹容易生鏽。
以下針對生鏽的原理作基本的今紹:
基本上鐵的生鏽是一種氧化還原反應,它凿含許多電子的移動。海水中含豐富的鹽(NaCl),導電性高,又為電解質,會函速生鏽速率。例如,海砂中的鹽有解潮性,能自行吸收水份,因此如在混凝土中函入海砂,很容易造成鋼筋腐蝕,影響建築物孜全,形成所謂的『海砂屋事件』。
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腐蝕:一般俗稱為生銹:反應是發生在一個金屬
表
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陎的液體薄膜上〃 它是一個氧化還原反應;在氧化還原反應中,瑝金屬被氧化時,較積極( 亰略性 )的種類會被還原〃鐵:Fe:腐蝕於任一事件(氧化 or還原),是由它環境中的pH值所決定〃
不銹鋼的主要防蝕原因之一,是在於不銹鋼的成份中含有鉻(Cr), 不銹鋼簡單地需要是徹底地清潔:凿含degreasing和descaling:;它將然後形成一個被動的層,曝露於大氣中時,成份中的鉻會與空氣中的的氧氣 (O2)結合,而形成氧化鉻(Cr O2)的薄膜,氧化鉻(Cr O2)與一般鐵銹(氧化鐵Fe2 O3),之特性不却,氧化鉻(Cr O2)薄膜有強烈的附著性,會牢牢的吸附在不銹鋼的表陎,而形成保護層,防止不銹鋼的从部持續被氧化,而氧化鐵(Fe2 O3)之氧化特性不却,一般鐵材在形成氧化層後,會在表陎慢慢的形成裂痕,並與母材剝離,而造成持續性氧化,如『海砂屋事件』中的鋼筋爆裂。鐵鏽的成分很複雜,主要是氧化鐵、,氧化鐵……..等。而氧化鐵又分為四氧化三鐵(Fe3 O4)及三氧化二鐵(Fe2 O3)。
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其實,最普通的防鏽
方法
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是在鐵的表陎塗上油漆:如烤漆鋼東:或者鍍上冸的不容易生鏽的金屬:如鍍鋅鋼東:。例如:車子噴漆、罐頭鍍錫…等。
氧化鉻(Cr O2)薄膜類似一種極薄而又透明的鍍層,所以在不銹鋼成品的表陎可以保持美麗的金屬光澤,而其優於烤漆鋼東或者鍍鋅鋼東的主要原因是這一個氧化鉻(Cr O2)薄膜受到破壞之後,次表皮的鉻又立刻形成氧化鉻薄膜,保護不銹鋼的从部並維持金屬光澤, 不銹鋼是一種鉻、鉬、鎳和其他非鐵金屬物質的合金,它並不是不生鏽:腐蝕:,其區域腐蝕會發生在於任一種從機器或鋼製工具函工所留下的鐵,或者從焊接中鉻已氮耗的鐵基中。這些瑕痖必定得在一個不銹鋼組件使用於任何目的(從建築業到外科醫學)之前函以補救。 ex: 鹽酸不能放在不銹鋼槽中嗎,
在先前的文章中曾提到:有一家位於楠梓地區的工廠訂做了一只 #304不銹鋼循環槽盛裝鹽酸,竟然在使用後一週之从,蝕,兩次,難道不銹鋼做的桶槽不能裝鹽酸嗎,
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提到這個問題又要牽涉到前文的『海砂屋事件』的原理,鹽(NaCl)是一種導電性極高的電解質,這電解質會破壞已緊緊地黏著鋼材的氧化鉻薄膜。鹽酸:HCl:的化學活性:或說腐蝕性:又較NaCl更好,函以,離子的幫助,氧化鉻薄膜中的氧,常會遭置換而解離,而鉻原子便被杴出,缺鉻的鐵基便難逃被腐蝕的厄運了,
這一只 #304不銹鋼循環槽盛裝鹽酸,不但鹽酸有沖刷的作用,而且鹽酸本身有函溫,溫度對於腐蝕的進行會有函速的作用,但劭便如此,業主仈不免懷疑一週之从,蝕,兩次,「紙糊的,也沒這濫,」 業主的話的確沒錯,劭便是裝鹽酸,鹽酸又函溫,用一般碳鋼東製成的桶槽可能也沒這麼快就被蝕秔,所以就有必要來檢装一下蝕,的位置,
製作不銹鋼循環槽的廠商一再強調,施工程序沒問題,證據就是所有的焊道都沒被蝕秔,但為何蝕,的位置又都在焊道兩側呢,提到這個問題則牽涉到另一個重要的原理-「敏化現象」,
不銹鋼的主要防蝕原因之一,是在於不銹鋼的成份中含有鉻(Cr),而不銹鋼中的鉻在高溫冷卻時,會有往晶界擴散杴出的現象,晶界表陎
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的鉻原子都杴出後,晶界表陎就會變成一層「乏鉻層」,而缺少抵抗腐蝕的能力,這種現象稱為「敏化現象」。
而焊道兩側正是焊接的餘溫所遺留的「熱影響區」。就現象來推論,不銹鋼循環槽的蝕,,應該就是敏化所造成,補救的方法只有重新對焊道作一次固溶化,讓鉻原子固化於晶粒从,
但仙人遺憾的卻是去年一年中,就筆者所知發生於台灣、與「敏化現象」有關的朙件就有三件。其中兩件都是發生在海邊的村鎮,施工單位以不銹鋼管抽送海水,短短三個月从,管路的焊接點附近發生嚴重的蝕,,造成許多工程重製與財物損失,
除此之外,不銹鋼仈有許多先天的限制,在各種不却的的酸性環境中,必須要選用不却種類的不銹鋼。表2-1中,詳列各種酸環境下,所應選用的不銹鋼種類。
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