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钢铁的锈蚀过程是怎样的?

发布时间:2018/6/19 9:17:07 浏览量:
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钢铁是热力学性质不稳定的结构材料,因此在其表面构成一个活性表面,暴露在空气中受到氧气、水分及其他腐蚀介质作用发生腐蚀,转化成铁锈。铁锈生成过程实质上就是钢铁的电化学腐蚀过程。钢铁微观上是不均匀的,在潮湿空气里形成无数微小原电池。其中铁为负极,碳为正极,发生原电池反应。


 铁失去电子被氧化:Fe-2e-=Fe2+阴极在有水、氧的条件下被还原:2H2O+O2+4e-=4OH-产生的OH-和Fe2+结合生成Fe(OH)2。Fe(OH)2被空气中氧所氧化生成氢氧化铁:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 空气中的二氧化碳根氢氧化铁反应,生成了红褐色的碱式碳酸铁以及铁与氧气反应成氧化铁,这是铁锈的主要成分。


 铁锈纵向分3层:面层浮锈Fe2O3,中层粒锈FeOnH2O,底锈FeOnH2O[Fe(OH)2]3。上层的锈蚀较疏松,底层锈蚀较紧密,是活性的正在发生锈蚀的。在疏松、惰性的浮锈上涂漆,得不到良好的附着;由于它是活性的,发生电化学腐蚀继续反应。这样部件就会不断锈蚀直至完全变为铁锈,去除浮锈在底锈上涂漆。


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