1. 非(fei)金屬(shu)腐(fu)蝕與金屬(shu)腐(fu)蝕的區別
①. 絕(jue)大多數非金(jin)屬(shu)(shu)材料是(shi)非電導體,就是(shi)少數導電的非金(jin)屬(shu)(shu)(如碳、石墨(mo))在溶液中也不會離(li)子化,所以非金(jin)屬(shu)(shu)的腐蝕一(yi)般(ban)不是(shi)電化學腐蝕,而是(shi)純(chun)粹(cui)的化學或物理作(zuo)用(yong),這是(shi)和(he)金(jin)屬(shu)(shu)腐蝕的主要區別。
②. 金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)物理腐蝕(shi)(如物質轉移)只在極(ji)少數環境中發生,而非(fei)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)腐蝕(shi)許多是由物理作(zuo)用引(yin)起的(de)。金(jin)(jin)(jin)屬(shu)腐蝕(shi)主(zhu)要是表面現(xian)象,內部(bu)腐蝕(shi)較少見(jian),而非(fei)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)內部(bu)腐蝕(shi)則是常見(jian)的(de)現(xian)象。
2. 非金屬表面和(he)介質接觸后,溶液(ye)(或氣體)會逐漸擴散到材(cai)料內部。表面(mian)和(he)內(nei)部都可(ke)(ke)能(neng)(neng)產生一系(xi)列變(bian)(bian)化(hua)(hua)。如聚合物分子起了變(bian)(bian)化(hua)(hua),可(ke)(ke)引起物理機械性能(neng)(neng)的變(bian)(bian)化(hua)(hua),強度降低、軟(ruan)化(hua)(hua)或硬化(hua)(hua)等。橡(xiang)膠和(he)塑(su)料受溶(rong)(rong)劑作用可(ke)(ke)能(neng)(neng)全部或部分溶(rong)(rong)解或溶(rong)(rong)脹。液體(ti)浸入內(nei)部后,可(ke)(ke)引起溶(rong)(rong)脹或增(zeng)重(zhong)。表面(mian)可(ke)(ke)能(neng)(neng)起泡(pao)、變(bian)(bian)粗糙、變(bian)(bian)色(se)或失去透明。內(nei)部也可(ke)(ke)能(neng)(neng)變(bian)(bian)色(se),這在金屬中是(shi)少見的。
3. 如(ru)圖4.3.1所示,當聚合(he)物(wu)(wu)(wu)和(he)(he)溶(rong)劑(ji)(ji)接觸后形(xing)成復雜多層(ceng)(ceng)(ceng)結構。在(zai)凝膠層(ceng)(ceng)(ceng)和(he)(he)固(gu)體(ti)溶(rong)脹層(ceng)(ceng)(ceng)中通常含有(you)多量溶(rong)劑(ji)(ji),更有(you)少量溶(rong)劑(ji)(ji)滲入聚合(he)物(wu)(wu)(wu)內,形(xing)成浸潤層(ceng)(ceng)(ceng),聚合(he)物(wu)(wu)(wu)的物(wu)(wu)(wu)理性能(neng)改變。有(you)時(shi)固(gu)體(ti)溶(rong)脹層(ceng)(ceng)(ceng)由(you)于內應力的作用,可產(chan)生破(po)裂。高(gao)分(fen)子有(you)機物(wu)(wu)(wu)受化(hua)學介質作用可能(neng)分(fen)解,受熱作用也可能(neng)產(chan)生熱分(fen)解。在(zai)日光照(zhao)射(紫外線)和(he)(he)輻射作用下逐漸變質、老化(hua)。一般有(you)機樹脂料不耐高(gao)溫(wen)(wen)和(he)(he)強氧化(hua)性物(wu)(wu)(wu)質,熱變形(xing)溫(wen)(wen)度超過150℃的不多。

4. 非(fei)金屬材(cai)料(liao)通常由幾種(zhong)(zhong)物質(zhi)組成,例如(ru)塑料(liao)中除合成樹脂(zhi)成分外,還(huan)有(you)填料(liao)(如(ru)玻璃(li)纖維(wei)、石(shi)英(ying)粉(fen)、石(shi)墨粉(fen))、增(zeng)塑劑等。這些(xie)物質(zhi)的耐蝕(shi)性(xing)(xing)并不完全相同。在腐(fu)蝕(shi)環境中有(you)時(shi)一種(zhong)(zhong)或幾種(zhong)(zhong)成分有(you)選(xuan)擇(ze)(ze)性(xing)(xing)地溶出或變質(zhi)破壞,整(zheng)個材(cai)料(liao)也(ye)就被破壞了。如(ru)層壓塑料(liao)(玻璃(li)纖維(wei)增(zeng)強(qiang)塑料(liao))的膠料(liao)樹脂(zhi)被破壞后,就產生了脫層現象(xiang)。在氫氟酸中,玻璃(li)纖維(wei)或其他(ta)硅質(zhi)填料(liao)被腐(fu)蝕(shi),材(cai)料(liao)也(ye)就解(jie)體。這是非(fei)金屬的選(xuan)擇(ze)(ze)性(xing)(xing)腐(fu)蝕(shi)。在選(xuan)用非(fei)金屬材(cai)料(liao)時(shi),應注意每一種(zhong)(zhong)組分的耐蝕(shi)性(xing)(xing)。
5. 非金(jin)(jin)屬(shu)因為沒有電(dian)化(hua)(hua)學(xue)溶解(jie)作(zuo)用,所以,對(dui)離子的(de)抗(kang)力(li)強,能(neng)耐(nai)(nai)非氧(yang)化(hua)(hua)性稀酸、堿溶液等,金(jin)(jin)屬(shu)則會不同程度地受(shou)到酸(H+)、堿(OH)、鹽(CI等)的(de)侵(qin)蝕(shi)。金(jin)(jin)屬(shu)一般不受(shou)有機溶劑的(de)作(zuo)用,而有機材(cai)料(liao)(liao)則容(rong)易受(shou)溶劑溶解(jie)。也有極(ji)少數的(de)非金(jin)(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)(liao)由于(yu)電(dian)化(hua)(hua)學(xue)作(zuo)用而破壞(huai)(huai)的(de)例子。如電(dian)解(jie)食鹽水過程中(zhong)在陽(yang)極(ji)上所產生的(de)氧(yang)與(yu)碳或石(shi)(shi)墨陽(yang)極(ji)反(fan)應生成二氧(yang)化(hua)(hua)碳氣體,使電(dian)極(ji)破壞(huai)(huai)。又如塑料(liao)(liao)部件(jian)和金(jin)(jin)屬(shu)的(de)陰(yin)極(ji)部分接觸,當(dang)陽(yang)極(ji)的(de)OH濃(nong)度增大時,就會使不耐(nai)(nai)堿的(de)塑料(liao)(liao)遭到破壞(huai)(huai)。這類“電(dian)化(hua)(hua)學(xue)”腐(fu)蝕(shi)顯然與(yu)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)電(dian)化(hua)(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)不同。石(shi)(shi)墨或碳與(yu)金(jin)(jin)屬(shu)接觸或以雜質存在于(yu)金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)時,會形成電(dian)池,它的(de)電(dian)位較高,通常作(zuo)為陽(yang)極(ji),本身不會腐(fu)蝕(shi),卻往往加速金(jin)(jin)屬(shu)的(de)腐(fu)蝕(shi)。
6. 非金屬也會(hui)產生(sheng)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)破(po)裂(lie)(lie),例如聚乙烯(xi)、有機(ji)玻璃(li)、不(bu)透性石墨在(zai)(zai)化學介質和應(ying)力(li)的(de)同(tong)時作(zuo)用(yong)下(xia)會(hui)破(po)裂(lie)(lie)。有機(ji)玻璃(li)在(zai)(zai)丙酮中的(de)破(po)裂(lie)(lie),有人認為是由于介質進(jin)入內部,使吸(xi)(xi)(xi)附(fu)面(mian)的(de)界面(mian)能顯著(zhu)下(xia)降,當存在(zai)(zai)與吸(xi)(xi)(xi)附(fu)線方向垂直的(de)拉應(ying)力(li)時,材料(liao)(liao)就(jiu)沿著(zhu)這條吸(xi)(xi)(xi)附(fu)線破(po)裂(lie)(lie)。有人認為塑(su)料(liao)(liao)、木材、混(hun)凝(ning)土等產生(sheng)的(de)裂(lie)(lie)縫,就(jiu)可能是這種“應(ying)力(li)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)破(po)裂(lie)(lie)”。當然,還(huan)有一種“腐蝕(shi)(shi)脹裂(lie)(lie)”或“化學脹裂(lie)(lie)”的(de)作(zuo)用(yong),如鋼(gang)筋混(hun)凝(ning)土內鋼(gang)筋生(sheng)銹,也能使混(hun)凝(ning)土脹裂(lie)(lie)。
7. 非金屬(shu)腐蝕破壞的(de)主要特征是(shi)(shi)物理、力學(xue)性能的(de)變(bian)化或(huo)外形(xing)的(de)破壞,不一(yi)定是(shi)(shi)失重(zhong),往往還會增重(zhong)。對(dui)金屬(shu)而言(yan),因腐蝕且金屬(shu)逐漸溶解(jie)(或(huo)成膜(mo))的(de)過程(cheng),失重(zhong)是(shi)(shi)主要的(de)。對(dui)非金屬(shu),一(yi)般不測失重(zhong)(腐蝕率),而以一(yi)定時間內的(de)失強(qiang)變(bian)化或(huo)變(bian)形(xing)程(cheng)度來(lai)衡(heng)量破壞程(cheng)度。

