1. 非金屬腐(fu)蝕(shi)與(yu)金屬腐(fu)蝕(shi)的區別
①. 絕大多(duo)數(shu)非(fei)金屬(shu)材料是(shi)非(fei)電(dian)導體,就是(shi)少數(shu)導電(dian)的(de)非(fei)金屬(shu)(如(ru)碳(tan)、石墨(mo))在溶液中也不(bu)會離(li)子化(hua),所以非(fei)金屬(shu)的(de)腐(fu)蝕(shi)一般不(bu)是(shi)電(dian)化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi),而是(shi)純粹(cui)的(de)化(hua)學(xue)或物理作用,這是(shi)和金屬(shu)腐(fu)蝕(shi)的(de)主(zhu)要區別(bie)。
②. 金(jin)(jin)屬的(de)物(wu)理腐蝕(如(ru)物(wu)質轉移)只(zhi)在極少(shao)數環境中發生,而非(fei)金(jin)(jin)屬的(de)腐蝕許多(duo)是由物(wu)理作(zuo)用引起的(de)。金(jin)(jin)屬腐蝕主要(yao)是表(biao)面現(xian)象(xiang),內部(bu)腐蝕較少(shao)見,而非(fei)金(jin)(jin)屬內部(bu)腐蝕則是常(chang)見的(de)現(xian)象(xiang)。
2. 非(fei)金屬表面和介(jie)質接觸后,溶液(或(huo)氣(qi)體)會逐漸擴散(san)到(dao)材料內部。表面(mian)和內部都可(ke)能(neng)產(chan)生一系(xi)列變(bian)化(hua)(hua)。如聚合物(wu)分(fen)(fen)子起了變(bian)化(hua)(hua),可(ke)引(yin)起物(wu)理(li)機械性能(neng)的(de)變(bian)化(hua)(hua),強度降低、軟化(hua)(hua)或(huo)(huo)(huo)硬化(hua)(hua)等。橡(xiang)膠和塑料受溶(rong)劑作用可(ke)能(neng)全部或(huo)(huo)(huo)部分(fen)(fen)溶(rong)解或(huo)(huo)(huo)溶(rong)脹。液體浸入內部后,可(ke)引(yin)起溶(rong)脹或(huo)(huo)(huo)增重。表面(mian)可(ke)能(neng)起泡、變(bian)粗糙、變(bian)色(se)或(huo)(huo)(huo)失(shi)去(qu)透明。內部也可(ke)能(neng)變(bian)色(se),這在金屬中是少見(jian)的(de)。
3. 如圖4.3.1所示,當(dang)聚合物(wu)(wu)和溶(rong)劑(ji)接觸后形(xing)成(cheng)復(fu)雜多(duo)層(ceng)結構。在(zai)凝(ning)膠層(ceng)和固體溶(rong)脹層(ceng)中通常含有多(duo)量溶(rong)劑(ji),更有少(shao)量溶(rong)劑(ji)滲入聚合物(wu)(wu)內,形(xing)成(cheng)浸(jin)潤層(ceng),聚合物(wu)(wu)的(de)物(wu)(wu)理性能改(gai)變(bian)。有時固體溶(rong)脹層(ceng)由于內應力(li)的(de)作(zuo)用,可產生破裂。高(gao)分(fen)子有機物(wu)(wu)受化學(xue)介質作(zuo)用可能分(fen)解,受熱作(zuo)用也可能產生熱分(fen)解。在(zai)日光照射(紫外線)和輻(fu)射作(zuo)用下逐漸(jian)變(bian)質、老(lao)化。一(yi)般有機樹(shu)脂料不(bu)(bu)耐(nai)高(gao)溫(wen)和強(qiang)氧化性物(wu)(wu)質,熱變(bian)形(xing)溫(wen)度(du)超過(guo)150℃的(de)不(bu)(bu)多(duo)。
4. 非金屬(shu)材料(liao)(liao)(liao)通常由(you)幾(ji)(ji)種物質(zhi)組成(cheng),例(li)如(ru)塑(su)料(liao)(liao)(liao)中除合成(cheng)樹脂成(cheng)分外,還有(you)填(tian)(tian)料(liao)(liao)(liao)(如(ru)玻璃(li)纖(xian)維、石英粉、石墨(mo)粉)、增塑(su)劑等。這些(xie)物質(zhi)的耐(nai)蝕(shi)(shi)性并(bing)不(bu)完全相(xiang)同。在(zai)(zai)腐(fu)蝕(shi)(shi)環境中有(you)時(shi)一(yi)種或幾(ji)(ji)種成(cheng)分有(you)選(xuan)擇性地溶出或變質(zhi)破(po)壞,整(zheng)個材料(liao)(liao)(liao)也就(jiu)被破(po)壞了。如(ru)層(ceng)壓塑(su)料(liao)(liao)(liao)(玻璃(li)纖(xian)維增強塑(su)料(liao)(liao)(liao))的膠料(liao)(liao)(liao)樹脂被破(po)壞后,就(jiu)產生了脫層(ceng)現象。在(zai)(zai)氫氟酸中,玻璃(li)纖(xian)維或其他(ta)硅質(zhi)填(tian)(tian)料(liao)(liao)(liao)被腐(fu)蝕(shi)(shi),材料(liao)(liao)(liao)也就(jiu)解體。這是非金屬(shu)的選(xuan)擇性腐(fu)蝕(shi)(shi)。在(zai)(zai)選(xuan)用非金屬(shu)材料(liao)(liao)(liao)時(shi),應注意每一(yi)種組分的耐(nai)蝕(shi)(shi)性。
5. 非金(jin)屬(shu)(shu)因為沒有(you)(you)電化(hua)(hua)(hua)學(xue)溶(rong)解(jie)作用(yong),所以,對離子(zi)的(de)(de)(de)抗力強,能耐非氧(yang)化(hua)(hua)(hua)性(xing)稀酸(suan)、堿(jian)溶(rong)液等,金(jin)屬(shu)(shu)則會(hui)不(bu)同程度地受(shou)(shou)到酸(suan)(H+)、堿(jian)(OH)、鹽(yan)(CI等)的(de)(de)(de)侵蝕(shi)。金(jin)屬(shu)(shu)一(yi)般不(bu)受(shou)(shou)有(you)(you)機溶(rong)劑的(de)(de)(de)作用(yong),而有(you)(you)機材料(liao)則容易受(shou)(shou)溶(rong)劑溶(rong)解(jie)。也有(you)(you)極(ji)少數的(de)(de)(de)非金(jin)屬(shu)(shu)材料(liao)由于電化(hua)(hua)(hua)學(xue)作用(yong)而破壞的(de)(de)(de)例子(zi)。如(ru)電解(jie)食(shi)鹽(yan)水過程中(zhong)在陽極(ji)上(shang)所產(chan)生的(de)(de)(de)氧(yang)與(yu)(yu)(yu)碳或石(shi)墨陽極(ji)反應生成二氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳氣體,使電極(ji)破壞。又(you)如(ru)塑(su)料(liao)部件和金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)陰極(ji)部分接(jie)觸(chu),當陽極(ji)的(de)(de)(de)OH濃(nong)度增大(da)時,就(jiu)會(hui)使不(bu)耐堿(jian)的(de)(de)(de)塑(su)料(liao)遭到破壞。這類“電化(hua)(hua)(hua)學(xue)”腐蝕(shi)顯然與(yu)(yu)(yu)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)電化(hua)(hua)(hua)學(xue)腐蝕(shi)不(bu)同。石(shi)墨或碳與(yu)(yu)(yu)金(jin)屬(shu)(shu)接(jie)觸(chu)或以雜質存在于金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)時,會(hui)形成電池,它的(de)(de)(de)電位(wei)較高,通(tong)常作為陽極(ji),本身(shen)不(bu)會(hui)腐蝕(shi),卻往往加速金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)。
6. 非金屬也會產(chan)生(sheng)(sheng)應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)破(po)(po)裂,例(li)如(ru)聚(ju)乙烯、有機玻(bo)(bo)璃(li)、不透性石墨在(zai)化學(xue)介質(zhi)和(he)應(ying)力(li)(li)的(de)同時作用下會破(po)(po)裂。有機玻(bo)(bo)璃(li)在(zai)丙酮中(zhong)的(de)破(po)(po)裂,有人(ren)認為是(shi)由于(yu)介質(zhi)進(jin)入(ru)內(nei)部,使吸(xi)附面(mian)的(de)界(jie)面(mian)能顯著下降(jiang),當存在(zai)與(yu)吸(xi)附線(xian)(xian)方向垂直的(de)拉應(ying)力(li)(li)時,材(cai)料就(jiu)沿著這條吸(xi)附線(xian)(xian)破(po)(po)裂。有人(ren)認為塑料、木材(cai)、混(hun)(hun)凝土等產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)裂縫(feng),就(jiu)可能是(shi)這種“應(ying)力(li)(li)吸(xi)附破(po)(po)裂”。當然(ran),還有一種“腐蝕(shi)脹(zhang)裂”或“化學(xue)脹(zhang)裂”的(de)作用,如(ru)鋼(gang)(gang)筋混(hun)(hun)凝土內(nei)鋼(gang)(gang)筋生(sheng)(sheng)銹(xiu),也能使混(hun)(hun)凝土脹(zhang)裂。
7. 非(fei)金(jin)屬腐蝕(shi)(shi)破(po)壞的(de)主要特(te)征是物理(li)、力學性能的(de)變化或外形(xing)的(de)破(po)壞,不(bu)一定是失重,往往還會增重。對金(jin)屬而(er)言,因腐蝕(shi)(shi)且金(jin)屬逐漸(jian)溶解(或成膜(mo))的(de)過程(cheng)(cheng),失重是主要的(de)。對非(fei)金(jin)屬,一般不(bu)測失重(腐蝕(shi)(shi)率),而(er)以一定時間內的(de)失強變化或變形(xing)程(cheng)(cheng)度來衡量破(po)壞程(cheng)(cheng)度。