金属の防食方法

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金属材料は現代社会で最も広く使用されている工学材料であり、人類の文明と発展において非常に重要な役割を果たしています。人々は工業生産や農業、科学研究の分野だけでなく、日常生活の至る所でも金属材料を利用しており、絶え間なく金属材料が使われているのです。しかし、金属材料は周囲の媒体と反応しやすく、金属腐食が起こります。金属が一度腐食すると、その性能は**低下します。装置の金属部品が腐食すると、装置が動作しなくなり、人々に経済的な損失やその他の被害をもたらします。したがって、金属の防食は非常に重要です。 金属の腐食を防ぐ方法は多くあり、具体的には以下のように分けられます。一、金属部品を製造する過程で、周囲の媒体と反応しにくい耐腐食性材料を添加する。例えば、クロムやニッケルチタンなどは空気中で酸化しにくく、密着性の高い薄膜を形成できるため、酸やアルカリ、塩などの腐食に耐えられる。これらを鉄や銅に加えることで、優れた耐腐食性を持つ金属製品を作ることができる。金属粉末冶金は、さまざまな金属元素を柔軟に配合することができ、異なる特性を持つ金属粉末を加えることで、優れた耐食性を持つ金属部品を作製することができる。鉄炭合金などの金属材料も、熱処理法を用いることで腐食を防ぐことができる。 二、コーティング法による防食。コーティング法には、塗布・スプレー、メッキ、化学変成膜の3つの大きなカテゴリーがあります。金属表面に保護層を形成し、金属と腐食性物質の接触を遮断することで、腐食を軽減する。 塗装とは、有機化合物や無機化合物を金属表面に塗り付けることで、一般的に使用される方法は塗料やプラスチックコーティングです。スプレー塗装では、スプレーガンやディスク型霧化器を用いて、圧力や遠心力によって均一で微細な霧状の液滴にして、塗装対象物の表面に塗り付ける方法で、主にアークスプレー、プラズマスプレー、静電スプレー、手動スプレーなどがあります。金属めっきとは、金属粉末をワークの表面にめっき層として形成する工程で、主に電気めっき、熱めっき、スプレーめっき、浸透めっき、化学めっき、機械めっき、真空めっきなどが含まれます。化学変換膜とは、化学的または電気化学的な方法を用いて金属表面に安定した化合物の膜層を形成するもので、膜形成時に使用される媒体によって、酸化物膜、リン酸塩膜、クロム酸塩膜などに分類されます。 コーティング法による保護層を構成する物質によって、次のように分類できる：(1)非金属保護層：塗料、プラスチック、グラスファイバー、ゴム、アスファルト、エナメル、コンクリート、エナメル、防錆油など。(2)金属保護層：腐食の進行を遅らせるため、金属表面にある種の金属または合金をめっきして保護層とする。保護層として用いられる金属には、一般的に亜鉛、スズ、アルミニウム、ニッケル、クロム、銅、カドミウム、チタン、鉛、金、銀、パラジウム、ロジウム、および各種合金などがある。 三、腐食性媒体の処理。腐食性媒体を処理するとは、その性質を変え、媒体中の有害成分を低減または除去して腐食を防ぐことです。この方法は、腐食性媒体の量が限られている場合にのみ適用可能であり、空間全体を満たす大気に対してはもちろん処理できない。腐食性媒体の処理は、大きく以下の2つに分けられる。 一つは、媒体中の有害成分を除去して媒体の性質を改善するものです。例えば、熱処理炉内では保護ガスを用いて酸化を防ぎ、酸性土壌には石灰を混入して中和し、土壌の腐食を防ぐなどです。もう一つの方法は、腐食性媒体に防食剤を加えることです。腐食性のある媒体に少量の防食剤を加えることで、金属の腐食速度を**低下させることができます。このような物質を防食剤または腐食抑制剤と呼びます。例えば、水道水システムに一定量の苛性ソーダや石灰を加えて水中の過剰な一酸化炭素を除去し、配管の腐食を防ぎ、また鋼材の酸洗い液には腐食抑制剤を加えて過度な酸洗いや水素脆性などを抑制する。 四、電気化学的防食：直流電を用いて保護対象の金属の電位を変化させ、それによって腐食を遅らせたり止めたりする防食法を電気化学的防食と呼ぶ。このような保護方法には、主に外部電源によるカソード保護法、保護装置による保護法、およびアノード保護法の3種類がある。