耐腐蝕性一般指的是材料抵抗周圍介質(zhì)腐蝕破壞作用的能力,研究更強(qiáng)的耐腐蝕材料是不變的追求。那么什么耐腐蝕材料有哪些,最強(qiáng)的耐腐蝕材料是什么,最耐腐蝕的金屬又是什么呢?
耐腐蝕能力的好壞是由材料的成分、化學(xué)性能、組織形態(tài)等決定的。例如鋼中加入可以形成保護(hù)膜的鉻、鎳、鋁、鈦;改變電極電位的銅以及改善晶間腐蝕的鈦、鈮等,可以提高耐腐蝕性。此外,耐腐蝕性最好的體現(xiàn)可能就是人們?yōu)榱朔乐逛撹F的銹蝕而發(fā)明的不銹鋼了。
所有金屬都和大氣中的氧氣進(jìn)行反應(yīng),在表面形成氧化膜。不幸的是,在普通碳鋼上形成的氧化鐵繼續(xù)進(jìn)行氧化,使銹蝕不斷擴(kuò)大,最終形成孔洞??梢岳糜推峄蚰脱趸慕饘伲ɡ纾\,鎳和鉻)進(jìn)行電鍍來保證碳鋼表面,但是,正如人們所知道的那樣,這種保護(hù)僅是一種薄膜。如果保護(hù)層被破壞,下面的鋼便開始銹蝕。
不銹鋼的耐腐蝕性取決于鉻,但是因為鉻是鋼的組成部分之一,所以保護(hù)方法不盡相同。
在鉻的添加量達(dá)到10.5%時,鋼的耐大氣腐蝕性能顯著增加,但鉻含量更高時,盡管仍可提高耐腐蝕性,但不明顯。原因是用鉻對鋼進(jìn)行合金化處理時,把表面氧化物的類型改變成了類似于純鉻金屬上形成的表面氧化物。這種緊密粘附的富鉻氧化物保護(hù)表面,防止進(jìn)一步地氧化。這種氧化層極薄,透過它可以看到鋼表面的自然光澤,使不銹鋼具有獨特的表面。而且,如果損壞了表層,所暴露出的鋼表面會和大氣反應(yīng)進(jìn)行自我修理,重新形成這種氧化物 鈍化膜 ,繼續(xù)起保護(hù)作用。
因此,所有的不銹鋼元素都具有一種共同的特性,即鉻含量均在10.5%以上。
特氟隆就是我們常說的聚四氟乙烯,俗稱塑料王,是當(dāng)今世界上礬最耐腐蝕的材料之一,它是由四氟乙烯經(jīng)聚合而成的高分子化合物,具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性、密封性、高潤滑不粘性、電絕緣性和良好的抗老化耐力。能在+250℃至-180℃的溫度下長期工作,除熔融金屬鈉和液氟外,能耐其它一切化學(xué)藥品,在王水中煮沸也不起變化。
聚四氟乙烯密封件、墊片、密封墊圈是選用懸浮聚合聚四氟乙烯樹脂模塑加工制成,是制造液氣體管道、熱交換器等內(nèi)容設(shè)備連接處的理想密封材料。。聚四氟乙烯與其他塑料相比具有耐化學(xué)腐蝕與耐溫優(yōu)異的特點,它已被廣泛地應(yīng)用作為密封材料和填充材料。它能在任何種類化學(xué)介質(zhì)長期使用,它的產(chǎn)生解決了我國化工、石油、制藥等領(lǐng)域的許多問題。
碳纖維,是一種含碳量在95%以上的高強(qiáng)度、高模量纖維的新型纖維材料,它與樹脂組成的C/C復(fù)合材料是最耐腐蝕的材料之一。它是由片狀石墨微晶等有機(jī)纖維沿纖維軸向方向堆砌而成,經(jīng)碳化及石墨化處理而得到的微晶石墨材料。碳纖維“外柔內(nèi)剛”,質(zhì)量比金屬鋁輕,但強(qiáng)度卻高于鋼鐵,并且具有耐腐蝕、高模量的特性,在國防軍工和民用方面都是重要材料。它不僅具有碳材料的固有本征特性,又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工性,是新一代增強(qiáng)纖維。
碳纖維具有許多優(yōu)良性能,碳纖維的軸向強(qiáng)度和模量高,密度低、比性能高,無蠕變,非氧化環(huán)境下耐超高溫,耐疲勞性好,比熱及導(dǎo)電性介于非金屬和金屬之間,熱膨脹系數(shù)小且具有各向異性,耐腐蝕性好,X射線透過性好。良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、電磁屏蔽性好等。與傳統(tǒng)的玻璃纖維相比,碳纖維楊氏模量是其3倍多;它與凱夫拉纖維相比,楊氏模量是其2倍左右,在有機(jī)溶劑、酸、堿中不溶不脹,耐蝕性突出。
對于這個相信很多人一看大會大吃一驚!氧化銅是目前最耐腐蝕的材料。瑞典技術(shù)人員正在采用一種新的用氧化銅制造的容器來貯存核廢物,從而能夠保證安全貯存10萬年。
氧化銅(CuO)是一種銅的黑色氧化物,不溶于水和乙醇,溶于酸、氯化銨及氰化鉀溶液,氨溶液中緩慢溶解,能與強(qiáng)堿反應(yīng)。氧化銅主要用于制人造絲、陶瓷、釉及搪瓷、電池、石油脫硫劑、殺蟲劑,也供制氫、催化劑、綠色玻璃等用。
鉑金化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,常溫下不與鹽酸、硝酸、硫酸以及有機(jī)酸發(fā)生作用,有“最耐腐蝕金屬”這稱,但溶于王水。鈦由于很容易形成穩(wěn)定的氧化鈦(TiO2)保護(hù)膜,因此鈦冷卻管被認(rèn)為是不受腐蝕和侵蝕的。
鉑金是一種天然形成的白色貴重金屬,鉑金的性質(zhì)非常穩(wěn)定,不會因為日常佩戴而變質(zhì)或褪色,它的光澤始終如初。即使和生活中常見的酸性物質(zhì)接觸,如溫泉中的硫,漂白劑,泳池中的氯,或是汗水等,都不會受到影響,因此可以在任何時候都非常放心地佩戴鉑金首飾。無論佩戴多久,鉑金能夠始終保持其天然純白的光澤,并且永不褪色。