來源:佳華 日期:2022-12-12
鋁材的自然氧化是由鋁和空氣中的氧之間的電子交換引起的。這個過程會產(chǎn)生一層氧化鋁。在這個過程中,鋁通過將電子轉(zhuǎn)移到氧原子而獲得正電荷,而氧原子獲得負(fù)電荷。這些變化改變了鋁的總電荷。氧化層是鋁結(jié)構(gòu)的一部分。
當(dāng)水和鋁材接觸時,它們就會腐蝕。當(dāng)鋁與另一種金屬(如鎂)物理連接時,它會發(fā)生電偶腐蝕。這兩種金屬相交處的腐蝕強(qiáng)度最大。這種腐蝕比大氣腐蝕發(fā)生得更快。另一種類型的腐蝕,稱為點(diǎn)蝕,發(fā)生在鋁表面形成小孔時。這種類型的腐蝕伴隨著點(diǎn)蝕,這會影響工件的美觀。
另一種類型的腐蝕是由微生物引起的,這些微生物通常存在于燃油或潤滑油箱中。當(dāng)金屬被這些生物腐蝕時,它會產(chǎn)生酸性化合物。雖然鋁不會生銹,但如果不適當(dāng)保養(yǎng),它會腐蝕。在溫和的氣候中,氧化過程將緩慢進(jìn)行。在壓力較大的氣候中,如潮濕或多雨的氣候,鋁的腐蝕速度會更快。清潔和干燥有助于防止鋁腐蝕。
鋁材的生產(chǎn)過程始于鋁土礦的提取,鋁土礦是一種富含堿金屬的礦物。然后將礦石溶解在苛性鈉混合物中。然后將漿液加熱至230至520華氏度,然后過濾。生成的氧化鋁漿液被轉(zhuǎn)移到沉淀池。種子被添加到混合物中,從而刺激沉淀過程。
當(dāng)鋁材表面暴露在含有鹽的空氣中時,鋁會發(fā)生自然氧化。鹽空氣會導(dǎo)致表面形成白色的氧化鋁層。然而,只要空氣中含有硫化物或氯化物,該層不會腐蝕鋁。這兩個物種在污染地區(qū)被發(fā)現(xiàn)。
由于鋁材對氧的親和力強(qiáng),鋁的氧化速度比鋼的氧化速度快。一旦所有鋁原子與氧結(jié)合,它也會停止。由此形成的氧化鋁層在新暴露的鋁上形成了一層保護(hù)層,抑制了生銹過程。如果沒有這個保護(hù)層,鋁將繼續(xù)腐蝕并失去強(qiáng)度。
鋁材通常存在于海洋表面,濃度在百萬分之0.013到5之間。河水也是如此,含有400 ppb的鋁。在酸性環(huán)境中,鋁以水化合物的形式溶解。在中性到堿性條件下,金屬會形成一薄層氧化鋁。該層防止鋁金屬與水反應(yīng)并釋放高度易燃的氫氣。