Ăn Mòn Là Gì? - Kim Loại -.:MDI Chemical:.

Ăn mòn là gì?

Ăn mòn là sự phá hủy dần dần các vật liệu (thường là kim loại) thông qua phản ứng hóa học với môi trường. Khi tiếp xúc với kim loại, tùy vào điều kiện môi trường sẽ quyết định hình thức ăn mòn và tốc độ suy giảm của kim loại.

Tất cả các kim loại đều bị ăn mòn?

Tất cả các kim loại đều có thể bị ăn mòn. Một số kim loại giống như sắt nguyên chất sẽ bị ăn mòn nhanh chóng.

Ăn mòn là quá trình oxy hóa điện hóa học của kim loại trong phản ứng với các chất oxy hóa như oxy. Gỉ sắt - sự hình thành của các oxit sắt - là một ví dụ nổi tiếng của ăn mòn điện hóa. Đây là loại tổn thương thường tạo ra oxit hoặc muối của các kim loại ban đầu. Tuy nhiên, thép không gỉ kết hợp sắt và các hợp kim khác, sẽ lâu bị ăn mòn hơn và do đó được sử dụng thường xuyên hơn.

Ăn mòn cũng có thể xảy ra trong các vật liệu phi kim loại, chẳng hạn như đồ gốm hoặc các polyme, mặc dù trong bối cảnh này, sự xuống cấp theo thời gian là từ phổ biến hơn. Ăn mòn làm giảm các tính chất hữu ích của vật liệu và kết cấu bao gồm sức mạnh, ngoại hình và khả năng thấm chất lỏng và chất khí.

Tất cả các nhóm kim loại nhỏ, được gọi là kim loại quý, ít phản ứng hơn những loại khác. Kết quả là chúng hiếm khi bị ăn mòn. Trên thực tế, chúng là các kim loại duy nhất có thể được tìm thấy trong tự nhiên ở dạng tinh khiết của chúng. Không quá ngạc nhiên khi kim loại quý thường rất có giá trị. Kim loại quý bao gồm: đồng, palladium, bạc, bạch kim và vàng.

Các loại ăn mòn

Ăn mòn trên kim loại gây ra bởi nhiều nguyên nhân khác nhau. Một số kim loại có thể tránh bị ăn mòn bằng cách thêm hợp kim vào một kim loại tinh khiết. Một số khác thì có thể được ngăn chặn ăn mòn bởi sự cẩn thận kết hợp của các kim loại hoặc quản lý môi trường xung quanh kim loại.

Các phương pháp chống ăn mòn khác như: làm giảm hoạt động của các bề mặt tiếp xúc như thụ động hóa và cromat hóa, có thể làm tăng sức đề kháng ăn mòn của vật liệu. Tuy nhiên, một số cơ chế ăn mòn khó nhìn thấy hơn và khó dự đoán hơn bình thường.

Một số loại ăn mòn phổ biến nhất được mô tả dưới đây:

1. Ăn mòn đều: là quá trình ăn mòn xảy ra trên toàn bộ bề mặt và có thể dự đoán, định lượng bằng tốc độ ăn mòn. Trong ăn mòn đều, vật liệu kim loại bị ăn mòn như nhau trên toàn bề mặt kim loại, khiến kim loại bị hư hỏng nặng, do đó ta cần có kế hoạch và quản lý sự tấn công ăn mòn toàn diện.

2. Ăn mòn cục bộ: là dạng ăn mòn rất phổ biến, rất khó phát hiện trước khi xảy ra sự cố. Vì thế, nguy cơ phá hủy vật liệu, thiết bị kim loại do ăn mòn cục bộ là rất lớn và đó là lý do phải nâng cao, thậm chí phải hoàn thiện các phương pháp truyền thống đồng thời xây dựng các phương pháp mới để phát hiện, theo dõi nhằm mục đích kiểm soát ngăn ngừa các sự cố về ăn mòn. Sự ăn mòn này chỉ tấn công các phần của cấu trúc kim loại. Có ba loại ăn mòn cục bộ:

• Rỗ - tạo ra các lỗ nhỏ trên bề mặt kim loại.
• Ăn mòn kẽ hở - ăn mòn xảy ra ở những vị trí ứ đọng, các rãnh dưới các miếng đệm.
• Ăn mòn dạng sợi, lỗ chỗ - sự ăn mòn xảy ra khi nước đọng bên dưới lớp phủ như sơn.

3. Ăn mòn Galvanic: xảy ra khi hai kim loại khác nhau được đặt cùng nhau trong một chất điện phân lỏng như nước muối. Về bản chất, một phân tử kim loại được hút về phía kim loại khác, dẫn đến sự ăn mòn chỉ với một trong hai kim loại.

4. Môi trường Cracking: trong một số điều kiện môi trường (Environmental Stresses Cracking – ESC), một số kim loại có thể bắt đầu bị nứt, giảm sức chịu đựng, hoặc trở nên giòn, yếu và dễ gãy.

Chống ăn mòn

Tổ chức chống ăn mòn thế giới ước tính chi phí ăn mòn toàn cầu khoảng 2,2 nghìn tỷ đô la mỗi năm, và một phần lớn trong số này - khoảng 25% - có thể được loại bỏ bằng cách áp dụng các kỹ thuật phòng ngừa đơn giản, được hiểu rõ. Tuy nhiên, việc phòng chống ăn mòn không nên được coi là vấn đề tài chính, mà còn là một trong những vấn đề về sức khỏe và an toàn. Cầu bị xói mòn, tòa nhà, tàu và các cấu trúc kim loại khác khi bị ăn mòn có thể gây ra thương tích và tử vong.

Một hệ thống phòng ngừa hiệu quả bắt đầu trong giai đoạn thiết kế với sự hiểu biết đúng đắn về các điều kiện môi trường và các đặc tính kim loại. Kỹ sư làm việc với các chuyên gia luyện kim để chọn kim loại hoặc hợp kim thích hợp cho từng tình huống. Họ cũng phải nhận thức được các tương tác hóa học có thể có giữa các kim loại được sử dụng cho các bề mặt, phụ kiện và các dụng cụ nẹp.

Tham khảo nguồn: thebalance.com