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腐食はどのように起こりますか?

腐食は、材料がその環境と反応し、悪化と弱体化を引き起こすときに起こる自然なプロセスです。これがそれがどのように機能するかの内訳です:

1。電気化学反応:

* アノード: 腐食金属は、酸化が発生するアノードとして機能します。金属原子は電子を失い、正に帯電したイオンになります。

* カソード: 金属の異なる領域(または金属と接触している別の材料)は、還元が行われるカソードとして機能します。 電子はアノードからカソードに流れます。

* 電解質: 電解質、通常、水または溶存塩、イオン、または酸を含む溶液が、回路を完成させ、電子の流れを許可するために必要です。

2。酸素の役割:

* 酸素還元: カソードでは、酸素が電子と水と結合して水酸化物イオン(OH-)を形成します。

* 金属酸化物の形成: アノードで形成された金属イオン(M+)は、水酸化物イオン(OH-)と反応して金属酸化物(MO)または水酸化物(M(OH)X)を形成します。これらの化合物は、目に見える錆、変色、または他の腐食生成物を形成します。

3。腐食に影響する要因:

* 材料: さまざまな金属には、腐食に対する耐性のさまざまなレベルがあります。

* 環境: 水分、温度、塩、酸、またはその他の腐食性物質の存在、および空気または他のガスへの曝露は、腐食速度に大きく影響する可能性があります。

* ストレス: 曲げやストレッチなどの機械的応力は、腐食が発生する可能性が高い領域を作成する可能性があります。

* 表面条件: 傷、擦り傷、または金属の表面へのその他の損傷は、腐食の出発点として機能する可能性があります。

腐食の種類:

* 均一な腐食: 最も一般的なタイプでは、金属が表面上で均等に腐食します。

* ピッティング腐食: 金属表面にローカライズされたピットまたは穴を形成します。

* ガルバニック腐食: 電解質で2つの異なる金属が接触している場合に発生し、より活性な金属が優先的に腐食します。

* 隙間腐食: 酸素と水分が閉じ込められる狭い空間または隙間で発生します。

* 応力腐食亀裂: 引張応力と亀裂につながる腐食性環境の組み合わせ。

腐食の防止:

* 保護コーティング: 塗料、コーティング、メッキは、金属と環境の間に障壁を作り出すことができます。

* カソード保護: 犠牲アノード(亜鉛など)を使用するか、腐食を防ぐためにカソード電流を金属表面に適用します。

* 合金: 腐食抵抗を改善するために、金属に他の要素を追加します。

* 設計変更: 鋭い角、隙間、水分が蓄積できる領域を避けることは、腐食を防ぐのに役立ちます。

腐食のメカニズムとその影響要因を理解することにより、私たちはそれを防止し、損傷から貴重な材料を保護するための効果的な戦略を開発することができます。

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