射频同轴连接器厂家 中国恒煊娱乐平台射频连接器优质品牌

全国免费服务热线

13136989394

新闻中心

您现在的位置:首页 > 恒煊娱乐新闻 > 连接器开发中的腐蚀注意事项

连接器开发中的腐蚀注意事项

发布日期:2019-09-30   作者:小天   来源:www.whrfsp.com   编辑:恒煊娱乐   访问量:104

腐蚀是每个拥有汽车的人都知道的过程。从本质上讲,铁锈是铁的腐蚀产物:当铁原子与氢氧化物分子结合时,铁原子会慢慢从原材料上脱离。氧化铁是微红色的产物,我们称其为锈。自上古以来,它已被广泛用作颜料,例如,如今在MRI成像中也用作造影剂。在特定的环境条件下,腐蚀几乎会影响任何金属。它是两种材料(或同一合金的两种成分)和电解质之间的化学反应。某些材料具有很高的耐腐蚀性,因为它们触发腐蚀化学反应的极限比我们在日常生活中遇到的通常化学条件要高得多。


腐蚀类型

腐蚀是一种过程,在该过程中,材料会降解为更稳定的状态,例如氧化物或硫化物。这种化学反应通常是由外部因素(暴露于腐蚀剂)触发的,并且由于组件设计不当而会大大加剧。材料的选择及其保护性涂层是设计暴露于环境的零件时要控制的关键因素。

开始腐蚀反应需要三个要素导电材料(例如黄铜,不锈钢,铝);具有不同电解电位的成分(正极越正,负极越负);和电解质介质(例如盐水)。催化剂,例如氧气或硫磺化学品,可以加快反应速度。

大多数金属(合金)具有不均匀的晶格,这会使一些更具活性的化合物暴露于腐蚀过程中。



1

颗粒材料和中间颗粒材料对化学物质的反应可能非常不同,并且相关的腐蚀也会发生很大的变化。由于这些结构差异,材料对腐蚀的反应可能会有很大差异(图1)。这种不均匀状态会影响腐蚀速度,并且特定的腐蚀机制会优先影响某些材料。描述并分类了对腐蚀的不同影响。但是,总是发生相同的化学反应。

最常见的类型包括:

皮汀腐蚀

这种非常局部的腐蚀类型主要发生在钝化合金上。受点蚀腐蚀的常见合金是不锈钢或铝,因为它们的颗粒成分可能会产生局部腐蚀孔,从而产生点蚀。



颗粒间腐蚀

这种腐蚀机理是由合金的晶粒和晶间相之间的电解质电势差产生的。通常由于电腐蚀作用而溶解的是合金的晶间材料。该材料在表面上变沙并缓慢降解。


裂缝腐蚀

缝隙腐蚀主要发生在零件装配体上,并且局部存在于零件的界面上。缝隙由一个区域产生,在该区域中由于毛细作用,电解质会积聚,产生电解质和腐蚀的材料的混合物,这些材料起催化剂的作用。缝隙的几何形状阻止混合物被去除,从而引起越来越多的腐蚀,从而增加了缝隙。缝隙腐蚀主要发生在螺栓和板组件上。


应力腐蚀开裂

应力本身实际上并不是腐蚀机制,而是在腐蚀环境中充当催化剂,在无应力的情况下,腐蚀环境不会腐蚀材料。因此,应力会触发局部腐蚀作用。

氢气脆化

氢气是一种会影响各种材料结构完整性的气体。该机制不完全是腐蚀作用,而是材料晶格中的感应机械应力或化学应力。由于氢原子非常小,它们会随温度升高而扩散到材料晶格中(热激发会增加原子间的间隙)并与材料结合,从而形成内部应力口袋,可缓慢剪切或破裂材料。

化学反应细节

腐蚀是电流诱发的效应。电化学腐蚀过程包括氧化物还原化学反应,该反应由反应中存在的每种材料的电解电势触发。


2

为了正确设计用于腐蚀性环境的组件,材料的选择至关重要。选择具有非常相似的电解电位的材料的混合物是成功的关键。典型的不良例子是涂有铬的铝。铬具有很强的抵抗力,但是一旦涂层受损(从而暴露出未加工的铝),就会产生腐蚀电位。腐蚀电位可以在电解电位表中轻松看到(图5)。

诸如应变温度或微生物污染之类的环境参数可能会使这些参数发生变化,从而在通常的钝化材料中引起腐蚀。

在下面的示例中,通过电偶腐蚀电位的差异和允许电流从一个暴露的表面流向另一个表面的电解质的存在,引发了触发腐蚀的电势。

铝的电位比钢低,并且在此反应中,铝代替阳极会被腐蚀(图3)。例如,如果我们用镁代替钢,铝将不再被腐蚀,因为阳极会转移到镁上。


3

腐蚀速度还与两种合金之间的电势强度差以及裸露表面之间的比率有关。如果阳极与阴极相比具有较小的裸露表面,则点蚀会随着点蚀表面的增加而迅速增长并减慢,从而降低电流,从而降低腐蚀速率。

这种化学过程通常在使用牺牲阳极的船体上发现(图4),阳极通常由镁合金制成,因为它具有金属合金类别中最低的阳极电位之一。在此示例中,牺牲阳极被腐蚀,而钢壳完好无损至少直到牺牲阳极被完全腐蚀为止。


4


5

防腐蚀

这些腐蚀机制可能会在许多不同的情况下发生,因为材料很少是均匀的。在机械装配中使用时,它们会与其他具有不同电势的金属接触。

有许多保护零件和组件不受腐蚀的机制。最常见的方法之一是在表面上涂一层更难腐蚀的贵金属。这允许使用机械优化的材料,同时从涂层中获得最佳的耐腐蚀性。

金属零件上最常见的涂层是镍铬或薄的金基层,采用电沉积或溅射沉积工艺涂覆。

另一种解决方案是将保护相直接添加到合金成分中。这种机制通常用于不锈钢。添加到钢中的铬相(占总质量的16%至18%)与氧气(例如,在空气中)发生反应,在表面上形成氧化铬密封层,以保护原材料不暴露于电解质中,从而防止腐蚀(图6)。


6

涂层的主要缺点是,一旦基体材料暴露出来,例如由于机械磨损或针孔,腐蚀速度就会大大提高,因为它与两种合金之间的电势强度差以及与合金的电势强度有关。暴露表面之间的比率。

材料的电势差定义了电压,而裸露的表面比率会影响电流强度。因此,如果阳极的暴露表面比阴极小,则腐蚀将迅速增长,并且一旦表面积比平衡到足以减少电流流动的速度,腐蚀最终就会减慢。

圆形连接器的常用材料和涂层

黄铜

l 镀镍

l 镀铬

黄铜是最耐腐蚀的材料,其电势接近涂层。这样可以确保即使暴露在外,可用于腐蚀的电流密度和电压也不足以启动腐蚀反应(在大多数情况下)。

镍可提供良好的保护,但会慢慢腐蚀,如果仅涂镍,则涂膜零件的使用寿命有限。铬对大多数常见的腐蚀剂具有更强的抵抗力。

l 镀镍

l 镀铬

l 阳极氧化(氧化铝Al2O3

铝在其阳极氧化状态下具有抵抗力,但是如果需要清洁过程,则该涂层存在很大问题,因为Al2O3结构的孔隙率会捕获微生物或活性离子。

铝通常也涂有铬或镍。只要涂层保持密封,这将产生具有出色耐腐蚀性的零件。一旦涂层由于磨损或刮擦而损坏,腐蚀过程就会在裸露的铝区域开始。这种故障模式特别引人注目,因为两个因素导致了腐蚀过程(图7):

铝与铬或镍之间的高电势差

裸露的表面积比(在划痕和零件表面之间);暴露区域与涂层之间的表面比率通常较高,这会导致较高的正电荷密度,从而加快反应速度,直到阳极暴露的表面积已足够增长以达到平衡,从而减慢了反应速度。

由于与零件的总表面积相比,划痕通常很小,因此在此类涂层上的效果非常快。


7

阳极氧化本身不是涂层,而是铝表面(Al2O3)的氧化层的人工生长(钝化)。

不锈钢

不锈钢是抗腐蚀的最佳材料之一,因为腐蚀保护嵌入在材料本身中。合金中铬相引起的钝化会自动使每个划痕或磨损重新涂覆,从而防止出现腐蚀(图6)。

不锈钢具有多种成分的不同等级,例如,使其最适合零件加工(AISI 304)或焊接。

不锈钢具有出色的耐化学腐蚀性,并具有出色的钝化层保护水平,可抵抗标准环境腐蚀。这使得活性离子或微生物实体很难扩散到材料晶格中,从而确保设备非常容易清洗和消毒。


文章来源于http://www.whrfsp.com/news_Info-12-1048.html,如需转载学习请注明出处!

spider map 射频同轴连接器制造商 © Copyright 2007-2019 | 网站版权归(射频连接器厂家)深圳市恒煊娱乐通讯科技有限公司所有

网站首页

拨打电话

恒煊中心

联系我们