철과 강과 같은 철 금속은 산소와 수분에 노출 될 때 부식이 발생하기 쉽습니다. 이 과정은 일반적으로 녹으로 알려진 산화철 형성을 포함합니다. 녹은 금속을 약화시키고 결국 붕해로 이어지는 적갈색 물질입니다.
철 금속의 부식은 여러 단계에서 발생합니다.
1. 양극 반응 :금속 표면의 철 원자는 전자를 잃고 양으로 하전 된 이온이됩니다 (Fe2+). 이 이온은 주변 환경으로 녹입니다.
2. 음극 반응 :공기로부터의 산소 분자는 물 (H2O) 및 전자 (E-)와 반응하여 하이드 록실 이온 (OH-)을 형성한다.
3. 녹의 형성 :용해 된 Fe2+ 이온은 오하이온과 반응하여 철분을 형성하여 [Fe (OH) 2]를 형성하며, 이는 산소와 추가로 녹을 생성한다 (Fe2O3.XH2O).
철 금속의 부식 속도는 다음과 같은 다양한 요인에 의해 영향을받습니다.
- 수분과 산소 노출 :물과 산소의 존재는 부식 과정을 가속화합니다.
- 전해질 :물에 용해 된 염 또는 산의 존재는 용액의 전도도를 증가시켜 전자의 흐름을 촉진하고 부식 속도를 향상시킵니다.
- 온도 :온도가 높으면 일반적으로 부식 속도가 증가합니다.
비철 금속의 부식 :
알루미늄, 구리 및 스테인레스 스틸과 같은 비철 금속은 일반적으로 철 금속보다 부식에 더 내성이 있습니다. 그러나 특정 조건에서도 여전히 다른 유형의 부식을 겪을 수 있습니다.
1. 알루미늄 :알루미늄은 공기에 노출 될 때 표면에 산화 알루미늄의 보호 층을 형성합니다. 이 층은 장벽으로 작용하여 추가 부식을 방지합니다. 그러나, 산성 또는 알칼리성 환경에서 또는 특정 화학 물질의 존재 하에서 산화물 층이 손상되어 부식이 발생할 수있다.
2. 구리 :구리는 안정적인 산화 구리 층의 형성으로 인해 상대적으로 부식성입니다. 그러나 수분, 산성 환경 또는 고온에 장기간 노출되면 금속 표면의 부식 및 변색이 발생할 수 있습니다.
3. 스테인레스 스틸 :스테인레스 스틸은 크롬을 함유하며, 이는 금속을 부식으로부터 보호하는 크롬 산화물 층을 형성합니다. 그러나 염화물 (예 :해수에서 발견 된 것) 또는 특정 화학 물질에 노출되면 구덩이 또는 틈새 부식과 같은 국소 부식이 발생할 수 있습니다.
요약하면, 철 금속은 부식에 더 취약하지만, 비철 금속은 특정 환경 조건에서 부식 또는 부식성 물질에 노출 될 수 있습니다. 보호 코팅, 부식성 재료 및 적절한 유지 보수와 같은 부식 방지 조치는 다양한 응용 분야에서 철 및 비 골절 금속의 수명을 연장하는 데 중요합니다.
