對黃銅脫鋅腐蝕的機理,國內外(wai)都做(zuo)了(le)一些(xie)研究(jiu)(jiu),提出了(le)各種(zhong)研究(jiu)(jiu)結論,但目前(qian)還不(bu)十分完(wan)善,主要(yao)理論有優先(xian)溶(rong)解和溶(rong)解-再沉積機制(zhi)(zhi)、雙空(kong)位機制(zhi)(zhi)和滲(shen)流機制(zhi)(zhi)。接下就讓我們來簡單的介紹(shao)一下這些(xie)機制(zhi)(zhi)。
1. 優先溶(rong)解和(he)溶(rong)解一再沉積機制(zhi),優先溶解(jie)(jie)機制認(ren)為,黃(huang)(huang)銅(tong)(tong)腐蝕(shi)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong),合(he)金表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)鋅(xin)(xin)從黃(huang)(huang)銅(tong)(tong)中(zhong)(zhong)優先溶解(jie)(jie),然后合(he)金內(nei)部的(de)(de)(de)鋅(xin)(xin)通過(guo)(guo)空位(wei)擴(kuo)散(san)繼續溶解(jie)(jie),電位(wei)較正的(de)(de)(de)銅(tong)(tong)被遺留(liu)下(xia)來,呈疏松狀的(de)(de)(de)銅(tong)(tong)層(ceng)。但(dan)這種理論難(nan)以說明脫(tuo)(tuo)鋅(xin)(xin)造成(cheng)的(de)(de)(de)脆性開裂深度與(yu)鋅(xin)(xin)在(zai)室(shi)溫(wen)下(xia)擴(kuo)散(san)系數太低之間的(de)(de)(de)矛盾。而(er)在(zai)黃(huang)(huang)銅(tong)(tong)表(biao)面(mian)與(yu)溶液接觸處發生了鋅(xin)(xin)選擇性溶解(jie)(jie),被腐蝕(shi)的(de)(de)(de)鋅(xin)(xin)由合(he)金晶格上鋅(xin)(xin)原子的(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)所補償,鋅(xin)(xin)在(zai)活性脫(tuo)(tuo)鋅(xin)(xin)前沿被選擇性侵蝕(shi),這個前沿不(bu)斷地向內(nei)部移動。按(an)照(zhao)作者的(de)(de)(de)觀點(dian),脫(tuo)(tuo)鋅(xin)(xin)相只是(shi)在(zai)初始(shi)黃(huang)(huang)銅(tong)(tong)母體的(de)(de)(de)骨架結構中(zhong)(zhong)出現,它(ta)容許鋅(xin)(xin)離子自由向外(wai)擴(kuo)散(san),黃(huang)(huang)銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)脫(tuo)(tuo)鋅(xin)(xin)阻力依賴于鋅(xin)(xin)外(wai)層(ceng)電子離開鋅(xin)(xin)原子的(de)(de)(de)難(nan)易(yi)程(cheng)度。
2. 溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)-再沉積(ji)機制認為,黃銅(tong)表面上的(de)(de)(de)(de)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)和(he)銅(tong)一起溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie),鋅(xin)(xin)(xin)(xin)留在溶(rong)(rong)(rong)(rong)液中(zhong),而銅(tong)在靠近(jin)溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)處的(de)(de)(de)(de)表面上迅(xun)速(su)析出而重新(xin)沉積(ji)在基體上,但(dan)(dan)這種機制無法圓(yuan)滿地解(jie)(jie)(jie)釋銅(tong)不(bu)(bu)可能溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)時的(de)(de)(de)(de)脫鋅(xin)(xin)(xin)(xin)現(xian)象(xiang)。因為鋅(xin)(xin)(xin)(xin)溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)電(dian)位(wei)遠低于銅(tong)的(de)(de)(de)(de)陽極溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)電(dian)位(wei),因此銅(tong)和(he)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)不(bu)(bu)可能在任(ren)何情況(kuang)下發(fa)生同(tong)時溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)現(xian)象(xiang)。在硫酸中(zhong)進行了研究,在最初階段(duan)由于建立了(Cu-Zn)原電(dian)池,鋅(xin)(xin)(xin)(xin)在溶(rong)(rong)(rong)(rong)液中(zhong)優先溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie),但(dan)(dan)當(dang)多孔(kong)的(de)(de)(de)(de)銅(tong)-氧化銅(tong)膜在電(dian)極表面形成時,脫鋅(xin)(xin)(xin)(xin)速(su)度下降,銅(tong)、鋅(xin)(xin)(xin)(xin)同(tong)時溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)。這時鋅(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)速(su)度受(shou)通過(guo)晶格空位(wei)的(de)(de)(de)(de)擴散速(su)度所控制,在這個階段(duan)銅(tong)的(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)速(su)度因為CuO膜的(de)(de)(de)(de)形成而減少,這決定性(xing)地位(wei)取決于腐蝕條(tiao)件,比(bi)如在稀(xi)鹽酸中(zhong)會(hui)發(fa)生鋅(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)選擇性(xing)溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie),而在濃(nong)度較(jiao)高的(de)(de)(de)(de)鹽酸或海(hai)水中(zhong)則發(fa)生銅(tong)重新(xin)析出的(de)(de)(de)(de)脫鋅(xin)(xin)(xin)(xin)腐蝕。此外,脫鋅(xin)(xin)(xin)(xin)機制還受(shou)到(dao)溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)溫度、浸泡周期長短的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。銅(tong)和(he)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)是(shi)否同(tong)時溶(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie),可以(yi)將它(ta)們的(de)(de)(de)(de)電(dian)位(wei)-pH圖重疊后預測(ce)。
而防止黃(huang)銅(tong)脫(tuo)鋅(xin)(xin)腐蝕的(de)方(fang)法(fa),主要可以從(cong)冶金(jin)方(fang)面入手,其次也可從(cong)改善環境方(fang)面考慮。改善腐蝕環境,則可以采用陰(yin)極(ji)保(bao)護、添加緩蝕劑、降低介質浸(jin)蝕性等(deng),不(bu)過(guo)由于(yu)受工況條(tiao)件的(de)限制,并不(bu)能完全(quan)抑制黃(huang)銅(tong)的(de)脫(tuo)鋅(xin)(xin)。根治的(de)方(fang)法(fa),則是通過(guo)冶金(jin)化方(fang)法(fa)提高黃(huang)銅(tong)自身的(de)抗脫(tuo)鋅(xin)(xin)能力,這才是杜絕(jue)黃(huang)銅(tong)脫(tuo)鋅(xin)(xin)腐蝕的(de)發生絕(jue)對好方(fang)法(fa)。

