銅腐食とは、湿気による銅の劣化を指します。, そして空気暴露. 通常, 銅が腐食する, そして黒く変色してしまう( 緑色のフィルム). 銅の腐食について詳しく知るために読み続けてください。.
銅は錆びますか?
銅は鉄のように錆びません. 「錆」という用語は鉄の腐食製品のみを強調します。. 銅, 一方で, 腐食して緑色の層を形成する(緑青). 一般的に, 緑青とは炭酸銅CuCO₃のことです. Cuが空気と反応すると生成する, 長時間露光後の水. 緑青層は魅力的に見えない可能性があります, しかし、それは保護の目的を果たします. ベースのさらなる腐食を防ぎます(根底にある) 金属. 結果として, 銅は最小限のメンテナンスで長期間使用できます.
銅の緑青の形成はどのように起こるか?
銅は大気中の酸素と反応して亜酸化銅を形成します. 銅錆は赤茶色のCu2O層です。. この層は、空気との電気化学的相互作用のプロセスによって進化します。. 鉄が錆びる一方で, 銅は腐食しない, または単に言われたとおり, 錆びない, それは酸化します. 酸素は銅に作用して、酸化銅として知られる化合物の形成を防ぎます。. この酸化物は酸化鉄Fe2O3とは異なる性質を持っています。. 酸化銅, 逆に, 錆ほど早く腐食しない. 蓄積するにつれて徐々に厚くなるバリアとして機能します。. ついに, このプロセスでこの層は炭酸銅に変化します. 最上層は緑青として知られています.
銅の腐食に寄与する要因
銅の腐食はいくつかの要因の影響を受ける可能性があります. それらの要因を回避し、最小限に抑えるためには、これらの要因を知ることが非常に重要です.
環境暴露
塩分の多い地域では銅の腐食が促進されます, 熱, 酸などの論争の的となる化学物質. これらの条件は銅との化学反応を引き起こします。, その結果、表面が弱くなり、以前よりも大きな害にさらされることになります.
電流の影響
直流と交流の両方の電流は銅パイプの腐食速度を高める可能性がありますが、. これらのパイプは地下に埋められることがよくあります. 電位差の存在により局部的な腐食現象が悪化します。.
ガルバニック腐食
ガルバニック腐食は、銅が異種材料と反応する場所です。. 例えば, 鋼鉄. このような相互作用により電気化学セルが形成されます。. これにより、導電率が同じではないため、銅のより速い腐食速度に対応できます。.
厳しい土壌条件
塩化物, 硫酸塩, アンモニア化合物は土壌中に一般的に存在します. これらの天然成分は銅の腐食に大きな危険をもたらす可能性があります。. これらの攻撃的な土壌条件を活用する, 保湿力と合わせて, 時間が経つと必ず深刻な腐食損失が発生します.
酸性接触
有機酸と無機酸の存在は銅の品質に大きな脅威をもたらします. これらの酸は酸化層を通過し、より速い速度で材料を破壊し続けます。. Q
腐食疲労
疲労は銅材料に生じる応力の変動によって引き起こされます。. 流体の急速な流れと温度の変動により、局所的な浸食が促進され、材料の早期破損につながる傾向があります。.
酸素への曝露
銅表面の酸化速度は、大気中の酸素レベルの上昇に伴って増加する可能性があります。. これにより、すでに劣っている金属の機械的完全性が同時に低下し、腐食性化合物の形成が促進されます。.
銅腐食の種類
銅は特定の方法で顕著に腐食する可能性があります. どちらのタイプも環境および化学的条件の影響を受けます。.
均一な腐食
均一な腐食は表面全体で徐々に発生し、ある時点で表面積全体に均等に影響を及ぼします。. このタイプでは、ほとんどの場合、金属の厚さが徐々に減少します。. 銅が湿気にさらされる場所で特によく発生します. 酸性条件では、繊維のこの均一な分解プロセスの速度も増加します。.
孔食
孔食は銅の表面に穴が形成される原因となります。. 主に, 攻撃的な効果を持つ塩化物などのイオンによって引き起こされます. これらのピットは、構造的な健全性が損なわれるほど深くなる可能性があります。. 孔食は通常、滞留水の存在によって悪化します。.
隙間腐食
すきま腐食は狭い場所や狭い隙間で発生します。. この条件により、静的なソリューションが形成されます。, 酸素へのアクセスを明確に区切る. そのような状況では, 腐食性物質がシステム内に蓄積する. 結果として, 集中攻撃が発生し、局所的な腐食が発生します. 最も一般的にはファスナーの周囲で発生します, ガスケット, とパイプジョイント.
ガルバニック腐食
ガルバニック腐食は、銅が他の種類の金属と接触する段階です。. 接触により、電解質の存在下でガルバニ電池が発生します。(導電性溶液). 2つの金属のうち、反応性が高いほうが腐食の速度が速い. しかし, 銅は局所的に腐食する可能性があることに注意する必要があります, これにより、有効な材料の長さが減少します.
脱亜鉛化
脱亜鉛は黄銅のみで起こる. 真鍮は混合物です (合金) 銅と亜鉛の. 脱亜鉛中, カップルまたはコンポーネントの 1 つ, 亜鉛元素は常に分解することが見られます. これにより、初期構造よりも比較的弱い銅の多孔質構造が形成されます。. 脱亜鉛は、高度な機械的性能が要求される用途では特に望ましくありません。.
粒界腐食
粒界腐食は銅の粒界で起こります。. このタイプは通常、製造時の不適切な熱処理プロセスに起因します。. 上で説明したように、特定の腐食条件にさらされることによっても促進される可能性があります。. 材料の弱体化は致命的な故障につながる可能性があります.
応力腐食割れ
応力腐食割れは、材料表面の応力生成物および腐食剤です。. 銅素材に小さな穴がいくつか形成されます, 一般的に破裂と呼ばれる. いつもの, アンモニアがこの問題の一因となる. さらに, 高温は破損の問題を引き起こす可能性もあります.
銅腐食のさまざまな形態は、さまざまな困難とプロセスによって特徴付けられます。. これらは私たちが考慮し、理解しなければならない側面であるため、予防に関してどのように進めるべきかを知ることができます。. 腐食は主に物理的な影響を受けます。, 銅合金の化学的特徴と, 環境条件, そしてかかるストレス.
耐食合金の例
アルミニウム黄銅: これらの合金は衝突腐食に対して非常に耐性があります。, 特に高速海水用途において.
アルミニウム青銅: 化学攻撃に抵抗する能力があるため、広く使用されています。, 特に亜硫酸塩溶液から.
銅シリコン合金: これらの合金は、従来の黄銅と比較して、応力腐食割れに対する高い耐性を備えています。.
ニッケルシルバー: 淡水と海水の両方からの腐食に対して優れた耐性を発揮する傾向があります。.
結論
要約すれば, 銅を保存し、銅がどのように腐食するかを理解することが不可欠です. 腐食はさまざまな形で現れます, 亀裂形成から緑青層まで. どちらもユニフォーム, 穴あき, およびガルバニック腐食は特定のタイプの腐食を表しており、それらを軽減するための特別な対策が必要です。. これにより, 何が腐食につながるのかを特定し、それを回避する方法を考えることができます。. 一般的に, 銅の腐食メカニズムに関する情報は、壮大な建築物や遺跡の保存に役立つだけでなく、. また, さまざまな分野での銅の使用効率の向上に役立ちます.
よくある質問
Q1. 銅腐食とは何ですか, とその原因?
銅の腐食とは、材料特性の損失を指します。. 銅は、湿気や空気の影響下で成分が分散する環境の化学作用に起因します。. このプロセスにより、金属表面に緑色がかった緑青が形成されます.
第2四半期. 銅素材に緑青はどのようにして形成されるのか?
銅の緑青は、銅が酸素によって酸化されると形成されます。, 二酸化炭素, そして湿気. 緑青の追加層は、さらなる腐食の発生を防ぐのに役立ちます, 屋外での銅の耐久性の重要な部分.
Q3. 銅の腐食は防げますか?
はい, 保護対策には、防食塗料の塗布が含まれます。, 防食剤の使用, 適切な排水を提供して状態を最小限に抑えます. その他の予防策としては、銅の洗浄が挙げられます。, 銅表面の外観と寿命を向上させるための研磨.
Q4.銅の腐食は建設分野にどのような影響を与えますか?
銅が腐食すると、配管や屋根などの構造が弱くなる可能性があります. したがって、部品の構造の寿命と安全性を延ばすためには、腐食を理解し、制御することが重要です。.
