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影响腐蚀因素的分析
腐蚀本质上是电化学过程,影响铝箔腐蚀一是与铝金属本身有关的内在因素,如铝的性质、组成、结构和表面状态以及有无机械形变和内应力存在等;二是与腐蚀有关的外界因素如腐蚀液的组分、浓度、液温、腐蚀液流动状态以及外加电流的大小、频率等。
1、铝箔纯度的影响
使用铝箔的纯度很高,其纯度为99.85%~99.99%,仅含极微量的杂质。当所含金属杂质的标准电极电位较之铝的电极电位为正的话(即较之铝不易失去电子),那么它将构成腐蚀电池的阴极,而电位较负的铝为腐蚀电极的阳极,铝便被腐蚀。因此。为了提高腐蚀速度和腐蚀倍率,有时有意识地在制造铝箔时参入微量杂质。
2、机械形变和内应力的影响
铝箔在冷轧延辗的机械加工过程中,铝金属结构发生不可逆的塑性变形。延辗加工后的铝箔,若不经过退火处理,则必然存在颇大的内应力。
应力和形变均可加速金属腐蚀的过程,当应力分布均匀时,对于腐蚀速度的影响不是十分大。但如果应力分布不均匀,即有应力集中,则腐蚀过程不仅加速,而且在许多场合,由于金属晶格的扭曲变形,可能使这些地区的腐蚀变为缝隙腐蚀,加大腐蚀深度,致使铝箔腐蚀裂开。防止应力腐蚀的主要方法是退火,以消除其应力。
3、热处理的影响
用加热方法改变金属的组织,称为金属的热处理。热处理的方法有淬火、回火和退火等,而铝箔常用退火的方法。所谓退火就是金属在高温下经一定时间的保温,然后使之慢慢冷却。
热处理不仅能消除铝箔因冷轧加工而造成的内应力,而且可以促进金属或合金晶体结构产生某些物理转变,包括扩散、再结晶、晶粒长大等。退火温度对集合组织中的立方晶体结构含量、晶粒尺寸以及杂质析出量产生直接的影响。
4、电解质溶液PH值的影响
在影响电化学腐蚀速度的诸因素中,腐蚀用电解质溶液的PH值也有很大的影响。
溶液PH值对金属腐蚀有两方面的影响;一方面,随着溶液氢离子浓度增加即PH值减少,阴极或称氢电极(可以把氢逸出的阴极看成氢电极)的电极电位变得更正,使得氢离子更容易放电,促进了阴极上氢去极化过程的进行,从而加速铝腐蚀;另一方面,由于PH值的改变也影响到金属表面氧化膜层的生长或溶解,因此也影响到金属腐蚀的速度。
5、腐蚀液的成分及浓度的影响
在中性盐溶液如NaCl水溶液中,腐蚀速度取决于很多因素,其中包括腐蚀产物的溶解度。若电极过程形成的是不溶性的是不溶性的腐蚀产物,就会使腐蚀速度显著降低。例如铝箔在中性的食盐中电解腐蚀,其阳极过程的腐蚀产物主要是可溶性的AlCl3,但还可能产生少量不溶性的Al(OH)3沉淀,为了维持一定的腐蚀速度,通常需要加少量的盐酸以中和不溶性的Al(OH)3。