對黃(huang)銅(tong)脫鋅(xin)腐蝕的機(ji)理,國內外都做了(le)一些研究,提出(chu)了(le)各(ge)種研究結(jie)論(lun),但目前還不(bu)十分完(wan)善,主(zhu)要理論(lun)有優先溶解(jie)和溶解(jie)-再沉(chen)積機(ji)制(zhi)、雙空(kong)位(wei)機(ji)制(zhi)和滲流機(ji)制(zhi)。接下(xia)就(jiu)讓(rang)我們來簡單的介紹一下(xia)這(zhe)些機(ji)制(zhi)。
1. 優先溶(rong)解和溶(rong)解一再(zai)沉(chen)積機制,優先溶解(jie)機制(zhi)認為,黃(huang)(huang)銅(tong)腐蝕(shi)過程(cheng)中(zhong),合金(jin)(jin)(jin)表(biao)面的(de)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)從黃(huang)(huang)銅(tong)中(zhong)優先溶解(jie),然后合金(jin)(jin)(jin)內部(bu)的(de)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)通過空位(wei)擴(kuo)(kuo)(kuo)散繼(ji)續溶解(jie),電位(wei)較正的(de)銅(tong)被遺留(liu)下來,呈疏松(song)狀的(de)銅(tong)層。但這(zhe)種理(li)論難以說明脫(tuo)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)造成(cheng)的(de)脆性開裂深度與(yu)(yu)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)在(zai)(zai)室溫下擴(kuo)(kuo)(kuo)散系數太低之間的(de)矛盾。而在(zai)(zai)黃(huang)(huang)銅(tong)表(biao)面與(yu)(yu)溶液接觸處發生了鋅(xin)(xin)(xin)(xin)選擇性溶解(jie),被腐蝕(shi)的(de)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)由合金(jin)(jin)(jin)晶(jing)格上鋅(xin)(xin)(xin)(xin)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)擴(kuo)(kuo)(kuo)散所補償(chang),鋅(xin)(xin)(xin)(xin)在(zai)(zai)活性脫(tuo)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)前沿(yan)被選擇性侵(qin)蝕(shi),這(zhe)個前沿(yan)不斷(duan)地(di)向(xiang)內部(bu)移動(dong)。按照(zhao)作者的(de)觀點,脫(tuo)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)相只是在(zai)(zai)初始(shi)黃(huang)(huang)銅(tong)母體(ti)的(de)骨架結構中(zhong)出現,它容(rong)許(xu)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)離(li)子(zi)(zi)(zi)自由向(xiang)外(wai)擴(kuo)(kuo)(kuo)散,黃(huang)(huang)銅(tong)的(de)脫(tuo)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)阻力依賴(lai)于(yu)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)外(wai)層電子(zi)(zi)(zi)離(li)開鋅(xin)(xin)(xin)(xin)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)的(de)難易(yi)程(cheng)度。
2. 溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)-再沉積(ji)機制(zhi)認為,黃(huang)銅(tong)(tong)表面(mian)(mian)上的(de)(de)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)和銅(tong)(tong)一起溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie),鋅(xin)(xin)(xin)(xin)留在(zai)(zai)溶(rong)(rong)液中(zhong)(zhong)(zhong),而銅(tong)(tong)在(zai)(zai)靠近溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)處的(de)(de)表面(mian)(mian)上迅速(su)析出(chu)而重(zhong)新沉積(ji)在(zai)(zai)基體上,但這(zhe)種機制(zhi)無法(fa)圓(yuan)滿(man)地(di)解(jie)(jie)(jie)釋銅(tong)(tong)不可能溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)時的(de)(de)脫(tuo)(tuo)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)現(xian)象。因為鋅(xin)(xin)(xin)(xin)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)的(de)(de)電位遠低于(yu)銅(tong)(tong)的(de)(de)陽極(ji)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)電位,因此銅(tong)(tong)和鋅(xin)(xin)(xin)(xin)不可能在(zai)(zai)任(ren)何情況下發生同(tong)時溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)的(de)(de)現(xian)象。在(zai)(zai)硫酸中(zhong)(zhong)(zhong)進(jin)行了研究,在(zai)(zai)最初階段由于(yu)建立了(Cu-Zn)原電池,鋅(xin)(xin)(xin)(xin)在(zai)(zai)溶(rong)(rong)液中(zhong)(zhong)(zhong)優先溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie),但當多(duo)孔的(de)(de)銅(tong)(tong)-氧(yang)化銅(tong)(tong)膜(mo)在(zai)(zai)電極(ji)表面(mian)(mian)形成時,脫(tuo)(tuo)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)速(su)度(du)下降,銅(tong)(tong)、鋅(xin)(xin)(xin)(xin)同(tong)時溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)。這(zhe)時鋅(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)(de)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)速(su)度(du)受通(tong)過晶(jing)格空位的(de)(de)擴散速(su)度(du)所控制(zhi),在(zai)(zai)這(zhe)個階段銅(tong)(tong)的(de)(de)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)速(su)度(du)因為CuO膜(mo)的(de)(de)形成而減少(shao),這(zhe)決(jue)定性地(di)位取決(jue)于(yu)腐(fu)蝕(shi)條件,比如在(zai)(zai)稀鹽酸中(zhong)(zhong)(zhong)會(hui)發生鋅(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)(de)選擇性溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie),而在(zai)(zai)濃度(du)較高的(de)(de)鹽酸或海水中(zhong)(zhong)(zhong)則發生銅(tong)(tong)重(zhong)新析出(chu)的(de)(de)脫(tuo)(tuo)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)腐(fu)蝕(shi)。此外,脫(tuo)(tuo)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)機制(zhi)還(huan)受到(dao)溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)溫度(du)、浸泡周期長短的(de)(de)影響。銅(tong)(tong)和鋅(xin)(xin)(xin)(xin)是否同(tong)時溶(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie),可以將它們(men)的(de)(de)電位-pH圖(tu)重(zhong)疊后預(yu)測(ce)。
而防止黃(huang)銅(tong)脫鋅(xin)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)方(fang)(fang)(fang)法,主要可以(yi)從(cong)冶(ye)金方(fang)(fang)(fang)面入手,其次也可從(cong)改(gai)善環(huan)境方(fang)(fang)(fang)面考慮(lv)。改(gai)善腐(fu)(fu)蝕(shi)環(huan)境,則可以(yi)采用(yong)陰極(ji)保護、添加(jia)緩蝕(shi)劑(ji)、降低介質浸蝕(shi)性等,不(bu)過由于受工況條件的(de)限制,并(bing)不(bu)能完全抑(yi)制黃(huang)銅(tong)的(de)脫鋅(xin)。根治的(de)方(fang)(fang)(fang)法,則是通過冶(ye)金化方(fang)(fang)(fang)法提(ti)高黃(huang)銅(tong)自身(shen)的(de)抗脫鋅(xin)能力,這才是杜絕黃(huang)銅(tong)脫鋅(xin)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)發生絕對好(hao)方(fang)(fang)(fang)法。

