對黃銅(tong)脫鋅腐蝕的(de)機理(li),國內外都做了一些(xie)研(yan)究,提(ti)出(chu)了各種研(yan)究結(jie)論,但目前還(huan)不(bu)十分(fen)完善,主要理(li)論有(you)優先溶解(jie)和溶解(jie)-再(zai)沉(chen)積機制(zhi)(zhi)、雙空(kong)位機制(zhi)(zhi)和滲流機制(zhi)(zhi)。接下就讓我們來簡單(dan)的(de)介紹一下這些(xie)機制(zhi)(zhi)。
1. 優先溶解和溶解一再沉積機制(zhi),優(you)先(xian)溶(rong)解機制認為,黃銅(tong)腐(fu)蝕過(guo)程中,合金(jin)表面(mian)的(de)(de)鋅(xin)從黃銅(tong)中優(you)先(xian)溶(rong)解,然后合金(jin)內(nei)部的(de)(de)鋅(xin)通過(guo)空位擴(kuo)(kuo)散繼續溶(rong)解,電(dian)位較正(zheng)的(de)(de)銅(tong)被遺留下(xia)來,呈(cheng)疏松(song)狀的(de)(de)銅(tong)層。但這種理論難(nan)以說明脫(tuo)鋅(xin)造成的(de)(de)脆性開(kai)裂(lie)深度(du)與鋅(xin)在室溫下(xia)擴(kuo)(kuo)散系數太(tai)低之間的(de)(de)矛盾。而(er)在黃銅(tong)表面(mian)與溶(rong)液接(jie)觸(chu)處發生了鋅(xin)選擇性溶(rong)解,被腐(fu)蝕的(de)(de)鋅(xin)由(you)合金(jin)晶格上(shang)鋅(xin)原子(zi)的(de)(de)擴(kuo)(kuo)散所補償,鋅(xin)在活(huo)性脫(tuo)鋅(xin)前沿(yan)被選擇性侵蝕,這個前沿(yan)不(bu)斷地向(xiang)內(nei)部移動。按照作者的(de)(de)觀點,脫(tuo)鋅(xin)相只是在初始黃銅(tong)母體(ti)的(de)(de)骨架結構中出現,它容(rong)許鋅(xin)離子(zi)自由(you)向(xiang)外擴(kuo)(kuo)散,黃銅(tong)的(de)(de)脫(tuo)鋅(xin)阻力依(yi)賴于鋅(xin)外層電(dian)子(zi)離開(kai)鋅(xin)原子(zi)的(de)(de)難(nan)易(yi)程度(du)。
2. 溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)-再沉(chen)積(ji)機制(zhi)認為,黃銅(tong)(tong)表面(mian)上的(de)(de)(de)鋅(xin)(xin)(xin)和銅(tong)(tong)一起溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie),鋅(xin)(xin)(xin)留(liu)在(zai)(zai)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)中,而(er)銅(tong)(tong)在(zai)(zai)靠近(jin)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)處的(de)(de)(de)表面(mian)上迅速析出而(er)重新沉(chen)積(ji)在(zai)(zai)基(ji)體上,但這(zhe)種(zhong)機制(zhi)無法(fa)圓滿(man)地解(jie)(jie)(jie)釋銅(tong)(tong)不可能(neng)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)脫鋅(xin)(xin)(xin)現象。因為鋅(xin)(xin)(xin)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)電位(wei)(wei)遠低于(yu)銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)陽極(ji)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)電位(wei)(wei),因此銅(tong)(tong)和鋅(xin)(xin)(xin)不可能(neng)在(zai)(zai)任何情況下發生同(tong)時(shi)(shi)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)現象。在(zai)(zai)硫酸(suan)中進(jin)行了研究,在(zai)(zai)最初階段由于(yu)建立了(Cu-Zn)原電池(chi),鋅(xin)(xin)(xin)在(zai)(zai)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)中優先溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie),但當(dang)多孔的(de)(de)(de)銅(tong)(tong)-氧化銅(tong)(tong)膜在(zai)(zai)電極(ji)表面(mian)形成時(shi)(shi),脫鋅(xin)(xin)(xin)速度(du)下降,銅(tong)(tong)、鋅(xin)(xin)(xin)同(tong)時(shi)(shi)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)。這(zhe)時(shi)(shi)鋅(xin)(xin)(xin)的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)速度(du)受通過(guo)晶格空位(wei)(wei)的(de)(de)(de)擴散(san)速度(du)所控制(zhi),在(zai)(zai)這(zhe)個階段銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)速度(du)因為CuO膜的(de)(de)(de)形成而(er)減少,這(zhe)決定性地位(wei)(wei)取決于(yu)腐蝕(shi)條件(jian),比如(ru)在(zai)(zai)稀鹽(yan)酸(suan)中會(hui)發生鋅(xin)(xin)(xin)的(de)(de)(de)選(xuan)擇性溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie),而(er)在(zai)(zai)濃(nong)度(du)較高的(de)(de)(de)鹽(yan)酸(suan)或海水中則發生銅(tong)(tong)重新析出的(de)(de)(de)脫鋅(xin)(xin)(xin)腐蝕(shi)。此外(wai),脫鋅(xin)(xin)(xin)機制(zhi)還受到溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie)溫度(du)、浸泡周期長短的(de)(de)(de)影響。銅(tong)(tong)和鋅(xin)(xin)(xin)是(shi)否同(tong)時(shi)(shi)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)解(jie)(jie)(jie),可以將它們的(de)(de)(de)電位(wei)(wei)-pH圖重疊后(hou)預測(ce)。
而(er)防止(zhi)黃(huang)銅(tong)脫鋅(xin)(xin)腐(fu)蝕的(de)(de)方(fang)法(fa)(fa),主要可(ke)以從冶(ye)金(jin)方(fang)面入手,其次也可(ke)從改(gai)善環境方(fang)面考慮。改(gai)善腐(fu)蝕環境,則(ze)可(ke)以采用陰(yin)極保護、添(tian)加緩蝕劑、降低介質浸蝕性等,不(bu)過(guo)由(you)于受(shou)工況條件的(de)(de)限制(zhi),并不(bu)能完全抑制(zhi)黃(huang)銅(tong)的(de)(de)脫鋅(xin)(xin)。根(gen)治的(de)(de)方(fang)法(fa)(fa),則(ze)是(shi)通過(guo)冶(ye)金(jin)化(hua)方(fang)法(fa)(fa)提高黃(huang)銅(tong)自身的(de)(de)抗脫鋅(xin)(xin)能力,這(zhe)才是(shi)杜絕黃(huang)銅(tong)脫鋅(xin)(xin)腐(fu)蝕的(de)(de)發生絕對好方(fang)法(fa)(fa)。