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铝质水冷板的腐蚀现象与机理

来源:  发布时间:2020-09-15   点击量:614

日前看到一个关于铝质水冷板的防腐蚀的求助贴,在此聊聊水冷板防腐蚀的一些事儿。



由于铝材本身为活性金属,比较容易被腐蚀,同时水冷板内部为水,工作在高温的环境中,同时可能还存在高湿,所以就更容易腐蚀。

比如激光器水冷板,使用的地域与环境千差万别,很多简陋激光加工店甚至直接采用自来水作为冷却液,并且长时间不更换,只是添加,这对于铝质水冷板是致命的伤害!

铝质水冷板的腐蚀一般有以下几种形式:均匀腐蚀、点腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂。

.1  均匀腐蚀

均匀腐蚀:铝在磷酸与氢氧化钠等溶液中,其上的氧化膜溶解,发生均匀腐蚀,溶解速度也是均匀的。溶液温度升高,溶液浓度增大,促进铝的腐蚀。

.2  点腐蚀

    点腐蚀:点腐蚀又称为孔腐蚀,是在金属上产生针尖状、点状、孔状

的一种为局部的腐蚀形态。点腐蚀是阳极反应的一种独特形式,是一种自催化过程,即点腐蚀孔内的腐蚀过程造成的条件,如有腐蚀介质(CL-、F-等)、促进反应的物质(CU2+、ZN2+等),既促进又足以维持腐蚀的继续进行。

.3 晶间腐蚀

    晶间腐蚀:是在金属界处发生局部腐蚀的现象。就电化学的观点来看,

由于材料的晶粒为阴极,而晶界一般为阳极,因此在均匀腐蚀的情况下,晶界处的腐蚀性仍稍大于晶粒处,如果在特殊情况下,材料的晶界抗蚀元素又相对减少,晶间腐蚀的现象就会发生。AL-CU-MG、AL-ZN-MG系铝合金有晶间腐蚀的倾向。

.4  缝隙腐蚀

    缝隙腐蚀:缝隙腐蚀是一种局部腐蚀。金属部件在电解溶液中,由于

金属与金属或金属与非金属之间形成缝隙,其宽度足以使介质浸入而又使介质处于一种停滞状态,使得缝隙内部腐蚀加剧的现象称为缝隙腐蚀。

.5  应力腐蚀开裂

应力腐蚀开裂(SCC):铝合金的SCC是在20世纪30年代初被发现的。金属在应力(拉应力或内应力)和腐蚀介质的联合作用下所发生的一种破坏,被称为SCC。SCC的特征是形成腐蚀一种机械裂缝,既可以沿着晶界发展,也可以穿过晶烂扩展。由于裂缝扩展是在金属内部,会使金属结构强度大大下降,严重时会发生突然破坏。材料受到局部应力或应力作用不平均时,受到高应力作用的区域会形成阳极,而受较低应力作用的区域则形成阴极,因此作用应力会使得腐蚀作用更为加速称谓为应呼电池。应力腐蚀发生在冷加工的材料时,高度冷加工的区域更具阳极性,另外在材料存在裂缝的情况下,也会造成应力腐蚀。

根据腐蚀环境、腐蚀因素和金属腐蚀、腐蚀表面状态的机理可以分为电化学腐蚀,化学腐蚀和多因素腐蚀。

2.1 电化学腐蚀

铝和介质发生电化学反应而引起的腐蚀,在腐蚀的过程中有阳极和阴极区,电流可以通过金属在一定的距离中流动,如金属在各种介质溶液(如海水、酸、碱、盐溶液、潮湿大气等)中的腐蚀。在一般情况下电化学腐蚀主要为微电池腐蚀和浓差电池腐蚀。

2.2 化学腐蚀

铝的化学腐蚀是金属在干燥气体(如氧、氯、硫化氢等)和非电解质溶液中进行化学反应的结果。化学反应引起引起腐蚀,在腐蚀过程中不产生电流。金属的化学腐蚀只在特定的情况下发生,不具普遍性。

2.3  多因素腐蚀

由于各种因素的相互作用,往往产生非常激烈的腐蚀,一般包括应力腐蚀,腐蚀疲劳、空蚀腐蚀等。

电化学腐蚀是最重要的腐蚀因素,因为大多数的金属腐蚀的起因,都可说是一种电化学反应。这里所说的电化学反应是指在相同或不同金属物体中,由于各种因素使得某些部位产生了局部的阳极反应,让金属失去了一个或多个电子,变成金属阳离子,亦即发生阳极氧化作用;而在同时,另一地点也会产生阴极反应,获得多出的电子,使得阴极形成还原作用,而构成一个电池效应的现象。这种电池效应使得阳极金属造成消溶腐蚀,称之为电化学腐蚀。

在此呼吁所有水冷板使用商家,绝对不要为省冷却液的钱而因小失大。自来水消毒普遍采取加氯方法,自来水加氯技术十九世纪九十年代末发明的;自来水加氯后,氯气与水反应生成的次氯酸有强氧化性。氯离子对于铝质水冷板是一种致命的伤害!

关于水冷板的防腐蚀,且听管热科技散热工程师下回分解!





热门标签:铝质水冷板、水冷板防腐蚀

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