我們知道,金屬在發生電化腐蝕時,總是陽極遭到破壞,而陰極得到保護。如果我們設法讓要保護的金屬永遠作陰極,那么這種金屬就不會被腐蝕。這種防腐蝕的方法,叫做,陰極保護法。這是一種“丟卒保車”的方法,就是用活動金屬作保護劑,讓活動金屬損壞掉,保護了金屬器件;進一步研究,也可以借助電流,即保護陰極,又不損壞陽極,做到“車卒雙全”。所以,陰極保護法又可分為保護劑法和電保護法兩種。
取一塊比較活潑的金屬作保護劑,把它鑲在被保護金屬的表面上,或把它和被保護金屬用導線連接起來,這樣,保護劑和被保護金屬就成為原電池的兩極。因為保護劑是活潑金屬,它作為電池內的陽極,發生氧化而被腐蝕破壞;而被保護金屬作為陰極,陰極中原來的微電池的工作就停止或減弱了,使金屬設備得到保護。在保護劑快要銹完時,可以再換一塊,所以這種防腐蝕方法是“丟卒保車”,也叫“犧牲陽極法”。例如,蒸汽鍋爐中有時裝上鋅塊,輪船的螺旋槳附近也常鑲上鋅,鋅比鐵活潑,這樣鋅逐漸腐蝕掉,保護了鍋爐和螺旋槳。
電解時,在電解池中,與電源負極相聯的一級為陰極,在這一極上,電子多余,使陰極金屬本身就不會再失去電子變為陽離子,即陰極不被破壞。根據這一道理,我們可以借助于外加電流,使要保護的金屬設備與電源負極相連作陰極,另設一輔助電極與電源正極相連作陽極,使陰極的設備受到了保護。作為陽極的可以是一些廢管子、舊鐵軌等,漸漸低倍腐蝕掉。這種和保護劑方法類似,也是“丟卒保車”,不過丟掉的不是“精兵搶卒”,而是“殘兵弱卒”。
但是,如果能是“車”和“卒”都不受損失,那不更好嗎?通過進一步研究,人們終于找到了“兩全其美”的方法。這種方法必須控制好兩極間電壓,采用不活動的金屬或非金屬材料(如高硅鐵)作輔助電極(陽極),使外加電流不能氧化破壞輔助電極。這樣,只要消耗少量電能,就可以達到即保護陰極設備,又不使輔助陽極腐蝕的目的,做到一舉兩得,“車卒雙全”。化工廠中接觸強腐蝕性物質的金屬機具(例如熬堿鍋)、埋在地下的金屬建筑物(如管道、儲罐等),以及水中的金屬設備(如水庫鋼閘門)等,常用這種方法防腐蝕。
磨損腐蝕是指出于腐蝕流體和金屬表面間的相對運動,引起金屬的加速破壞或腐蝕,簡稱磨蝕。造成磨損腐蝕的腐蝕流體可以是氣體、液體或含有固體的顆粒、氣泡的液體等,一般這種流體的運動速度很快,同時還包括機械的磨耗或磨損作用。在工業生產中的大多數金屬或合金(如鋁、銅、鉛、不銹鋼等),尤其是暴露在運動腐蝕流體中的設備或構件,都會遭受磨損腐蝕。