薛明華
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在我國(guó)汽車行業(yè)發(fā)展和進(jìn)步進(jìn)程中,汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的金屬防腐技術(shù)也隨之產(chǎn)生了不小的影響。為了防止汽車金屬腐蝕帶給汽車的不利影響,新型添加劑在金屬防腐蝕技術(shù)中得到了應(yīng)用和發(fā)展,隨著新時(shí)期科技的進(jìn)步,金屬防腐技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的運(yùn)作的好與壞將影響汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行,所以防護(hù)好冷卻系統(tǒng)極為重要。本文研究的冷卻介質(zhì)要考慮到科技的發(fā)展和國(guó)際社會(huì)的環(huán)境保護(hù)要求,還要考慮冷卻介質(zhì)對(duì)金屬的防護(hù)能力的標(biāo)準(zhǔn)如何,將對(duì)環(huán)境有害的材料慢慢棄用,尋找新型的綠色材料代替。本文研究汽車添加劑在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中的應(yīng)用,探究汽車的金屬防護(hù)。
金屬腐蝕是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中多種金屬防腐研究面臨的重要課題,首先要弄清楚金屬腐蝕中介質(zhì)與金屬材料產(chǎn)生的反應(yīng),有化學(xué)反應(yīng)也有物理反應(yīng)。金屬在氧化以后形成的正價(jià)離子進(jìn)入介質(zhì),會(huì)生成比較難溶的化合物,從而在金屬表面上生成了腐蝕,影響汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的正常使用。下面對(duì)金屬腐蝕中常見的腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行分析,主要分為物理腐蝕和化學(xué)腐蝕,分析了電化學(xué)腐蝕的作用原理。
電化學(xué)腐蝕是金屬腐蝕的現(xiàn)象之一,然而由于汽車中的金屬活性不單一,金屬的試片會(huì)產(chǎn)生許多原電池,一旦遇到高溫、潮濕、浸泡水的惡劣的因素,那么就會(huì)導(dǎo)致金屬的電化學(xué)腐蝕的速度加快,以這種過程來(lái)檢驗(yàn)防腐液體具備的仿腐蝕能力是否能夠達(dá)標(biāo)。為了檢測(cè)電化學(xué)腐蝕的情況和過程,做了相應(yīng)的試驗(yàn),就是將一些金屬,如銅、鋁、鋼、錫等進(jìn)行串聯(lián),然后使用絕緣體來(lái)進(jìn)行分隔,這樣就形成了原電池組,這樣的測(cè)驗(yàn)過程為后面的金屬試片做了相應(yīng)的鋪墊。
金屬腐蝕中金屬材料與介質(zhì)產(chǎn)生的影響分為兩種:物理和化學(xué)作用?;瘜W(xué)作用主要是金屬和介質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng),物理作用是液態(tài)金屬對(duì)金屬材料的影響和破壞。金屬腐蝕的化學(xué)作用引起了兩種方式,其中一種是金屬表面與介質(zhì)中的還原物質(zhì)粒子相碰撞引起的價(jià)電子還原,失去價(jià)電子而氧化的金屬當(dāng)即生成了相應(yīng)的產(chǎn)物,一般是附在金屬表面上的腐蝕性物品,這樣就是化學(xué)腐蝕的全過程;另外,如果連接金屬的介質(zhì)也是導(dǎo)體,而金屬是電子中的良性導(dǎo)體,金屬的被氧化和介質(zhì)中被還原的物質(zhì)形成了電子,能夠在金屬表面的不同部位開展。
化學(xué)腐蝕中的陽(yáng)極反應(yīng)過程就是金屬在氧化以后,形成了正價(jià)離子,進(jìn)入介質(zhì)會(huì)形成難溶的化合物,并且該化合物會(huì)留在金屬的表面上,金屬在原地接受了物質(zhì)的還原,導(dǎo)致自身價(jià)態(tài)不斷降低的過程被稱為是化學(xué)反應(yīng)中的陰極反應(yīng)過程。前者陽(yáng)極反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)可以直接稱作陰極反應(yīng)物,陰極反應(yīng)生成的物質(zhì)稱作陰極反應(yīng)物,雙方都命其為腐蝕過程中的一次產(chǎn)物。
在這里分析和探討防腐液體和緩蝕劑的作用原理,有利于弄清楚新型添加劑的功效。防腐液作為一種金屬表面的緩蝕劑,能夠形成相應(yīng)的膜,從而更好的抑制腐蝕,在金屬表面產(chǎn)生氧化膜,能夠防水、高溫、化學(xué)腐蝕等,從而實(shí)現(xiàn)金屬表面的防腐蝕功效。新型添加劑使用在防腐液、緩蝕劑中,對(duì)延長(zhǎng)汽車壽命都有相應(yīng)的道理。
防腐液作用的原理是在金屬表面添加緩蝕劑,形成相應(yīng)的膜杜絕腐蝕效應(yīng)。鈍化的理論主要有吸附理論和成相膜理論。成相膜理論是指金屬在溶解時(shí)會(huì)在金屬表面產(chǎn)生一種氧化膜,這種氧化膜的特點(diǎn)是薄、密并且無(wú)孔,導(dǎo)致金屬陽(yáng)極的反應(yīng)的活力實(shí)現(xiàn)大幅度的增加,控制金屬的溶解程度。這兩種理論都表明鈍化現(xiàn)象只存在于表面,是表面現(xiàn)象。所以電極表面的狀態(tài)因素有可能影響金屬的鈍化,可能是抑制,也可能是促進(jìn)。防腐化的作用原理就是使用緩蝕劑,讓金屬表層生成一層薄薄的膜,膜可以防水、耐高溫,從而避免陽(yáng)光、雨水等汽車的損害,從而達(dá)到防腐蝕的效果。吸附理論和成相膜理論都是指緩蝕劑在金屬表層生成膜的現(xiàn)象。
緩蝕劑是如何實(shí)現(xiàn)金屬防腐,它的作用原理是通過添加少量的緩蝕劑到介質(zhì)中,能夠有效降低金屬被腐蝕的速度。緩蝕劑可以根據(jù)不同作用機(jī)理分為很多種,其中包含的一些緩蝕劑是陽(yáng)極型的物質(zhì),將這些物質(zhì)添加到相對(duì)中性的介質(zhì)里面,能夠抑制腐蝕速度,增加金屬的使用壽命和期限。通常陽(yáng)極型性質(zhì)的緩蝕劑能夠加速金屬陽(yáng)極化,通常在這一過程中,需要注意使緩蝕劑全部覆蓋到金屬的表面,避免缺漏。從而增加陽(yáng)極電流的密度,促進(jìn)金屬的孔腐蝕,這就是緩蝕劑的全部作用原理和過程。
以上兩種物質(zhì)的作用原理都會(huì)在金屬表面形成相應(yīng)的膜,避免外在環(huán)境對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中金屬的侵蝕,避免物質(zhì)的不利影響因素,在選擇新型添加劑的同時(shí),可以中和考慮二種,或者將二者結(jié)合進(jìn)行選擇和開發(fā),研究和探討新型的添加劑,更好的實(shí)現(xiàn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行,確保汽車的壽命能夠穩(wěn)定延長(zhǎng),保證車內(nèi)人員的安全。
社會(huì)科技與環(huán)保意識(shí)的進(jìn)步,選擇和使用綠色環(huán)保的材料逐漸成為各行業(yè)流行的熱潮,添加劑的開發(fā)和選擇應(yīng)符合國(guó)際環(huán)境發(fā)展的要求,選擇那些效果好、費(fèi)用低,對(duì)環(huán)境污染影響較小的新型添加劑材料。新型添加劑的開發(fā)與選擇應(yīng)符合多種要求,才能夠更好地控制化工原料的配比、工藝和造價(jià)成本,更好的實(shí)現(xiàn)其試驗(yàn)運(yùn)行。新型的添加劑在選擇與開發(fā)時(shí)應(yīng)滿足具備介質(zhì)中優(yōu)質(zhì)的溶解性;純度較高,沒有在介質(zhì)里無(wú)不溶解的物質(zhì);分析每組分的防腐性差異;組分與組分之間各不沖突,不會(huì)在pH值下產(chǎn)生不必要的化學(xué)反應(yīng)。4個(gè)條件對(duì)新型添加劑提供了相應(yīng)的要求,所以要對(duì)化工原料進(jìn)行精心的篩選,有利于控制配比和工藝、成本,才能更好的進(jìn)行試驗(yàn),最后能夠根據(jù)測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行新型添加劑適用的判定。通常如果在合適的范圍里找不到適合的添加劑,可以選擇其他的方法尋找新的添加劑,比如自制合成等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)新型添加劑的出現(xiàn),從而達(dá)到高效防腐的目的。
新型添加劑的作用在于更好的提高金屬的防腐蝕性能,避免產(chǎn)生不必要的化學(xué)反應(yīng)。金屬防腐能力如何與這層保護(hù)膜有關(guān),保護(hù)膜是金屬防腐能力的直觀表現(xiàn)。盡可能的增加防腐添加劑的空間阻礙作用。新型的添加劑作用以后,要增加金屬的含氧離子的電負(fù)性和活化能,增加吸附層的吸附能力。
隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步,人類的環(huán)保意識(shí)也在不斷加強(qiáng),在材料的選擇上也趨向于環(huán)保的添加劑原料,也是科學(xué)發(fā)展的重要方向?,F(xiàn)階段由于有機(jī)緩蝕劑具有對(duì)環(huán)境危害小、狀態(tài)和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì),正在不斷取代無(wú)機(jī)緩蝕劑。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中的冷卻介質(zhì),正從硅酸鹽系統(tǒng)向羧酸鹽系統(tǒng)進(jìn)行跨越,摒棄了傳統(tǒng)的磷酸鹽系統(tǒng),從無(wú)機(jī)的理論跳躍到有機(jī)的世界當(dāng)中去,是防腐蝕技術(shù)有效的發(fā)展方向和途徑。環(huán)保是未來(lái)的發(fā)展話題,同人工智能一樣備受關(guān)注,開創(chuàng)環(huán)保的新能源和物品,有利于實(shí)現(xiàn)新型的防腐技術(shù)汽車走入人們的生活,從而對(duì)環(huán)境盡可能降低污染,實(shí)現(xiàn)清潔能源的應(yīng)用和推廣。
如今我國(guó)在材料的選擇上趨向于選用新型、環(huán)保、綠色的材料,如有機(jī)緩蝕劑的使用和開發(fā),在汽車金屬防腐蝕技術(shù)中占有較大的影響地位。汽車防腐技術(shù)首先要抓住腐蝕的原理,確定緩蝕劑的原理,確定該如何選擇金屬防腐劑的新型材料。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中,多種金屬防腐技術(shù)在汽車領(lǐng)域占有重要地位。加強(qiáng)研究金屬防腐技術(shù),尤其是研究發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的防腐技術(shù),有利于確保汽車的安全運(yùn)行,提高我國(guó)汽車的安全指數(shù)和性能,打造符合我國(guó)的汽車防腐生產(chǎn)技術(shù),有利于我國(guó)汽車行業(yè)的發(fā)展。目前我國(guó)的汽車行業(yè)正在邁入新能源領(lǐng)域,研究汽車新型添加劑在發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用,對(duì)于我國(guó)汽車行業(yè)的技術(shù)發(fā)展具有領(lǐng)先的指導(dǎo)意義,有利于我國(guó)的汽車行業(yè)發(fā)展壯大,不斷的走向世界,形成具有我國(guó)核心技術(shù)的汽車產(chǎn)業(yè),有利于增強(qiáng)中華民族的自尊心和自信心,從而更好的站在世界舞臺(tái)。
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