Коррозионная стойкость чистой меди
Чистая медь — это цветной-металл с превосходной коррозионной стойкостью, что, помимо высокой электро- и теплопроводности, является одним из ее важнейших преимуществ. Он широко используется в кровле, сантехнике, теплообменниках, морском оборудовании, электрических корпусах и декоративных компонентах благодаря своим стабильным химическим свойствам и-механизму самозащиты.
В большинстве природных и промышленных условий чистая медь демонстрирует исключительную долговечность.
Его коррозионная стойкость в основном обусловлена пассивной поверхностной пленкой. При воздействии воздуха, особенно атмосферы, содержащей кислород и влагу, медь вступает в реакцию с кислородом, образуя тонкий, плотный и прочно приклеенный слой оксида меди (CuO и Cu₂O). Этот слой действует как физический и химический барьер, предотвращая дальнейшее окисление и проникновение агрессивных сред. В течение длительного периода под совместным воздействием воздуха, дождевой воды и углекислого газа эта первоначальная оксидная пленка постепенно превращается в патину основного карбоната меди или основного сульфата меди. Эта зеленоватая патина устойчива, не-отслаивается и самовосстанавливается-, обеспечивая длительную-защиту внутреннего медного материала. Именно поэтому древние медные артефакты и современные медные крыши могут оставаться нетронутыми сотни лет.
В пресноводных средах, таких как реки, озера и бытовые системы водоснабжения, чистая медь работает очень хорошо.
Он устойчив к коррозии от нейтральной или слабощелочной воды, не ржавеет и не растворяется. По этой причине он долгое время был предпочтительным материалом для изготовления водопроводных труб, клапанов и трубок теплообменников. Однако в сильнокислой воде или воде высокой-жесткости со специфическими ионами скорость коррозии может немного увеличиться.
В атмосферных условиях, включая сельскую, городскую и умеренную промышленную атмосферу, чистая медь обладает превосходной долговечностью.
Он не чувствителен к общим атмосферным загрязнителям. Однако в сильно загрязненной промышленной атмосфере с высокими концентрациями диоксида серы, сероводорода или хлорид-ионов скорость коррозии увеличивается, а патина может стать более рыхлой и менее защитной.
В морской воде и морской среде медь обладает хорошей общей коррозионной стойкостью, но на нее влияют ионы хлорида.
Высокое содержание хлоридов в морской воде может локально разрушить пассивную пленку, что приведет к определенной степени коррозии или точечной коррозии. Поэтому при прямом и долгосрочном-морском применении чистую медь часто заменяют медными сплавами, такими как алюминиевая латунь, медно-никелевый сплав и бронза, которые обладают более высокой прочностью и лучшей устойчивостью к локальной коррозии.
Чистая медь не устойчива к сильным кислотам, особенно к кислотам-окислителям, таким как азотная кислота и концентрированная серная кислота, которые могут быстро растворить ее. Он также относительно быстро корродирует в средах,-содержащих аммиак, поскольку аммиак образует растворимые комплексы с ионами меди, разрушая пассивирующую пленку на поверхности.
Подводя итог, можно сказать, что чистая медь обладает превосходной общей коррозионной стойкостью в нейтральной атмосфере, чистой пресной воде, сельской местности и слабощелочной среде, а ее стабильный оксидный слой и слой патины обеспечивают самозащиту-. Он умеренно работает в морской воде и не пригоден для длительной-службы в сильнокислой, аммиачной или сильно загрязненной промышленной среде. Для применений, требующих более высокой коррозионной стойкости, вместо нелегированной чистой меди обычно выбирают медные сплавы.
