Hóa tính của kim loại và hợp kim là yếu tố quyết định độ bền của chúng trong các môi trường khác nhau. Việc hiểu rõ hóa tính giúp lựa chọn vật liệu phù hợp cho từng ứng dụng, đảm bảo độ bền và tuổi thọ của sản phẩm.
 

1. Tính chịu ăn mòn

• Khái niệm:
  • Là khả năng của kim loại chống lại sự phá hủy do tác động của môi trường xung quanh (nước, không khí, hóa chất...).
• Các dạng ăn mòn:
  • Ăn mòn hóa học: Do phản ứng hóa học trực tiếp giữa kim loại và môi trường.
  • Ăn mòn điện hóa: Do sự hình thành pin điện hóa trên bề mặt kim loại.
  • Ăn mòn cục bộ: Ăn mòn tập trung tại một số điểm trên bề mặt kim loại (ăn mòn rỗ, ăn mòn kẽ...).
  • Ăn mòn ứng suất: Ăn mòn xảy ra đồng thời với ứng suất cơ học.
• Các yếu tố ảnh hưởng:
  • Thành phần hóa học của kim loại và hợp kim.
  • Tính chất của môi trường (pH, nhiệt độ, nồng độ hóa chất...).
  • Điều kiện làm việc (ứng suất, rung động...).
• Ứng dụng:
  • Lựa chọn vật liệu cho các chi tiết làm việc trong môi trường ẩm ướt, hóa chất (đường ống dẫn hóa chất, tàu biển...).
  • Sử dụng các phương pháp bảo vệ chống ăn mòn (sơn phủ, mạ điện, anot hóa...).

2. Tính chịu nhiệt

• Khái niệm:
  • Là khả năng của kim loại chống lại sự oxy hóa và phá hủy ở nhiệt độ cao.
• Các yếu tố ảnh hưởng:
  • Thành phần hóa học của kim loại và hợp kim.
  • Nhiệt độ làm việc.
  • Thời gian tiếp xúc với nhiệt độ cao.
  • Môi trường xung quanh (khí oxy, khí lưu huỳnh...).
• Ứng dụng:
  • Lựa chọn vật liệu cho các chi tiết làm việc ở nhiệt độ cao (lò nung, động cơ đốt trong...).
  • Sử dụng các hợp kim chịu nhiệt (hợp kim niken, hợp kim crom...).

3. Tính chịu axit

• Khái niệm:
  • Là khả năng của kim loại chống lại sự ăn mòn của axit.
• Các yếu tố ảnh hưởng:
  • Thành phần hóa học của kim loại và hợp kim.
  • Nồng độ và loại axit.
  • Nhiệt độ làm việc.
• Ứng dụng:
  • Lựa chọn vật liệu cho các thiết bị làm việc trong môi trường axit (bồn chứa axit, đường ống dẫn axit...).
  • Sử dụng các hợp kim chịu axit (hợp kim titan, hợp kim tantalum...).

4. Tính chịu kiềm

• Khái niệm:
  • Là khả năng của kim loại chống lại sự ăn mòn của kiềm.
• Các yếu tố ảnh hưởng:
  • Thành phần hóa học của kim loại và hợp kim.
  • Nồng độ và loại kiềm.
  • Nhiệt độ làm việc.
• Ứng dụng:
  • Lựa chọn vật liệu cho các thiết bị làm việc trong môi trường kiềm (bồn chứa kiềm, đường ống dẫn kiềm...).
  • Sử dụng các hợp kim chịu kiềm (hợp kim niken...).

5. Các phương pháp kiểm tra hóa tính

• Kiểm tra tính chịu ăn mòn:
  • Ngâm mẫu thử trong dung dịch ăn mòn và đánh giá mức độ ăn mòn.
  • Sử dụng các thiết bị đo tốc độ ăn mòn.
• Kiểm tra tính chịu nhiệt:
  • Nung mẫu thử ở nhiệt độ cao và đánh giá mức độ oxy hóa.
  • Sử dụng các thiết bị đo độ bền oxy hóa.
• Kiểm tra tính chịu axit và kiềm:
  • Ngâm mẫu thử trong dung dịch axit hoặc kiềm và đánh giá mức độ ăn mòn.

6. Ứng dụng của hóa tính trong các ngành công nghiệp

• Ngành hóa chất: Lựa chọn vật liệu cho các thiết bị sản xuất và vận chuyển hóa chất.
• Ngành dầu khí: Lựa chọn vật liệu cho các đường ống dẫn dầu khí, giàn khoan.
• Ngành hàng không vũ trụ: Lựa chọn vật liệu cho các chi tiết máy bay, tàu vũ trụ.
• Ngành xây dựng: Lựa chọn vật liệu cho các công trình ven biển, công trình ngầm.

7. Các phương pháp bảo vệ chống ăn mòn

• Sơn phủ: Tạo lớp màng bảo vệ trên bề mặt kim loại.
• Mạ điện: Phủ một lớp kim loại khác lên bề mặt kim loại cần bảo vệ.
• Anot hóa: Tạo lớp oxit bảo vệ trên bề mặt kim loại nhôm.
• Sử dụng chất ức chế ăn mòn: Thêm các chất ức chế vào môi trường ăn mòn.

Kết luận

Hóa tính là một trong những tính chất quan trọng của kim loại và hợp kim. Việc hiểu rõ và kiểm tra chính xác hóa tính giúp lựa chọn vật liệu phù hợp và đảm bảo độ bền của sản phẩm trong các môi trường khác nhau.