铝合金门窗出现腐蚀现象的原因有哪些
在铝合金门窗五金件的设计过程中,考虑了必须具备有足够的机械强度后,也应注意到所选用的材料与铝合金接触使用时,能否保持较好的耐蚀性.经表面保护后,能否达到设计寿命要求,这对铝合金门窗在使用过程中的安全性、耐久性十分重要,只有两者完美的结合才能真正发挥铝合金门窗美观大方、经久耐用的特点.尤其在世界各国工业崛起的今天,工业大气对门窗及五金的危害已相当普遍,五金件的材质选择,以及恰当的表面保护已受到业内人士的重视. 产生腐蚀的特点： 1．铝及铝合金是一种高导电、导热的金属材料,在自然状态下表面极易钝化,在潮湿的酸性条件下表面氧化生成A1203、3H20,水合氧化铝本身较稳定,所以铝及铝合金制成的门窗型材是一种高性能防腐的材料.因而铝合金门窗的防腐部位主要是在五金件,五金件的电偶腐蚀不单是在本身,更受铝型材的电极影响.在一定条件下腐蚀会不间断的进行.所以,铝合金门窗用五金件在设计过程中要考虑到材质、表面保护的特殊性. 2．塑钢型材是一种非金属高绝缘材料,不会对五金件的腐蚀产生电极现象,塑钢门窗的防腐主要集中在五金件,只要五金件各零部件选材得当,再进行较好的表面保护处理,就能达到经久耐用的目的. 腐蚀机理概念 1．一般讲铝合金门窗五金件的锈蚀是一个化学反应和电化学反应过程,也是一个多种物质的多种形式的反应,很难用一种或两种反应方式进行解释,但造成铝合金门窗五金件锈蚀损坏的原因,在自然条件下主要是电化学腐蚀. 2．铝合金门窗一般是由铝(型材)、不锈钢(组件)、锌合金(组件)、碳素钢(组件)等组成.这些不同电极电位又相互接触的金属在腐蚀介质中组成原电池,从而发生电化学腐蚀.尤其在海洋大气、工业大气中,铝合金门窗的这种材质结构就决定了发生电化学腐蚀的必然性.其中铝合金型材由于本身易于钝化,电位相对其它材料讲由负变正,从而减缓或停止腐蚀,而电位较负的钢制零件会加剧腐蚀,造成五金件的损坏. 3．影响五金件腐蚀的气象因素 (1)湿度：由于空气中的水分凝聚成液态水膜是形成腐蚀原电池的必要条件,因此空气的湿度是主要因素,当湿度达到某一临界值时表面形成水膜,腐蚀速度加剧. (2)温度：高温高湿时,气温升高加速腐蚀.温度交变由高温骤降时(晚问),使大气中的水汽凝聚成膜,也可加速腐蚀过程.潮湿时间愈长,腐蚀也愈严重.一般讲昼夜温差大于6度,气温在550度的范围内变化时,只要相对湿度达到65-75％就会出现凝雾现象. (3)大气污染：正常情况下,空气中的腐蚀介质很少,只有氧对金属的腐蚀是经常性的,但随着各国工业企业的不断崛起,空气中的有害气体和粉尘也大量增加,如煤、煤油、柴油燃烧后生成的二氧化碳、二氧化硫等气体.有大量的尘埃,如烟雾、煤灰、氯化物和其它酸、碱、盐颗粒等也散布到大气中,有的本身就具有腐蚀性,有的是凝在水珠中对金属具有腐蚀作用. 4．普通碳素钢五金件锈蚀的机理及形态.铝合金窗安装碳素钢五金件属于大阴极面积和小阳极面积的组合,当腐蚀开始时总会出现这样的现象,锈蚀产物总是在五金件与门窗型材接触的边缘部位出现,而且最初是围绕接触点的周边,而后连成一片,这是为什么?这是因为铝型材与碳素钢五金件之间的电位差通过接触构成原电池,在冷凝水膜的介入下接触部位产生铁的氧化反映F2,非接触部位发生氧的还原反应出现OH-1,在电场的驱动下两者向中间移动,在边缘相遇生成人们可以见到的腐蚀产物.其实腐蚀的最严重区在接触面,只是见不到腐蚀产物罢了.由于大气中氯、二氧化硫等介质的加入,会促进碳素钢材的溶解,从而加快五金件的损坏速度. 五金件表面保护的难点 (1)当温度超过700(2以上时,锌就会变成阴极,从而对五金件失去电化学保护作用. (2)当五金件被海水浸湿或有氯离子等多种有害离子组成的冷凝水膜覆盖时,镀锌层也会削弱或失去对五金件的保护作用. 2．涂装.涂非金属膜层可以阻断铝型材与五金件之间产生腐蚀原电池,避免五金件产生电化学腐蚀,但由于非金属涂层硬度一般都很低(H4-8),耐磨性差,在五金件的使用过程中往往因磨损而使钢铁基体部分暴露,裸露的部分在工业大气中与铝型材组成原电池,从而产生电化学腐蚀. 铝合金门窗五金件防腐抑制措施 1．采用与铝型材电位差相近的材料或采用耐蚀性较好的材料是最佳选择之一.如采用铝合金制作执手、铰链及各种连接件.这种同金属组合是避免产生自偶电池的理想设计 .但也有许多零件因为强度或制作难度的原因,不易采用铝及铝合金,那么耐蚀性较好的不锈钢也应是首选材料之一,不锈钢一般都具有防锈效果,只要钢中的Cr大于12.但在钢中只含有Cr一种单一元素的不锈钢,其耐蚀性能并不十分好,也易生锈.只有钢中含有钛,促使碳化物稳定,才具有较高的抗腐蚀性能,如1Crl8Ni9Ti. 耐蚀性好的不锈钢一般是在钢中含有铬、镍、钛等成分构成,其本身就是一个复杂的原电池结构,故而化学稳定性好.在许多酸、碱、盐的溶液中,在有机酸、蒸汽及湿空气中耐腐蚀性高,采用不锈钢会减少或避免型材产生电偶腐蚀的危害性. 2．锌合金由于制作工艺简单,成本低,在门窗五金件中被广泛采用.锌合金在酸、碱、盐溶液中易被腐蚀,只是在大气中表面易钝化而抗氧化性能好.锌合金件的表面保护一般采用金属镀膜或非金属涂膜,典型的处理工艺包括锌合金钝化处理、镀锌钝化、涂漆、喷塑粉等,其中前者的耐磨性好,钝化膜有一定的耐酸碱性能,可以延长零件的耐腐蚀时间；后者属非金属膜层,具有较好的绝缘性,可以避免出现电偶腐蚀.目前市场上有一种表面处理方法电镀珍珠铬.珍珠铬膜层硬度高,耐磨性好,更具有不锈的防腐蚀性能,外观文雅、大方、漂亮. 笔者认为不论从防腐蚀的角度还是从外观的选择看,珍珠铬都是铝合金门窗用五金件目前最好的表面处理方法之一. 3.裸露的普通碳素钢五金件一般不会被价格采用,因为碳钢本身不具备表面钝化的性能,在遇化学腐蚀过程中是铝合金门窗中的牺牲阳极.较好的措施是表面镀覆金属膜层后,在与铝型材接触部位增加绝缘材料或非金属涂层,以避免或减少点偶腐蚀对五金件的破坏性.--来源：新豪轩门窗
不知道你想问的具体是什么意思，这里把氧化和腐蚀都简单介绍下。
铝合金表面有一层致密的氧化膜，这是铝合金耐大气腐蚀的主要原因。
铝合金在大气中的腐蚀一般表现为表面出现浅坑从而变得粗糙不平等。
斑点形成原因
第一：熔炼铸棒时加入的回收铝过多，比例太高，回收铝表面的氧化膜一般约10um主要由Al2O3组成，当大量加入这种回收铝时铝表面的Al2O3薄膜只是被破碎或小颗粒而已，不会与基材铝一样熔化，Al2O3的密度又非常接近于熔体铝的密度，过多的颗粒导致在随后的熔体粒炼中难以除净，铸造时一同进入铝棒，也进入挤压制品，在碱蚀过程中，Al2O3与铝基材体会出现择优浸蚀的现象而引起雪花状的腐蚀斑点。
第二：水中氯离子含量高当铝材的材质品质较差，而所有水中氯离子含量亦较高时，碱蚀或碱蚀前后水洗也会出现腐蚀斑点。
第三：大气腐蚀，在沿海地区，当铝材无遮盖放置约三天以上，铝材表面常有腐蚀斑痕，铝材放置于存在腐蚀性气体的熔炼炉旁，气压较低的阴雨天亦会出现由于大气腐蚀而引起的斑点。
1、结构改变法
例如制造各种耐腐蚀的合金，如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢。
2、保护层法
在金属表面覆盖保护层，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，从而防止腐蚀。如：
（1）在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。
（2）用电镀、热镀、喷镀等方法，在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻挡水和空气等对钢铁的腐蚀。
（3）用化学方法使钢铁表面生成一层细密稳定的氧化膜。如在机器零件、枪炮等钢铁制件表面形成一层细密的黑色四氧化三铁薄膜等。
3、处理腐蚀介质
消除腐蚀介质，如经常揩净金属器材、在精密仪器中放置干燥剂或在腐蚀介质中加入少量能减慢腐蚀速度的缓蚀剂等。
扩展资料
铝合金应用领域
各种飞机都以铝合金作为主要结构材料。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造。飞机依用途的不同，铝的用量也不一样。着重于经济效益的民用机因铝合金价格便宜而大量采用，如波音767客机采用的铝合金约占机体结构重量 81%。
军用飞机因要求有良好的作战性能而相对地减少铝的用量，如最大飞行速度为马赫数 2.5的F-15高性能战斗机仅使用35.5%铝合金。有些铝合金有良好的低温性能,在-183～-253℃下不冷脆，可在液氢和液氧环境下工作，它与浓硝酸和偏二甲肼不起化学反应，具有良好的焊接性能，因而是制造液体火箭的好材料。
发射“阿波罗”号飞船的“土星” 5号运载火箭各级的燃料箱、氧化剂箱、箱间段、级间段、尾段和仪器舱都用铝合金制造。
航天飞机的乘员舱、前机身、中机身、后机身、垂尾、襟翼、升降副翼和水平尾翼都是用铝合金制做的。各种人造地球卫星和空间探测器的主要结构材料也都是铝合金。
参考资料来源：百度百科-铝合金
参考资料来源：百度百科-防腐
铝在氧化性酸液中能生成钝态保护膜，不易腐蚀，但是在非氧化性酸
(如盐酸)液中，在pH值＜3.5的酸性溶液中腐蚀得很快。（所有金属与酸与碱都会发生化学反应，而生活中雨水是成酸性的，只不过是弱酸，反应很细微），纯铝是基本看不到什么变化；
2：铝合金（生活中的铝合金门窗含有其他微量元素如镁、钛等）
在大气中铝表面有一层自然生成的极薄而透明的氧化保护膜。该膜是由三层结构组成
的。最外层是含有水分的多孔质疏松层，是硬质结晶的—水软铝石(Al2O3H2O)，所以有细微的裂隙；中间层是致密的活性阻挡层〔不定形的氧化铝(Al2O3)〕；最内层是基体金属铝
通常，这层氧化膜能防止铝在大气中受到侵蚀，但是万一受到损伤，表面疏松层遭到
破坏，则下面阻挡层的外表面会形成新的疏松层，阻挡层下面是铝的基体，会再产生新的
阻挡层，恢复损伤前的三层结构状态。阻挡层的厚度在大气中大致上是一定的，能够保持
防蚀效果。这个反应是在自然环境中短时间内进行。由于铝是活泼金属，与大气中的氧起
反应形成的氧化保护膜是作为阻挡层而显示出其防蚀效果。但是把这层氧化保护膜浸在强
酸，强碱中，会发生均匀腐蚀、局部腐蚀(孔蚀)。此外，还有接触腐蚀(电蚀、裂隙腐蚀)
以及由于材料的原因而产生剥离腐蚀、应力腐蚀。
3：铝合金门窗所用来固定的螺丝不是铝材质
汽车上很多零件采用铝合金材料，如发动机、发动机罩、车身外壳等，因此铝
合金与钢相接触的情况就无法避免。铝合金与钢接触，暴露在腐蚀环境中，与钢相接触部
位的附近，铝合金的腐蚀就很显著；
(1)
由于析出的细微状态的异种金属元素附着在铝表面上以及铝本身的外露降低了铝
表面的反射率。
(2)
附着在铝表面上的析出金属元素和露出的金属元素变化为有色的氧化物、氢氧化
物。
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金属与它所处的环境介质之间发生化学、电化学或物理作用，引起金属的变质和变坏。
从热力学的观点出发，除了极少数贵金属(Au、Pt等)外,一般金属发生腐蚀都是一个自发过程。
针对金属腐蚀的原因采取适当的方法防止金属腐蚀，常用的方法有：
1、结构改变法
例如制造各种耐腐蚀的合金，如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢。
2、保护层法
在金属表面覆盖保护层，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，从而防止腐蚀。如：
（1）在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。
（2）用电镀、热镀、喷镀等方法，在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻挡水和空气等对钢铁的腐蚀。
（3）用化学方法使钢铁表面生成一层细密稳定的氧化膜。如在机器零件、枪炮等钢铁制件表面形成一层细密的黑色四氧化三铁薄膜等。
3、电化学保护法
利用原电池原理对金属进行保护，设法消除引起电化腐蚀的原电池反应。电化学保护法分为阳极保护和阴极保护两大类，应用较多的是阴极保护法。
扩展资料铝合金的物理特性：
铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。
一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。硬铝合金属AI—Cu—Mg系，一般含有少量的Mn，可热处理强化．其特点是硬度大，但塑性较差。
超硬铝属Al一Cu—Mg—Zn系，可热处理强化，是室温下强度最高的铝合金，但耐腐蚀性差，高温软化快。锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金，虽然加入元素种类多，但是含量少，因而具有优良的热塑性，适宜锻造，故又称锻造铝合金。
参考资料来源：百度百科-防腐
参考资料来源：百度百科-铝合金
