金属镀层的腐蚀（氧化）对产品可靠性的危害

2019-03-11 09:07

标准电极电位的负值越大，表示金属把它的离子投入到溶液中去的能力越大，金属也越活泼；正值越大，金属把它的离子投入到溶液中去的能力越小，金属也越不活泼。在电动序中越在前面的金属越容易遭受腐蚀，电子总是从电极电位较低的金属（负极）流向电极电位较高的金属（正极）。电极电位（E0）应用广泛，利用它可以判断氧化-还原反应进行的方向和程度。E0越大的金属获得电子和氧化能力越强；越小则其失去电子和还原能力越强。3.电化学腐蚀的典型案件1）焊接连接部的腐蚀焊接连接部母材和钎料的异种金属直接接触，因此很容易引起电化学腐蚀，特别是在湿热环境中尤其如此。而且还要关注焊接接头界面上所形成的合金层，当该合金层的电极电位比钎料和母材都要明显变低时，在此场合下合金层变成了阴极，在合金层上便会出现选择性腐蚀现象，即使外观看似完好，然而其接头强度和导电性都将显著变差。例如，用Sn基和Zn基钎料焊接Al母材时，在其接触界面上便会出现类似的情况。用Sn基钎料焊接Al母材时，焊接界面电极电位的变化如图4（a）所示。合金层的电极电位显著变低而出现选择性腐蚀现象，因而接头部的耐腐蚀性变差。而用Zn基钎料焊接Al母材时，由于在界面上没有形成合金层，如图4（b）所示，此时，钎料自身变成了阴极，钎料整体被均匀腐蚀，因而与Sn基钎料相比，其耐腐蚀性变大。

图4

2）典型案例（镀Sn钢板和镀Zn钢板的腐蚀）作为镀Sn钢板和镀Zn钢板，当镀层完整无缺时，则被它保护的金属便可整体都得到很好的保护。然而当镀层出现擦伤和裂缝等时，就暴露了被保护的金属面，在这些地方就存在引发腐蚀的条件。不过腐蚀的过程将随这两种金属在电动序中的相对排列位置的不同而不同。例如：●Fe上镀Sn当Fe上的镀Sn层受到破坏，而暴露出来的地方又和空气（含有水蒸气、CO2等）相接触时，就形成了微电池。其中Sn是正极，Fe是负极，Fe因而受到破坏，Fe++不断地被投入溶液中，如图5（a）所示。这样镀Sn的Fe在损坏的地方就比没有镀Sn的Fe锈得更快。●铁上镀Zn由于作为保护金属的Zn的电动序是在被保护金属的前面，这时在保护层损坏的地方也产生了微电池，不过这时Zn是负极，Fe是正极，电子从Zn移到Fe，因此Zn被破坏，而Fe仍然被保护着，如图5（b）所示。保护作用一直进行到整个Zn层被腐蚀完为止。