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更新日:2月3日

サビとは?

サビとは、金属の表面の不安定な金属原子が環境中の酸素や水分などと酸化還元反応を起こして生成される腐食物です。


金属が腐食し、さびることは地球の大気に金属がさらされていれば必ず起こる現象ですが、交通機関や工業設備の腐食対策や腐食して劣化した金属部品の交換には毎年多大なコストがかかっています。


腐食について

鉄は鉱石として酸化物(Fe2O3)、水酸化物(Fe(OH)3)、硫化物(FeS2)などの形で天然に存在し、精錬技術により、単体の鉄を取り出して利用しています。

鉄で存在するよりも酸化物(Fe2O3)、水酸化物(Fe(OH)3)で存在する方が安定で、鉄を空気中に放置すると自然に空気中の酸素、水と結合して酸化物、水酸化物などに変化しますこの現象を腐食といいます。

腐食は金属が非金属化する現象であるが、材料が気体・液体などと接触することで化学反応が起こり、表面から変質・溶解していく現象のことです。

金属を腐食する条件が揃わなければ腐食は進行しませんが、大気中には水蒸気と酸素、窒素のほか、硫黄、二硫化硫黄、窒素酸化物、炭酸ガスなど色々なガスが存在し、腐食の要因となります。

金属には不純物の存在や、合金などの場合2種以上の金属が入っているので不均一な部分が存在しますが、不均一な部分では部分的に電位の高低ができます。

電位の高い部分(イオン化傾向の貴)が局部カソード、電位の低い部分(イオン化傾向の卑)が局部ア ノードとなって流電現象を生じ、アノード部は溶解し腐食され、カソード部は腐食を防止されます。

このように短絡電池が出来ることを局部電池といい、それによる腐食を局部腐食(電池作用)といいます。

粒間腐食(粒界腐食)とは金属の結晶は多くの場合多結晶であり、結晶と結晶の境界は結晶部に比べて一般に電位が低いため、結晶と粒界では電位の低い粒界がアノードとなり局部腐食の原因となります。

粒間腐食は金属の内部に向かって進行するので、金属の寿命を低下させる原因となる可能性があります。



​腐食に有効なめっき処理


無電解ニッケルメッキ

無電解ニッケルメッキ(electroless plating)の皮膜はニッケルベースの皮膜に数%リンを含むニッケルーリン合金で、電気メッキで得られるニッケルメッキ皮膜に比べて硬く、耐食性に優れた皮膜になります。



硬質クロムメッキ

硬質クロムめっき(工業用クロムめっき)皮膜とは、青みがかった美しい銀白色の色調をもつ皮膜で、大気中で非常に優れた耐食性を持つ皮膜になります。



亜鉛めっき(各種クロメート)

亜鉛メッキが優れているのは、鉄素地に対して亜鉛は電気化学的に陽性となり、皮膜の欠陥(キズ、クラック、ピンホールなど)により鉄素地の露出している場合でも、亜鉛自身が犠牲的に腐食し鉄の赤サビ発生を防止する特性があります。



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