塗装技術の門

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JISハンドブック 30 塗料 (30;2020)

アルミニウムとその合金の中で、純アルミニウムが最も耐食性がよく、そのうちでもFe、Cuなど耐食性を阻害する元素が少ないほど耐食性が良好です。
　アルミニウムは室温のpH4～8.5の水中、あるいは一般の大気中で優れた耐食性を示しますが、塩化物イオンを含む水中で孔食やすきま腐食を生じます。特に共存するCu2+やFe3+は有害で、これらをわずかに含んでいても孔食やすきま腐食が促進されるので、上水や工業用水など微量の重金属イオンを含む水の配管には使用できません。蒸留水であれば問題ありません。海水中の使用は極めて限られます。
　両性金属であるためアルカリ性溶液中でAlO2-を生成して腐食しますが、耐食性を示すpHの上限が常温で8.5と低いのが特徴です。したがって、石灰や新しいセメント、コンクリートなどに接して腐食し、電気防食によるアルカリの蓄積にも注意を要します。

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銅について

銅は中性環境で保護皮膜を生成するため、海水、淡水、大気中などで良好な耐食性を示します。海水や淡水中で問題になるのは、通気差腐食を生じることや、水が乱流になるとき、その衝撃力によって保護皮膜が局所的に破れ、局部腐食（衝撃腐食）を生じる場合です。また、軟水の給湯管に用いる場合、硫酸根や塩化物イオンが多く、炭酸水素イオンが少ない水質において、緑青色のこぶ状に盛り上がった腐食生成物を点状に生じ、その下で孔食となることも問題です。水のpHを高めとし、炭酸水素イオンを添加し、硫酸根や塩化物イオンを極力低く保つなどの対策が取られます。
　ほかには、酸化性の酸、空気を含む非酸化性の酸、空気を含むアンモニア水にも耐えません。
　銅合金では、7-3黄銅や6-4黄銅はいずれも脱亜鉛腐食を生じやすいですが、SnやAsを少量添加することで、脱亜鉛腐食を軽減することができます。

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耐食特性からみた金属の分類

実用金属を主に中性環境下での耐食特性の見地から分類すると、次の3種類になります。

①通常、自然に不動態化して、非常に優れた耐食性を示す金属。不動態化は1から数ナノメートル程度の、薄い特殊な酸化物皮膜の生成を伴い、この皮膜が金属の溶解を抑制します。ステンレス鋼、チタン、クロム、ニッケル、アルミニウムが代表的な例として挙げられます。

②1～数ミクロン程度の腐食生成物からなる保護皮膜を生成することによって、優れた耐食性を示す金属。保護皮膜は溶存酸素の良好な拡散障壁となって、カソード反応を小さくします。亜鉛、銅、鉛がこれに当てはまります。

③鉄や炭素鋼。通常、生成する腐食生成物皮膜の溶存酸素の拡散障壁としての性質が小さいため良い耐食性を示しませんが、環境条件によっては不動態化し、よい耐食性を示すことがあります。

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