13 金属在某些环境中的腐蚀与防护
金属的腐蚀与防护知识点总结
第三单元金属的腐蚀与防护知能定位1.了解金属腐蚀的原因，能辨别金属发生腐蚀的类型。
2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。
3.了解金属防护的一般方法及金属的电化学防护的原理。
情景切入铁生锈的现象随处可见，为什么铁在潮湿的环境中容易生锈？采取什么措施可以防止铁生锈呢？自主研习一、金属的电化学腐蚀1.金属腐蚀(1)定义金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。
(2)实质金属失去电子被氧化。
(3)类型①化学腐蚀：指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。
腐蚀过程中无电流产生。
②电化学腐蚀：指不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。
2.电化学腐蚀(1)吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。
负极：2Fe=4e-+2Fe2+；正极：2H20+02+4e-==40H-；总反应：2Fe+02+2H20==2Fe(OH)2。
最终生成铁锈(主要成分为Fe203-xH20),反应如下：4Fe(OH)2+02+2H20==4Fe(OH)3；2Fe(OH)3==Fe203•xH20+(3-x)H20o(2)析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液酸性较强，腐蚀过程中不断有H2放出。
负极：Fe=Fe2++2e-；正极：2H++2e-=H2f;总反应：Fe+2H+==Fe2++H2f。
二、金属的电化学防护1.金属的防护(1)本质：阻止金属发生氧化反应。
(2)方法①改变金属内部结构，如制成合金等。
②加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀等。
③电化学防护2.电化学防护（1）牺牲阳极的阴极保护法将被保护金属与比其更活泼的金属连接在一起，更活泼的金属作阳极（负极）被腐蚀，作为阴极（正极）的金属被保护。
（2）外加电流的阴极保护法（原理如图）课堂师生互动考例1（2009-北京卷，6）下列叙述不正确的是（）A..铁表面镀锌，铁作阳极B.船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e--==4OH-D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl--2e-==Cl2f解析：本题主要考查电化学知识，只要掌握原电池和电解的原理就能作答，A项中锌作阳极，B项锌作负极，铁被保护，C、D都是正确的。
金属材料在海洋环境中腐蚀与防护
金属材料在海洋环境中腐蚀与防护海洋环境中的金属材料腐蚀问题已经成为了一个被广泛关注的话题。
根据统计数据，全球约有60%至70%的金属材料都是在海洋环境中使用，而海洋环境中的腐蚀问题也是最为严重的，因此研究海洋环境中金属材料的腐蚀与防护具有重要的实际意义。
一、金属材料在海洋环境中的腐蚀原因海洋环境中的金属材料腐蚀主要是由于海水中存在着各种金属所能接触到的腐蚀性物质，例如氧化物、盐类、溶氧等。
海水中的氧气能与金属发生氧化反应，形成氧化层，从而促进了金属的腐蚀。
同时，海水中的盐类和其他杂质也容易形成腐蚀性电解质，导致金属的电化学腐蚀。
此外，海洋环境还存在着金属间的微生物腐蚀、海水中的微生物、有机物等引起的微生物腐蚀等，这些都加剧了金属材料在海洋环境中的腐蚀问题。
二、海洋环境中金属材料腐蚀的危害海洋环境中的金属材料腐蚀问题不仅会使金属材料的寿命缩短，还会对海洋环境和人类生命健康造成严重的危害。
首先，海洋环境中的金属材料腐蚀问题导致海洋环境中的重金属和污染物质的释放，对海洋生物的生态健康造成了很大的影响。
此外，腐蚀材料会导致海洋设施的安全性下降，给海上油气勘探和钻井等作业带来了安全隐患，甚至可能导致环境灾难的发生。
三、海洋环境中金属材料腐蚀的防护措施针对海洋环境中的金属材料腐蚀问题，人们采取了多种有效的防护措施，主要包括物理防护、电化学防护和涂层防护。
1.物理防护物理防护是利用特殊的材料、形状或者摆设等来降低海洋环境对金属材料的腐蚀率。
例如，在海洋环境中经常使用的海洋设施的材料就要具有较高的抗腐蚀性能，以减少或者避免腐蚀的发生。
而在海洋设施的设计中，需要合理布局和优化设计的方式，例如采用加厚、缩小或者更改部件的材质等，来防止海水的直接暴露，减少金属的氧化和腐蚀的发生。
2.电化学防护电化学防护是利用电学反应对金属材料进行防护。
常见的电化学防护方式有如下几种：各种阳极保护、复合保护、形成保护膜等。
例如，通过阳极保护，将金属材料上方设置一个电位更负的金属或者合金，被保护的金属就成为阳极，腐蚀反应就可以减缓，从而防止金属的腐蚀。
金属腐蚀与防护研究与展望
金属腐蚀与防护研究与展望金属腐蚀是金属在与周围环境作用下，从整体或局部逐渐失去其功能和性能的过程。
在工业生产和日常生活中，金属腐蚀是普遍存在的，带来了各种消耗和损失。
腐蚀不仅使得金属减少使用寿命，还会引起安全风险。
各领域试图通过金属防护来预防和控制金属腐蚀。
本文将探讨金属腐蚀的原因与分类、防护方法以及未来发展趋势。
一、腐蚀的分类和原因根据金属腐蚀的过程与性质，我们可以把金属腐蚀分为化学腐蚀、电化学腐蚀(也叫浸蚀)以及微生物腐蚀三类。
其中化学腐蚀是指金属在化学介质中发生化学反应，电化学腐蚀是指金属在电解液中发生氧化还原反应，微生物腐蚀是指金属在生物体的代谢作用下发生腐蚀。
金属腐蚀的原因有很多，主要包括化学反应、电化学反应和微生物作用。
在化学反应方面，如金属与空气中的氧气发生氧化反应；金属与硫化氢、氨气等气体、酸、碱等化学介质接触并发生化学反应。
电化学腐蚀表现为电流作用下的金属离子释放，电极电位的变化使得金属处于电化学不平衡状态，最终发生金属腐蚀。
微生物作用下，金属与微生物代谢所生成的酸、氧化剂等化学品接触，引起金属腐蚀。
二、防护方法为了预防和控制金属腐蚀，我们需要采取防护措施。
目前主流的金属防护方法包括物理防护、化学防护、电化学防护和涂层防护四种。
物理防护是指通过各种物理手段(如隔离、包覆、过滤、通风等)来防止环境对金属的腐蚀作用。
化学防护是指改变周围环境中的化学介质或添加一些特殊的化学品来达到防锈的目的。
例如，使用腐蚀抑制剂将物质添加到介质中来保护金属；在电解液中加入缓蚀剂，在氧化物中加入红外吸收剂等。
电化学防护也是一种常用的金属防护方法，它主要包括阴极保护和阳极保护。
通过改变金属电位来达到保护金属的目的。
例如，对化学电池进行控制，使它不超过一定值。
涂层防护是一种常见但也十分有效的金属防护方法。
涂层的类型非常广泛，如铬化物涂层、锌钢涂层、聚合物涂层等。
涂层可以防止各种化学物质的侵蚀，如水蒸气，氧气，盐水。
腐蚀与防护
定义1、腐蚀：腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和物理作用产生的损坏或变质现象。
2、钝化现象：电化序中较活泼的金属，应较易于被腐蚀。
但在实际情况中，一些较活泼的金属在某些特定的环境介质中都具有良好的耐蚀性。
这是因为金属表面形成了一层极薄的钝化膜，使金属由活化态变为钝化态，这一现象称为钝化现象。
金属通过与钝化剂相互作用在开路状态发生钝化称为自钝化。
3、Flade电位：Flade电位指当用阳极极化使金属处于钝化状态后，中断外加电流，这时金属的钝化态就会消失，金属由钝化态变回到活化态。
在钝化—活化转变过程的电位—时间曲线上，到达活化电位前有一个转折电位或特征电位，这个电位就叫弗莱德电位。
（电位愈正，金属丧失钝态的倾向越大；反之，电位越负，金属易保持钝态，即钝化膜越稳定）4、点蚀：点蚀又称小孔腐蚀，是一种腐蚀集中在金属表面的很小范围内并深入到金属内部的小孔状腐蚀形态，蚀孔直径很小，深度深。
5、缝隙腐蚀：是有电介质存在，在金属与金属及金属与非金属之间构成狭窄的缝隙内，介质的迁移受到阻滞时而产生的一种局部腐蚀形态。
6、电偶腐蚀：又称接触腐蚀或异（双）金属腐蚀。
在电解质溶液中，当两种金属或合金相接触（电导通）时，电位较负的贱金属腐蚀被加速，而电位较正的贵金属受到保护，这种现象就叫做电偶腐蚀。
7、晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶粒边界或晶界附近发生腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的一种局部破坏的腐蚀现象。
8、选择性腐蚀：是指在多元合金中较活泼组分的优先溶解，这个过程是由于合金组分的电化学差异而引起的。
绪论P5材料的分类：1、对于金属材料，根据产生腐蚀的环境状态，可以将腐蚀分为：（1）在自然环境中的腐蚀：大气腐蚀、土壤腐蚀、淡水和海水腐蚀、微生物腐蚀。
（2）在工业环境介质中的腐蚀：在酸性溶液中的溶液；在碱性溶液中的腐蚀；在盐类溶液中的腐蚀；在工业水中的腐蚀；在熔盐中的腐蚀；在液态金属中的腐蚀。
根据腐蚀形态可将腐蚀分为以下几类：（1）全面腐蚀：均匀的全面腐蚀、不均匀的全面腐蚀。
《金属的电化学腐蚀与防护》 讲义
《金属的电化学腐蚀与防护》讲义一、金属腐蚀的危害在我们的日常生活和工业生产中，金属材料无处不在。
从小小的螺丝钉到庞大的桥梁建筑，金属都发挥着至关重要的作用。
然而，有一个“敌人”始终威胁着金属的稳定存在，那就是腐蚀。
金属腐蚀会带来诸多严重的危害。
首先，它会导致金属材料的强度降低，使得原本坚固的结构变得脆弱不堪。
比如，一座长期遭受腐蚀的桥梁，可能会在某一天突然坍塌，造成无法估量的生命和财产损失。
其次，腐蚀会增加设备的维修和更换成本。
工厂里的机器设备如果经常受到腐蚀，就需要频繁地进行维修，甚至提前更换，这无疑会增加企业的生产成本，降低生产效率。
再者，金属腐蚀还可能造成环境污染。
一些腐蚀产物可能是有毒有害物质，它们进入土壤、水源，会对生态环境造成破坏。
二、金属电化学腐蚀的原理要理解金属的电化学腐蚀，我们首先得明白什么是电化学。
简单来说，电化学就是研究电能和化学能相互转化的一门科学。
当金属与周围的电解质溶液接触时，就可能发生电化学腐蚀。
这主要包括两种常见的类型：吸氧腐蚀和析氢腐蚀。
吸氧腐蚀通常在中性或弱酸性环境中发生。
以铁为例，铁会失去电子变成亚铁离子进入溶液：Fe 2e⁻＝ Fe²⁺。
同时，空气中的氧气在水的作用下得到电子，生成氢氧根离子：O₂＋ 2H₂O ＋ 4e⁻＝ 4OH⁻。
亚铁离子和氢氧根离子进一步反应，生成氢氧化亚铁，氢氧化亚铁再被氧化为氢氧化铁，最终形成铁锈。
析氢腐蚀则常见于酸性较强的环境。
还是以铁为例，铁失去电子：Fe 2e⁻＝ Fe²⁺，同时溶液中的氢离子得到电子生成氢气：2H⁺＋2e⁻＝ H₂↑。
三、影响金属电化学腐蚀的因素金属电化学腐蚀的速率和程度受到多种因素的影响。
首先是金属本身的性质。
不同的金属在相同的环境中，腐蚀的难易程度是不同的。
例如，在潮湿的空气中，铁很容易生锈，而金则几乎不会被腐蚀。
这是因为金的化学性质非常稳定，不容易失去电子。
其次是环境因素。
湿度、温度、酸碱度等都会对腐蚀产生重要影响。
金属常见的腐蚀形态及防护措施
(2) 对环境的选择性形成了所谓“SCC的材料―环境组
合”
(3) 只有拉应力才引起SCC，压应力反而会阻止或延缓
SCC的发生。
(4) 裂缝方向宏观上和拉引力垂直，其形态有晶间型，
穿晶型，混合型。
(5) SCC有孕育期，因此SCC的破断时间tf可分为孕育期，
发展期和快断期三部分。
(6) 发生SCC的合金表面往往存在钝化膜或其他保护膜，
负的金属的腐蚀速度加大，而电位较正的金属腐蚀速度减缓而受到
保护。
电偶腐蚀的影响因素
（1）腐蚀电位差
（2）环境因素
（3）阴阳面积比例
（1）腐蚀电位差
—表示电偶腐蚀的倾向
两种金属在使用环境中的腐蚀电位相差愈大，阳极
金属受到腐蚀破坏的可能性愈大。
电偶序(galvanic series)
——将各种金属材料在某种环境中的腐蚀电位测量出
• Ti 和Ti 合金具有最好的耐点蚀性能
（2）改善介质条件
• 降低Cl-含量
• 降低介质温度
• 增加介质流速
控制点蚀的措施
（3）电化学保护
（4）缓蚀剂的应用
在循环体系中可以添加缓蚀剂，如磷酸盐、铬酸盐等
4.5 缝隙腐蚀
缝隙种类
机器和设备上的结构缝隙
固体沉积(泥沙、腐蚀产物等)与金属基体形成的缝隙。
发生点蚀。这个温度称为临界点蚀温度(CPT) ，CPT愈高，则金属耐点
蚀性能愈好。
• 溶液流速
介质处于流动状态，点蚀速率比介质静止时小
控制点蚀的措施
（1）选择耐蚀合金
• 近年来发展了很多含有高含量Cr、Mo 及 N 以及低含量 S 和 C杂质
的奥氏体不锈钢
• 双相钢和高纯铁素体不锈钢抗点蚀性能良好
金属腐蚀与防护考试
金属腐蚀与防护考试第二章：化学腐蚀1. 金属表面保护膜：由腐蚀产物所组成的，能够把金属表面和腐蚀环境隔离开，从而降低金属腐蚀进行速度的薄膜。
2. 金属表面膜具有保护性的条件：1. 膜要完整地覆盖于金属的全部表面。
——膜在所处的环境中是稳定的，不挥发、不被分解或溶解。
——金属表面上所生成的化合物的体积略大于它所消耗的金属原子的体积。
2. 膜与基体金属的结合要牢，不容易脱落——金属表面膜要有一定的强度和塑性，与金属基体的热膨胀系数要相近。
——金属表面膜的内应力不应过大。
3. 为什么铝在大气中有较好的耐腐蚀性（从表面膜形成规律方面阐述）：Al 在常温下氧化，氧化膜成长速率与厚度成反比，遵循对数速率规律，因此当其暴露在空气中几天后，膜的生长实际就停止了，这就是铝具有优良耐大气氧化的理由之一。
4. 化学腐蚀基本原理：金属与非电解质相接处T介质中的分子被金属表面所吸附并分解为原子T介质中的氧化性的原子X与金属原子Me化合，形成腐蚀产物MeX n。
1. 产物挥发性的：在金属表面形成不了保护膜，腐蚀反映急促进行下去，金属不断被腐蚀。
2. 产物可附着在金属表面上：反应初期，金属表面膜很薄，不足以将金属表面与介质完全隔离，金属原子、离子或电子以及介质的原子将相向地通过膜进行扩散，并在已形成膜中相遇发生反应使膜加厚，这种过程要进行到膜足以阻止金属原子、离子、电子、介质原子扩散，即形成稳定的保护膜为止。
第三章：电化学腐蚀热力学5. 电化学腐蚀：金属材料与电解质溶液相互接触时，在界面上将发生有自由电子参加的广义氧化与还原反应，导致界面处的金属变为离子、络离子而溶解，或生成氧化物、氢氧化物等稳定的化合物，从而破坏了金属材料的特性，这个过程称为电化学腐蚀。
6. 电极系统：如果系统有电子导体和离子导体两个相组成，且当有电荷通过它们互相接触的界面时，有电荷在两相间转移，这样的系统称为电极系统。
7. 电极系统的主要特征是：伴随着电荷在两相间的转移，不可避免地在两相的界面上发生物质的变化，即发生化学变化。
金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀与防护简介：金属是一种常见的材料，在各个领域中都有广泛应用。
然而，金属材料在使用过程中，容易受到腐蚀的影响，从而导致质量下降甚至失效。
本文将探讨金属腐蚀的原因、危害以及常见的防护措施。
一、腐蚀的原因金属腐蚀是指金属在特定环境下与所处介质发生反应，从而引起金属表面或内部的氧化、脱层、破损等现象。
主要原因如下：1. 化学反应：金属与介质中的氧气、水、酸等发生化学反应，形成金属氧化物或金属盐，从而破坏金属结构；2. 电化学反应：金属在电解质溶液中，作为阴阳极参与电化学反应，产生腐蚀电流，导致金属丧失；3. 生物腐蚀：微生物、海洋生物或土壤中的细菌、藻类等对金属表面进行化学作用，加速金属腐蚀；4. 物理因素：高温、高湿度、紫外线、机械刮擦等物理因素也会对金属产生腐蚀影响。
二、腐蚀的危害金属腐蚀带来的危害主要体现在以下几个方面：1. 结构破损：金属腐蚀导致金属结构受损，影响其使用寿命，甚至引发安全事故；2. 功能下降：腐蚀使金属表面变得不平整、粗糙，降低了其原有的功能，如电导性、导热性等；3. 资源浪费：腐蚀使金属材料减少，需要更多的资源进行修复和替换，增加了成本和能源消耗；4. 环境污染：金属腐蚀产生的废物、气体和废水会对环境造成污染，对植物和动物产生不良影响。
三、金属腐蚀的防护措施为了减少金属腐蚀的发生，需要采取一系列的防护措施。
以下是常见的几种防护方法：1. 表面涂层：通过涂覆金属表面的保护膜，阻隔介质对金属的侵蚀。
常见的涂层包括漆膜、涂层、电镀层等；2. 阳极保护：在金属表面附近放置一个具有更高活性的金属，作为阳极进行保护，使其更容易受到腐蚀。
常见的阳极保护材料包括锌合金、铝合金等；3. 防蚀合金：将金属与其他元素进行合金化处理，提高其抗腐蚀性能。
如不锈钢中的铬能形成致密的氧化膜，阻隔外界介质；4. 缓蚀剂：添加适量的缓蚀剂到金属表面，形成保护膜，减缓腐蚀速度。
常见的缓蚀剂有无机盐、有机酸等；5. 电化学防蚀：利用电化学原理，通过施加外电场或电流，实现金属防蚀。
金属的腐蚀与防护
化学腐蚀
在外界环境中的水蒸气、酸碱等物质影响下，金属表面发生氧化还原反应，形成氧化物或其他化合物。例如，当铁暴露于氧和水中时，会形成铁锈（Fe₂O₃·nH₂O），这是一种典型的化学腐蚀现象。
电化学腐蚀
在一定条件下，例如在电解质溶液中，不同电位造成的电流分布变化，会导致金属表面上出现阳极区和阴极区。在阳极区，金属发生氧化反应而溶解，释放出电子；在阴极区，则发生还原反应，这一过程是通过离子在溶液中传递形成闭合回路，从而加剧了金属的整体损失。
三、影响金属腐蚀因素
影响木材及其抗风雨能力的重要因素有很多，包括：
环境湿度
高湿度会加速空气中的氧气、水分与金属的接触，加快氧化反应。因此，在潮湿环境下，金属更易受到腐蚀。
温度
氧化反应通常随着温度升高而境下金属更容易发生严重腐蚀。
pH值
环境中的酸碱程度直接影响着局部区域的电极电位。不同pH值下的介质对不同类型的金属具有不同程度的侵害。例如，低pH值（酸性环境）往往对铁等铸铁材料具有较强的侵袭性。
电化学腐蚀
电化学腐蚀是由于电流在金属表面产生的不均匀分布而导致的。比如，当金属与不同电位的金属连接时，低电位部分会被加速腐蚀。
生物腐蚀
这种腐蚀是由微生物造成的，尤其是在水体中生活的微生物，会通过其代谢过程改变周围环境，从而促进了金属的腐蚀过程。生物膜或污垢层常常在这种情况下形成，进一步加速了腐蚀。
二、金属腐蚀机制
金属的腐蚀与防护
金属腐蚀是指金属在环境的作用下，发生化学或电化学反应，导致其物理和化学性能劣化的过程。腐蚀不仅削弱了金属材料的强度、韧性，还可能引发结构失效，造成巨大的经济损失和安全隐患。因此，了解金属腐蚀的原理和机制，以及实施有效的防护措施，对于延长金属构件的使用寿命，提高工程安全性具有重要意义。
过程装备腐蚀与防护(闫康平)(二版)_第3章_金属在某些环境中的腐蚀
钢材受高温高压的氢气作用，变脆甚至破裂的现象 氢腐蚀分为两个阶段： I：氢脆阶段（也称为氢腐蚀的孕育期）；
II：氢侵蚀阶段
Fe3C +2H2→3Fe + CH4↑
Fe3C→ 3Fe + C C + 2H2→CH4
提高钢的抗氢腐蚀性能： 钢中加入强碳化物形成 元素（Cr、Mo、W、V、 Nb、Ti），使碳优先结 合成稳定的碳化物
（2）依靠选择氧化生成保护膜 合金元素的离子半径 < 基体金属离子半径 合金离子半径愈小,越容易发生选择氧化，添加量越多， 越能在低加热温度下发生选择氧化。如Fe中加Cr、Al形 成Cr2O3、Al2O3氧化膜,致密，阻止氧化的继续进行。 （3）生成稳定的新相（复合氧化物） 离子在AB2O4氧化膜中的扩散速度迟缓（移动所需活 化能提高） 合金元素和基体金属氧化物相互溶解形成新的复合氧 化物，使反应物质在其中的扩散速率非常小，提高了金属 抗氧化性质。如Fe中加入10%以上Cr生成FeO· Cr2O3尖 晶石型复合氧化膜，使离子在其中扩散迟缓，显示耐氧化 性。
氧化膜具有保护性的条件：
(i)膜必须是完整的。完整性是与庇林-贝德沃斯比r相关 r =VMO / VM
是金属氧化物体积VMO与所耗金属体积VM之比
r ≥1 膜保护性的必要条件，但不是充分条件 r<1 氧化膜疏松多孔，没有保护性。表3-2
•
(ii)膜具有足够强度和塑性,与基体金属结合力 强，膨胀系数相近。这是因为设备往往在热负荷 波动，温度剧变，流体冲刷或承受变载荷下的工 作。 • (iii)膜内晶格缺陷浓度低。如FeO是P型金属离 子不足氧离子过剩半导体，属岩盐(NaCl)立体结 构，晶格中有许多金属离子空位，膜保护性差。 磁性氧化铁Fe3O4具有尖晶石型的晶体结构，晶格 缺陷浓度低，膜具有高的保护性。 • (iv)氧化膜在高温介质中是稳定的,表现为高熔 点，高生成热。
金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀与防护在我们的日常生活中，金属是一种我们经常接触到的材料。
从我们的家居设备到车辆和基础设施，金属都得到了广泛的应用。
然而，金属在长时间使用的过程中，会面临一个普遍的问题，那就是腐蚀。
本文将探讨金属的腐蚀原因以及常见的防护方法。
一、腐蚀的原因腐蚀是金属与周围环境发生反应，导致金属表面质量的损失。
金属腐蚀的主要原因可以归结为以下几点：1. 化学反应：金属与空气中的氧气、水分以及其他化学物质发生反应，形成腐蚀产物。
例如，铁的腐蚀是由于氧气和水的存在形成的氧化铁。
2. 电化学反应：金属在电解质溶液中与氧化还原反应发生，形成电极体系。
其中，金属作为阳极发生氧化反应，被溶解为阳极离子。
3. 环境因素：金属腐蚀还与环境的酸碱度、湿度、温度等因素有关。
酸性环境、高湿度和高温都会加速金属的腐蚀过程。
二、常见的金属腐蚀防护方法为了保护金属免受腐蚀的损害，一系列的腐蚀防护方法被开发出来。
下面是一些常见的金属腐蚀防护方法：1. 表面涂层：在金属表面覆盖一层防腐涂料或涂层是常见的防护方法之一。
这可以阻止环境中对金属的直接接触，并减少氧气和水分的接触，从而降低腐蚀的速度。
2. 阴极保护：通过将一种更容易被腐蚀的金属（如锌）与需要保护的金属（如铁）连接在一起，形成一个阴阳极体系。
这样，腐蚀过程会移动到更容易被腐蚀的金属上，保护主要金属不受腐蚀。
3. 合金化处理：通过添加其他元素或合金成分来改变金属的结构，提高金属的抗腐蚀性能。
例如，不锈钢是通过在铁中添加铬和镍来制成的，以增加其抗腐蚀性能。
4. 电镀：将要保护的金属浸入带有活性金属离子的电解质溶液中，在金属表面形成保护性的金属沉积层。
这种方法可以提供一个屏障，阻止环境中的腐蚀物质接触到金属表面。
5. 降低环境因素：通过控制周围环境的酸碱度、湿度和温度等因素，可以减缓腐蚀速度。
例如，在暴露在潮湿环境中的金属表面添加干燥剂可以降低湿度，减少腐蚀的风险。
三、结语金属的腐蚀问题在我们的生活中是一个常见且重要的挑战。
金属防腐处理方法
金属防腐处理方法一、金属的防护及保护方法（一）金属的防护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.改变金属的内部组织结构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，从而阻止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进行金属的保护，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。
4.对腐蚀介质进行处理消除腐蚀介质，如经常揩净金属器材、在精密仪器中放置干燥剂和在腐蚀介质中加入少量能减慢腐蚀速度的缓蚀剂等。
（二）电化学保护将被保护的金属作为腐蚀电池的阴极，使其不受到腐蚀，所以也叫阴极保护法。
这种方法主要有以下两种：1.牺牲阳极保护法此法是将活泼金属（如锌或锌的合金）连接在被保护的金属上，当发生电化腐蚀时，这种活泼金属作为负极发生氧化反应，因而减小或防止被保护金属的腐蚀。
这种方法常用于保护水中的钢桩和海轮外壳等例如水中钢铁闸门的保护，通常在轮船的外壳水线以下处或在靠近螺旋浆的舵上焊上若干块锌块，来防止船壳等的腐蚀。
2.外加电流的保护法将被保护的金属和电源的负极连接，另选一块能导电的惰性材料接电源正极。
通电后，使金属表面产生负电荷（电子）的聚积，因而抑制了金属失电子而达到保护目的。
此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金属设备受到腐蚀。
电化学保护的的另一种方法叫阳极保护法，即通过外加电压，使阳极在一定的电位范围内发生钝化的过程。
金属的腐蚀和防护措施
金属的腐蚀和防护措施金属腐蚀是指金属在特定环境条件下遭到化学或电化学反应而被破坏的过程。
这种腐蚀现象给金属材料的使用和维护带来了很大的挑战。
为了保护金属免受腐蚀的侵害，人们发展了各种防护措施。
本文将介绍金属腐蚀的原因、不同类型的腐蚀以及常见的防护措施。
原因篇金属的腐蚀主要由外界环境及金属材料本身的因素共同引起。
下面我们将分别介绍这两个方面的原因。
外界环境的原因：1. 湿度：湿度是金属腐蚀的重要因素之一。
在高湿度环境下，金属与水或水蒸气接触，易发生氧化反应，导致腐蚀。
2. 酸碱度：酸性或碱性环境中，金属容易遭受腐蚀。
酸性物质能够溶解金属表面的氧化膜，而碱性物质能够与金属表面形成氢氧化物。
这些化学反应都会导致金属的腐蚀。
3. 盐分：海洋气候下含有丰富盐分的空气或介质对金属的腐蚀极为严重。
盐分与金属反应形成盐水电解质，引发更强烈的电化学腐蚀。
4. 温度：高温环境下金属容易发生氧化反应，该反应速度更快。
金属材料本身的原因：1. 金属成分：不同金属对不同环境的耐腐蚀性能不尽相同。
例如，不锈钢具有较好的耐腐蚀性能，而铁则容易生锈。
2. 表面处理：金属表面的处理也直接影响着其腐蚀性。
光洁的金属表面可减少异质催化剂的形成，从而减缓金属的腐蚀。
3. 物理状态：金属的晶粒结构、形状和材料的分布状态等因素也会影响金属腐蚀的程度。
腐蚀类型篇金属的腐蚀主要分为以下几种类型：1. 干腐蚀：金属在干燥环境中由于氧气和湿气的共同作用而发生的氧化反应。
这种腐蚀通常发生在高温和低湿度的条件下，如高温氧化、高温氧杂质腐蚀等。
2. 湿腐蚀：金属在湿润环境中与水或水蒸气反应而引起的腐蚀。
湿腐蚀主要包括敲击腐蚀、腐蚀磨擦、水腐蚀等。
3. 电化学腐蚀：金属在电解质溶液中由于电化学反应而发生的腐蚀。
这种腐蚀是最常见和严重的一种腐蚀类型，如金属在海水中的腐蚀现象就属于电化学腐蚀。
4. 应力腐蚀：金属在受到应力的情况下发生的腐蚀。
外加应力会破坏金属表面的保护层，使金属更容易发生腐蚀。
解读金属腐蚀与防护
八
２ＨｚＯ 一 ４Ｆｅ （ＯＨ ）３，２Ｆｅ（ＯＨ ）３
Ｆｅ２０３
＋ ３ＨｚＯ。
（３）注意 ；①绝 大多数 的腐蚀是 电化学腐蚀 。②
分 子结 合生成 ０Ｈ一。 【答 案 】Ｃ （作者单位 ：河南省辉 县市教 师进修 学校）
为 １Ｏ％，全 世界 每 年 因腐 蚀 损失 约 高于 ７０００亿美
（１）改变金属 内部组成结构 ，可 以增强金属耐腐
元 。一 般 看 来 ，由于 腐 蚀 所 造 成 的 经 济 损 失 约 占 国 蚀 的 能力 。 如 不 锈 钢 。
民经济总产值 的 ２～４ ，由此可见 ，金属 腐蚀 问题
备考方略
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解 读 盒 屠 腐 蚀 与 谤 沪
● 龙 玉琴
金属腐蚀与防护 问题与现代科学技术发展 和人 吸氧腐蚀是钢铁腐蚀 的主要形式 。
民生 活 息 息 相 关 。几 乎 所 有 的金 属 材 料 都 是 在 一 定
Ｃ．２Ｈ２Ｏ＋ ０２＋ ４ｅ～一 ４０Ｈ
Ｄ．Ｆｅ一 ３ｅ一一 Ｆｅ３十
【解析】金 属在作为 电极参 与 电极反 应时 ，总是 “过 量 ”的 ，所 以 铁 在 电 极 反 应 中 不 能 生 成 ＋ ３价 。 Ａ、Ｂ、ｃ的反应恰好是铁发生 吸氧腐蚀时 的变化 （再 加 Ｆｅ一 ２ｅ一一 Ｆｅ 就 全 了 ）。
（２）在金属表面覆盖一层保护层 ，以断绝金属 与
十 分 严 重 和 普 遍 。
外界 物质 接触 ，达 到耐腐 蚀 的效果 。如油脂 、油 漆 、
金属腐蚀与防护论文
金属腐蚀与防护论文摘要金属腐蚀是金属材料在与环境中的相互作用下，发生化学或电化学反应而导致失去原有性能的现象。
金属腐蚀是一个广泛存在的问题，对于许多行业和领域都具有重要的影响。
本论文通过对金属腐蚀现象的描述和分析，探讨了金属腐蚀的原因和影响，并介绍了一些常见的金属腐蚀防护方法和技术。
通过对金属腐蚀与防护的研究，可以有效地延长金属材料的使用寿命，提高其性能和可靠性。
1. 引言金属在各个行业和领域中都被广泛应用，但其腐蚀现象却是一个长期存在的问题。
金属腐蚀不仅会造成金属材料的损失和浪费，还会给生产和使用过程中带来各种问题和风险。
因此，研究金属腐蚀的原因和防护方法是非常重要的。
2. 金属腐蚀现象及其原因金属腐蚀可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。
化学腐蚀是指金属与环境中的化学物质发生反应，导致金属的失效和破坏。
电化学腐蚀是指金属与电解质溶液中发生的电化学反应导致的腐蚀现象。
金属腐蚀的原因主要包括以下几个方面：2.1 环境因素环境因素是导致金属腐蚀的重要原因之一。
包括湿度、温度、氧气含量、pH 值等因素对金属腐蚀有着直接的影响。
例如，在高温高湿环境下，金属材料更容易发生腐蚀。
2.2 金属组织结构金属的组织结构也会影响其腐蚀行为。
晶体结构的缺陷、晶界以及金属杂质都可能导致金属的局部腐蚀和腐蚀加速。
2.3 金属成分金属的成分直接影响金属腐蚀的倾向性和速率。
不同金属的倾向性和抵抗腐蚀性能各不相同。
2.4 内应力内应力是金属腐蚀的一个重要因素。
在加工过程中或应力作用下，金属会产生内应力，从而加速金属的腐蚀。
3. 金属腐蚀防护方法为了有效地防止金属腐蚀，人们采用了多种金属腐蚀防护方法。
下面介绍几种常见的方法：3.1 防腐涂层防腐涂层是一种常用的金属腐蚀防护方法。
通过在金属表面形成一层保护膜，可以阻隔金属与环境的直接接触，起到防腐的作用。
常见的防腐涂层包括油漆、涂覆剂、金属镀层等。
3.2 阳极保护阳极保护是一种通过添加活性金属作为阳极，来保护金属材料的方法。
金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀与防护金属是一种常见而重要的材料，广泛应用于工业、建筑、制造等领域。
然而，金属在使用过程中常常面临腐蚀的问题，对其性能和使用寿命造成了严重影响。
因此，了解金属腐蚀的原因和防护方法显得尤为重要。
一、金属腐蚀的原因金属腐蚀是由于金属与环境中的氧气、水和其他化学物质发生反应而导致的。
以下是几个常见的金属腐蚀原因：1. 电化学腐蚀：电化学腐蚀是金属在电解质溶液中受到外加电位作用而发生的腐蚀。
金属表面存在着自然的氧化膜，当金属与电解质接触时，形成一个电池，产生氧化还原反应，导致金属腐蚀。
2. 化学腐蚀：化学腐蚀通常是由于金属与酸、碱等化学物质直接接触而引起的。
这些化学物质腐蚀金属表面，破坏其结构，使金属失去原有的性能。
3. 氧化腐蚀：金属与空气中的氧气发生反应而引起的腐蚀称为氧化腐蚀。
氧化腐蚀是一种常见的金属腐蚀形式，例如铁与氧气发生氧化反应产生铁锈。
二、金属腐蚀的防护方法为了延长金属的使用寿命，减少腐蚀带来的负面影响，人们采取了各种防护方法。
以下是几种常见的金属腐蚀防护方法：1. 金属涂层：涂层是一种常见的金属腐蚀防护方法。
通过在金属表面形成一层保护膜，阻隔金属与环境的接触，减少氧气、水分和化学物质对金属的腐蚀作用。
常用的涂层材料包括涂漆、镀层等。
2. 阳极保护：阳极保护是一种利用电化学原理来防护金属腐蚀的方法。
通过向金属表面提供一个较为容易腐蚀的阳极，使金属处于被保护的状态，避免与环境中的氧气发生氧化反应。
3. 金属合金：金属合金是由两种或多种金属混合而成的材料。
通过合金的方式可以提高金属的抗腐蚀性能，减少腐蚀的发生。
例如，不锈钢是一种使用广泛的金属合金，它具有较高的耐腐蚀性能。
4. 防护涂层：防护涂层可以在金属表面形成一层保护膜，以减少金属与环境的接触，降低腐蚀的发生。
常见的防护涂层材料有陶瓷涂层、有机涂层等。
三、金属腐蚀与环境因素金属腐蚀的发生与环境因素密切相关。
以下是几个常见的环境因素对金属腐蚀的影响：1. 温度：高温环境会加速金属腐蚀的速度。
过程装备腐蚀与防护
2.2 力学因素
②空泡腐蚀(Cavitation erosion)，又叫气蚀、穴蚀。 当高速流体流经形状复杂的金属部件表面在某些区
域流体静压可降低到液体蒸气压之下，因而形成气泡在高压区 气泡受压力而破灭。气泡的反复生成和破灭产生很大的机械力 使表面膜局部毁坏，裸露出的金属受介质腐蚀形成蚀坑。蚀坑 表面可再钝化，气泡破灭再使表面膜破坏。
过程装备腐蚀与防护
2.2 力学因素
磨损腐蚀的防护
合理的结构设计与正确地选材。结构设计要避免涡流和湍流 的形成。
选择能形成保护性好的表面膜材料，例如 碳钢管在输送含硫介质时形成的硫化膜等。
过程装备腐蚀与防护
2.2 力学因素
(4) 氢致腐蚀
当PO2<PMO ，G>0，金属不可能发生氧化，而是氧化物
分解。
过程装备腐蚀与防护
2.2 力学因素
应力腐蚀机理
电化学溶解理论－存在活性途径优先进行，阳极侵蚀 处形成狭小裂纹。
小阳极的裂纹内部
大阴极的金属表面
由于活性阴离子Cl－
填充到裂纹处，使浓缩
的电解质溶液水被酸化，
导致裂纹尖端的阳极溶
解加速，在应力作用下
② 腐蚀措施 常用的有涂层、缓蚀剂及电化学保护。 采用这些措施时，应注意表面层的残余内应力及渗氢问 题。介质中添加铬 酸盐或乳化油，均可延长钢材的腐 蚀疲劳的寿命。采用阴极保护，已广泛用于海洋金属结 构的防腐蚀疲劳中，但注意出现氢脆问题。
过程装备腐蚀与防护
2.2 力学因素
(3) 磨损腐蚀
磨损腐蚀(Erosion-Corrosion)－腐蚀介质与金属构件以较高速度作 相对运动而引起的金属腐蚀破坏，也叫冲刷腐蚀。
3.1 高温腐蚀
金属在工程环境中的腐蚀与防护
FeOOH
阴极反应
Fe3O4
阳极反应
Fe
阳极反应发生在Fe/Fe3O4界面上：
→ 2+ + 2
阴极反应发生在Fe3O4/FeOOH界面上：
6 + 2 → 23 4 + 22 + 2 −
可见，锈层参与了阴极过程，锈层内发生了铁离子的还原反应。当锈层干燥时，锈层
②海洋生物的生命活动，改变了周围海水介质的成分，如生物尸体分解形成的H2S以
及生物呼吸排出的CO2，藻类植物的光合作用增加了局部海水中的氧浓度，这些都会加
速金属的腐蚀。
③一些海洋生物的生长会穿透金属表面的保护层，加速腐蚀。
受海洋生物污损最严重的是铝合金、钢、镍基合金，而铜合金受污损倾向最小，这与
溶出的铜离子或氧化亚铜表面膜具有毒性有关。
在海水中的腐蚀；但是，从动力学角度看，温度升高，金属的腐蚀是加快的
✓ 对于在海水中易钝化的金属，随着温度的升高，钝化膜的稳定性会降低，点蚀、应力腐
蚀、缝隙腐蚀的敏感性增加。
✓ 温度升高会使得海洋生物活性增强，容易引发易钝化金属的局部腐蚀。
第十一章 金属在工程环境中的腐蚀与防护
（5）海水流速
• 海水流速会改变供氧条件，必然会对海水腐蚀产生重要影响。对于在海水中不
在酸性很强的土壤中会发生析氢反应。
2 + + 2 → 2
在硫酸盐还原菌作用下，硫酸根的去极化也可作为土壤腐蚀的阴极过程。
42− + 42 + 8 → 2− + 8OH −
对于大多数土壤而言，金属的土壤腐蚀受阴极过程控制。但是，在干燥、疏松的土
壤中，氧的渗透和流动比较容易、扩散速度较快，腐蚀过程转变为阳极控制占优势
金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀与防护金属腐蚀是指金属材料在其所在环境中因化学或电化学反应发生的降解现象。
这一过程导致金属结构强度显著降低，从而影响其功能和使用寿命。
因此，在工程和材料科学领域，理解金属腐蚀的机制以及有效的防护手段显得极为重要。
一、金属腐蚀的类型金属腐蚀主要可以分为以下几种类型：均匀腐蚀均匀腐蚀是最常见的形式，特点是在整个金属表面上均匀地减薄通常由氧气和水分子引起。
此类型很难觉察，尤其是在较小的物体上。
均匀腐蚀的速率受温度、pH值、离子浓度等多种因素影响。
局部腐蚀局部腐蚀常集中在某些特殊区域，常见的包括：点蚀：在金属表面形成小而深入的孔洞。
点蚀往往是由于局部环境缺乏氧气或受到污染造成。
沟槽腐蚀：这种形式通常发生在两种不同金属接触的地方，或者金属表面有异物覆盖。
晶间腐蚀：这种现象主要在某些合金中出现，造成金属晶界处迅速氧化，导致结构脆弱。
电化学腐蚀电化学腐蚀涉及金属材料与其环境之间的电流流动，与温度、电解质浓度和电位差密切相关。
这种类型的腐蚀通常被认为是最复杂且破坏性最大的。
疲劳腐蚀疲劳腐蚀是指在循环载荷下，结合化学腐蚀的影响。
此类腐蚀通常用于高强度材料，例如航空航天器材和艇船等。
二、导致金属腐蚀的因素环境因素金属所处的环境是决定其腐蚀程度的重要因素。
湿度、酸碱度、温度和存在于空气中的污染物等都会加速金属的氧化过程。
合金成分不同元素及其配比对抗腐蚀性能有直接影响。
例如，不锈钢中添加铬会提高耐腐蚀能力，但加入镍却可能导致更高成本。
表面状态金属表面的处理状态，如光滑状态还是粗糙状态，也会影响其耐腐蚀性能。
一般来说，表面愈光滑愈容易抵抗腐蚀。
电化学关系当两个不同金属接触时，它们形成了电池作用，可能导致一定速度的加速腐蚀。
这种效应亦被称为“异种金属腐蚀”。
三、金属腐蚀的检测方法为了有效地评估和预防金属腐蚀，需要采用多种检测手段：视觉检验通过肉眼观察，了解金属表面的变化。
这通常作为初步筛查手段，有助于快速识别较大面积的均匀或局部腐蚀现象。