物理化学论文-金属材料的海洋腐蚀与防护
《材料腐蚀与防护》论文
《材料腐蚀与防护》课程论文金属材料的腐蚀与防护姓名学院专业学号指导教师2015年5月16日金属材料的腐蚀与防护摘要：金属材料具有高强度、优良的塑性和韧性，耐热、耐寒，可铸造、锻造、冲压和焊接，还有良好的导电性、导热性和铁磁性，因此，金属材料的腐蚀与防腐研究有很重要的意义。
本文主要介绍了金属的腐蚀机理，腐蚀发生的原因以及一些有效的防腐蚀方法。
虽然金属的腐蚀现象和机理比较复杂，但可以通过合理地选用材料、有效地采取防腐蚀措施来减缓金属材料的腐蚀速度，这对于延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产率都具有十分重要的意义。
关键词：金属材料；腐蚀；防护Corrosion and protection of metalsAbstract：The metal material has the plasticity and toughness of high strength，excellent heat resistance，cold resistance，welding，casting，forging，stamping，and good electrical conductivity，thermal conductivity and ferromagnetism，therefore，corrosion of metal materials have very important significance and Research on anti corrosion. This paper mainly introduces the mechanism of metal corrosion，corrosion and some effective methods of corrosion protection. Although the corrosion phenomena and mechanism of metal complex，but can be by reasonable selection of materials，take effective anti-corrosion measures to slow down the corrosion rate of metal materials，to extend equipment life，reduce the cost，has very important significance to improve labor productivity.Keyword: Metallic materials; Corrosion; Protection前言：近年来随着人们对保护自然资源、能源和环境的认识不断提高，对金属腐蚀的严重危害的关注也渐在加深。
我国金属材料的海水腐蚀研究现状
我国金属材料的海水腐蚀研究现状一、本文概述我国金属材料在海洋环境中的腐蚀问题，一直是材料科学、海洋工程和防腐蚀技术等领域的研究热点。
金属材料作为海洋工程、船舶制造、石油开采、海洋资源利用等领域的主要结构材料，其耐蚀性能直接影响到设备的使用寿命和安全性。
因此，深入研究和了解我国金属材料的海水腐蚀现状，对于提升我国金属材料在海洋环境中的使用寿命，降低因腐蚀造成的经济损失，保障海洋工程的可持续发展具有重要意义。
本文旨在全面概述我国金属材料的海水腐蚀研究现状，包括腐蚀机理、影响因素、防护技术和研究进展等方面。
对金属材料在海水中的腐蚀机理进行阐述，包括电化学腐蚀、化学腐蚀和生物腐蚀等。
分析影响金属材料海水腐蚀的主要因素，如材料成分、微观结构、海水成分、温度、流速等。
接着，介绍我国目前在金属材料海水腐蚀防护技术方面的研究进展，包括涂层防护、电化学防护、合金化防护等。
展望金属材料海水腐蚀研究的未来发展趋势和挑战，为我国金属材料在海洋工程领域的应用提供理论支持和技术指导。
二、我国金属材料海水腐蚀研究的发展历程我国金属材料海水腐蚀研究的发展历程可以追溯到上世纪五十年代，那时我国开始着手进行海洋环境的腐蚀研究，以支持海洋工程的发展。
初期的研究主要集中在金属材料的耐蚀性测试和评估，通过对不同金属材料在海水环境中的腐蚀行为进行研究，初步建立了我国金属材料海水腐蚀的基础数据库。
进入八十年代，随着我国海洋工程的大规模建设，海水腐蚀问题日益凸显。
此时，我国的金属材料海水腐蚀研究逐渐深入，开始涉及到腐蚀机理的探索和腐蚀防护技术的研究。
研究者们不仅关注金属材料的耐蚀性能，更开始探索如何通过各种技术手段提高金属材料的耐蚀性，如涂层防护、电化学保护等。
进入二十一世纪，我国金属材料海水腐蚀研究迎来了飞速发展的时期。
随着科学技术的进步，研究者们开始运用先进的测试手段和技术，如电化学测试、表面分析、数值模拟等，对金属材料的海水腐蚀行为进行深入分析。
海洋环境下铝合金的腐蚀特点及防护对策
海洋环境下铝合金的腐蚀特点及防护对策【文章标题】：海洋环境下的铝合金腐蚀特点及有效防护对策一、引言在现代社会中，海洋资源的开发与利用愈发突出。
然而，海洋环境中充满了各种腐蚀威胁，其中铝合金材料的腐蚀问题备受关注。
本文将探讨海洋环境下铝合金材料的腐蚀特点，并介绍一些有效的防护对策。
二、海洋环境下铝合金腐蚀特点1. 高氯化物含量：海水中氯离子含量较高，是铝合金腐蚀的主要原因之一。
氯离子能穿透铝合金表面形成氧化膜，导致金属内部进一步腐蚀。
2. 脱氧化反应：海水中的氧气和潮湿空气中的氧气会与铝合金中的铝元素反应，形成氧化铝。
这种氧化反应会破坏铝合金表面的保护膜，导致腐蚀。
3. 制造缺陷：铝合金材料的制造过程中，可能存在气孔、夹杂物和晶界腐蚀等缺陷。
这些缺陷使得铝合金在海洋环境中更容易发生腐蚀。
三、防护对策1. 表面处理a. 氧化处理：采用阳极氧化方法能形成致密、均匀的氧化膜，提高铝合金的耐蚀性。
b. 阻挡剂涂层：涂覆一层阻挡剂，如有机涂层或脱液法，可以隔离铝合金与海水的接触，减少腐蚀。
2. 添加合金元素合金元素的添加可以改善铝合金的耐腐蚀性能。
添加少量的铜、锌或镁等元素可以形成稳定的膜层，抑制腐蚀。
3. 电化学保护a. 阴极保护：通过在铝合金表面铺设阴极保护层，通过电流消耗，保护铝合金不被腐蚀。
b. 电沉积：利用电沉积技术，在铝合金表面沉积一层防护性的金属或合金，提高其耐腐蚀性能。
4. 合理设计与使用在铝合金结构的设计与使用过程中，应注意避免导致局部腐蚀的因素，如电偶效应、接触腐蚀等。
合理的设计和使用能够减缓铝合金腐蚀的发生。
四、个人观点与理解在海洋环境中，铝合金的腐蚀问题对于海洋资源的开发和利用具有重要的影响。
通过分析铝合金腐蚀的特点和防护对策，我们可以采取科学有效的方法来延长铝合金的使用寿命，提高其腐蚀抗性。
在未来的发展中，需要进一步研究和改进铝合金的防护技术，以满足不断增长的海洋工程需求。
五、总结本文对于海洋环境下铝合金的腐蚀特点及防护对策进行了全面评估。
滨海环境下金属的腐蚀与防护对策
滨海环境下金属的腐蚀与防护对策摘要：本文介绍了滨海环境下金属腐蚀的一些相关知识，包括其概念、电化学过程、海水及海洋大气腐蚀的的危害、环境特征、腐蚀介质、腐蚀类型，以及海洋环境中影响金属腐蚀的因素和如何做好海洋环境中的腐蚀与防护工作。
前言金属的腐蚀是金属在环境的作用下所引起的破坏或变质。
所谓环境是指和金属接触的物质；例如自然存在的大气、海水、淡水、土壤等，以及生产生活用的原材料和产品。
金属发生腐蚀的部分，由单质变成化合物，至使生锈、开裂、穿孔、变脆等。
金属被腐蚀后，在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏、管道泄漏、产品污染，酿成燃烧或爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费，使国民经济受到巨大的损失。
因此，研究腐蚀机理，采取防护措施，对经济建设有着十分重大的意义。
一、海水对金属的腐蚀机理海洋约占地球表面积的70%，是自然界中数量最大、而且腐蚀性最强的天然电解质溶液。
1、海水的特点海水是一种含盐量相当大的腐蚀性介质，表层海水含盐量一般在3.20％-3.75％之间，随水深的增加，海水含盐量略有增加。
盐分中主要为氯化物，占总盐量的88.7％.由于海水总盐度高，所以具有很高的比电导率，海水平均比电导率约为4×10^2S·cm－1，远远过河水（2×10^4S·cm—1）和雨水（2×10^3S·cm—1）的电导率。
海水中pH值通常为8.1-8.2，且随海水深度变化而变化；若植物非常茂盛，CO2减少，溶解氧浓度上升，pH值可接近10；在有厌氧性细菌繁殖的情况下，溶解氧量低，而且含有H2S，此时pH值常低于7。
海水中的氧含量是海水腐蚀的主要影响因素之一，正常情况下，表面海水氧浓度随水温大体在5~10mg/L范围内变化。
海水温度一般在-2℃-35℃之间，热带浅水区可能更高。
海水中氯离子含量约占总离子数的55％，海水腐蚀的特点与氯离子密切相关。
金属材料的腐蚀和防护研究
金属材料的腐蚀和防护研究引言金属材料在许多领域中都扮演着重要的角色，但不可避免地，金属材料在使用过程中会遭受腐蚀的侵蚀。
腐蚀不仅会破坏金属材料的外观，还会降低其性能和使用寿命。
因此，针对金属材料的腐蚀问题进行研究并采取相应的防护措施显得尤为重要和必要。
一、腐蚀的基本原理1.1 电化学腐蚀电化学腐蚀是金属材料最常见的腐蚀形式之一。
在电化学腐蚀中，金属材料与其周围环境中的电解质发生电化学反应，从而导致腐蚀。
常见的电化学腐蚀反应包括金属的氧化、金属离子的溶解以及电子和离子的迁移。
1.2 物理腐蚀物理腐蚀主要是指金属材料在特殊环境中发生的机械磨损和疲劳，例如摩擦腐蚀、冲蚀腐蚀和疲劳腐蚀等。
二、金属材料的腐蚀问题影响因素2.1 环境因素环境因素对金属材料的腐蚀产生了重要影响。
例如，高温、潮湿、酸碱和盐等环境条件都会对金属材料的腐蚀速度产生重要影响。
2.2 金属材料本身的性质不同金属材料的物理化学性质决定了它们对腐蚀的抵抗能力。
例如，不锈钢因其含有铬元素而具有良好的抗腐蚀性能，而铁则容易被氧化。
三、金属材料腐蚀的防护方法3.1 表面涂层在金属材料表面涂层是一种常见的防腐方法。
涂层可以形成一层保护膜，隔绝金属与外界环境的直接接触，从而实现防腐目的。
在选择涂层材料时需要考虑涂层的粘附性、耐腐蚀性和耐磨损性等因素。
3.2 阳极保护阳极保护是通过在金属材料表面施加一定的电流，使金属材料成为阴极，从而减缓或阻止金属的腐蚀。
该方法常用于船舶、油气管道等金属结构的防护。
3.3 添加抗腐剂在金属材料制备过程中，添加一些抗腐剂可以提高金属材料的抗腐蚀性能。
例如，在制备钢材时可以添加铬元素来提高其抗腐蚀性能。
3.4 金属涂覆金属涂覆是将一层耐腐蚀性能较好的金属材料涂覆在另一种金属材料表面，增加该金属材料的抗腐蚀性能。
常见的金属涂覆方法包括镀层、热喷涂和电镀等。
结论金属材料的腐蚀问题对许多领域都具有重要意义。
电化学腐蚀和物理腐蚀是金属材料最常见的腐蚀形式，环境因素和金属材料本身的性质是影响金属材料腐蚀的重要因素。
我国海洋钢结构腐蚀现状及防护对策概述
我国海洋钢结构腐蚀现状及防护对策概述近年来，随着我国经济的快速发展和海洋资源的广泛开发利用，海洋钢结构作为重要的基础设施，扮演着越来越重要的角色。
然而，由于海洋环境的特殊性，海洋钢结构面临着严峻的腐蚀问题，给海洋工程的安全运行带来了巨大挑战。
本文将从我国海洋钢结构腐蚀的现状入手，综述海洋钢结构腐蚀的主要原因，并提出一些有效的防护对策。
第一部分：我国海洋钢结构腐蚀现状我国海洋钢结构腐蚀问题非常严重。
主要体现在以下几个方面：1. 海水中的氯离子腐蚀：由于我国沿海地区氯离子含量较高，海洋环境中的氯离子会与钢结构表面的氧化铁反应，形成可溶性氯化物，加速钢结构的腐蚀。
2. 海洋大气环境腐蚀：海洋中的盐雾和湿度都会加速钢结构的腐蚀。
特别是在海洋风力发电等项目中，钢结构暴露在海洋环境中的时间更长，腐蚀问题更为突出。
3. 微生物腐蚀：海洋环境中存在各种微生物，它们会附着在钢结构表面并产生酸性物质，对钢结构进行腐蚀。
第二部分：海洋钢结构腐蚀的防护对策针对海洋钢结构腐蚀问题，我们可以采取一系列的防护对策，以延长钢结构的使用寿命：1. 表面涂层防护：在钢结构表面涂覆一层防腐涂料，形成保护膜，阻隔钢结构与海洋环境的直接接触，减少腐蚀的发生。
常用的防腐涂料有环氧涂料、聚氨酯涂料等。
2. 电镀防护：通过电镀技术，在钢结构表面形成一层金属镀层，增加钢结构的抗腐蚀性能。
常用的电镀方法有镀锌、镀铝等。
3. 降低钢结构与海水的接触：可以通过增加隔离层、改变结构设计等方式，减少钢结构与海水的直接接触，从而减少腐蚀的发生。
4. 定期维护检修：定期对海洋钢结构进行检查和维护，及时修补防护层，清除腐蚀产物，保持钢结构的完整性和稳定性。
5. 使用耐腐蚀钢材：选择具有较高耐蚀性能的钢材作为海洋钢结构的材料，能够有效减少腐蚀的发生。
6. 增强防腐技术研发：加大对海洋钢结构防腐技术的研发力度，推动新型防腐材料和技术的应用，提高海洋钢结构的抗腐蚀性能。
海洋腐蚀与防护技术研究
海洋腐蚀与防护技术研究海洋环境中是金属材料的最大敌人之一。
腐蚀问题是海洋工程设计和维护中不容忽视的问题。
海洋腐蚀严重影响工程的寿命和安全性。
为了保护海洋工程设备不被腐蚀损坏，必须在设计中以及维护中使用先进的防护措施和技术。
本文将介绍海洋腐蚀及防护技术的研究现状和应用现状。
一、海洋腐蚀机理以钢结构为例，海洋环境中的腐蚀可以分为电化学和化学腐蚀两类。
电化学腐蚀包括点蚀、流蚀、应力腐蚀开裂（SCC）等。
例子如下：1. 点蚀：钢结构表面局部出现的钝化现象，形成点蚀。
2. 流蚀：海流可以加剧金属表面的侵蚀。
3. 应力腐蚀开裂：由于应力作用，在一定介质条件下，金属材料发生开裂和腐蚀现象。
化学腐蚀包括海水对钢材的流失、蚀刻、酸化等等。
而海水腐蚀中最具有代表性的是在电池原理作用下的钝化腐蚀。
海洋里五大阳离子分别是氢离子（H+）、钠离子（Na+）、镁离子（Mg2+）、钾离子（K+）以及钙离子（Ca2+）。
钙离子、镁离子等离子体对海洋腐蚀起着相当重要的作用，不同离子的组合可以提高或降低腐蚀速率。
海水离子组成方面，北极海洋离子组成以氯化钠、镁离子、钙离子、硫酸根离子、碳酸根离子为主确定。
二、海洋腐蚀对海洋工程设备的影响海洋腐蚀削弱了海洋工程设备的耐用性和安全性。
如何限制海洋工程设备的腐蚀损害，也是海洋工程技术研究的重要领域。
海洋腐蚀对海洋工程设备的影响包括以下几个方面：1. 降低强度：钢结构被海洋腐蚀后，会逐渐失去其原有的耐用性能，强度逐渐降低，导致海洋工程设备的寿命变短。
2. 导致漏洞：腐蚀面积加大导致钢结构出现缺损等漏洞，还会加大应力集中程度，影响海洋工程设备的安全性。
3. 减小重量：腐蚀还会造成附加重量，影响特别显著，附加重量主要来自氧化膜和腐蚀产物。
发生在管路、容器中，管路阻力增加，容器受力加剧，对设备的浮力、越波、减震性能等产生不良影响。
4. 增加维护成本：为了保证设备的可靠运行，需要经常进行维护和修复。
海洋环境下的维护，成本会更加显著。
金属材料的海洋腐蚀与防护(第11章)海洋环境钢结构件防腐蚀涂装 的选用
• 相对于海岸结构物，海上设备结构的腐蚀 更加严酷。如图11-1所示为典型的海上构造 物在不同部位采取不同的防蚀方法。
第一节 概述
• 在海水飞溅区，由于干湿交替作用，阳光 紫外线暴晒使有机涂层产生粉化、变色等 破坏形式。在全浸区和潮差区的水下部分， 有机涂层的主要破坏形式为起泡、生锈、 脱落。
第一节 概述
第七节海洋环境防腐涂装应用实例
• 表11-10～表11-13是渤海海上采油设施已成 功应用多年或即将采用的长效防腐涂料和 涂层系统。这些采油设施在渤海已应用8a 之久，但防腐涂层仍然完好无损，估计使 用期在20a以上。
第七节海洋环境防腐涂装应用实例
二、海洋码头结构物的涂装 • 表11-14和11-15列出了我国石臼港煤码头港
第三节海洋环境对防蚀涂层破坏的 主要因素
• Cl-离子的存在对有机涂层的破坏不像对金 属腐蚀那样大，但由于海水渗透过涂膜层， 对基底金属腐蚀影响较大，基底金属的腐 蚀使涂膜丧失结合力，产生起泡。
第三节海洋环境对防蚀涂层破坏的 主要因素
三、海水中其它腐蚀因素的影响
• 海水中溶解氧量增大，使氧在涂膜中的渗 透量也会相应增加，因此加速涂层下金属 的腐蚀。
第三节海洋环境对防蚀涂层破坏的 主要因素
一、海生物附着污损对涂层耐蚀性的影响
• 一般认为，某些海生物生长时能穿透油漆保护 层或其它保护层，直接破坏保护涂层。某些海 生物对保护层的附着甚至大于涂层对金属的附 着力，在机械载荷如波浪冲击作用下，海生物 层与保护涂层一起剥落，导致保护层的机械破 损，引起金属局部腐蚀。
浅析金属材料的腐蚀与防护
浅析金属材料的腐蚀与防护摘要：本文仅介绍了金属材料腐蚀和腐蚀的发展，金属腐蚀产物的危害和影响，并详细探讨了如何改善金属锉的使用环境，改善金属锉的状况，改善金属边缘的创造。
.保护层。
、电化学腐蚀防护的原理及其在金属腐蚀防护中的主要应用，讨论了金属腐蚀防护的研究与发展。
关键词：金属腐蚀；危险;影响因素；抗腐蚀金属材料是当今我们生活中使用最多的材料，也用于建筑施工。
然而，金属材料的腐蚀对我们的工程项目造成了严重和危险的损害。
据统计，每年金属材料因防腐蚀而报废的比例高达钢材的10%，因此，有必要研究腐蚀钢的内在规律，研究合适的腐蚀钢和新型防腐材料。
1.金属材料的腐蚀与腐蚀机理金属腐蚀可分为化学腐蚀、电化学腐蚀和生物腐蚀等不同类型，其中电化学腐蚀是指金属成型桩在液体中的腐蚀。
事实上，由于大部分金属是通过工厂的能源冶炼过程从矿石中提取出来的，它们从矿石形态转变为元素形态成为金属。
在一般腐蚀过程中，金属会失去电子而变成离子形式，同时这个过程伴随着能量的释放，这将使金属材料的热力学自由能完全降低。
.使金属得到控制，材料原有的稳定性不被外界破坏。
因此，金属腐蚀确实是由热力学不稳定状态引起的，根据热力学，它是一种自发的转变过程，狭义的金属腐蚀是指金属与环境之间的物理化学关系。
发生，导致金属产品的变化和对金属系统运行的破坏，广义上是指由于材料与环境的反应而导致材料的破坏及其产物的破坏[1]。
金属材料的腐蚀过程是一个非常复杂的过程，材料的分类也多种多样，根据腐蚀环境分为海洋腐蚀和国内腐蚀；腐蚀过程可分为化学腐蚀、电化学腐蚀。
2.金属材料腐蚀的危害和影响2.1 金属腐蚀的危害金属材料腐蚀的危险是多方面的，包括间接危险和直接危险；公民自己有危险，伟大的工程也有危险。
具体危害包括以下内容。
(1)金属腐蚀会直接或间接对人造成严重的伤害和安全。
这其中的例子不胜枚举，这方面的建议和干预是非常痛苦和广泛的。
(2)金属腐蚀造成财产和生命的巨大损失。
海洋环境下铝合金的腐蚀特点及防护对策
《海洋环境下铝合金的腐蚀特点及防护对策》一、介绍在海洋环境下，铝合金作为一种常见的材料，在工程和制造业中得到广泛应用。
然而，海水中的盐分和氧气等因素都会对铝合金造成腐蚀，影响其性能和寿命。
研究海洋环境下铝合金的腐蚀特点及防护对策对于相关行业具有重要意义。
二、铝合金在海洋环境中的腐蚀特点1. 盐分对铝合金腐蚀的影响海水中的盐分是铝合金腐蚀的主要因素之一。
盐分可以形成电解质，加速铝合金的腐蚀速度。
特别是在潮湿的海洋环境中，盐分会使铝合金更容易受到腐蚀。
2. 氧化物对铝合金腐蚀的影响海水中的氧气和氯化物等氧化物也会加速铝合金的腐蚀。
氧化物可以在铝合金表面形成一层氧化膜，阻止铝合金继续氧化，但同时也会加速铝合金腐蚀的速度。
3. 海洋微生物对铝合金腐蚀的影响海洋中丰富的微生物也是铝合金腐蚀的重要因素。
微生物在铝合金表面形成生物膜，降低了铝合金的抗腐蚀能力，加速了腐蚀的发生。
三、海洋环境下铝合金腐蚀的防护对策1. 表面处理在海洋环境下使用的铝合金产品，可以采用阳极氧化、阳极电镀、喷涂或涂覆一层不易腐蚀的保护层等方式进行表面处理，提高铝合金的抗腐蚀能力。
2. 材料选择在海洋环境中需要使用铝合金的工程项目中，可以选择具有更好抗腐蚀性能的铝合金材料，如具有较高铝含量、镁含量的合金材料，来提高材料的抗腐蚀能力。
3. 设计结构在产品的设计过程中，可以合理设计结构，减小潮湿和盐气侵蚀的影响，例如通过适当的排水设计、增加材料厚度等方式来提高产品的抗腐蚀性能。
四、个人观点和理解在海洋环境下，铝合金腐蚀的特点及防护对策是工程和制造业中的一个重要课题。
通过对铝合金在海洋环境中的腐蚀特点进行深入了解，结合合适的防护对策，可以更好地保护铝合金制品，延长其使用寿命，减少维护成本，从而为相关行业的发展提供更好的支持。
海洋环境下铝合金的腐蚀特点及防护对策是一个复杂而重要的课题，需要工程师和科研人员们不断深入研究，寻求更有效的解决方案。
相信通过不断的努力和创新，将会在这一领域取得更多的突破和进展。
金属材料在海水中腐蚀因素分析及预防措施
海水腐蚀环境区域 在海洋大气区中的金属材料常年接触不到海水，但吸附 在金属表面的海盐颗粒会造成严重的海盐腐蚀，海洋大气中 的盐雾落在金属上亦加速金属腐蚀。 海洋飞溅区的金属经常受到海水波浪的飞溅喷洒和浪花 的不断冲击破坏， 氧气供应又充足， 使之成为许多金属材料腐 蚀最严重的区域， 材料更易受到破坏。 海水潮差区位于海水平均高潮线与平均低潮线之间， 该区域 随着潮汐的升降发生周期性的干湿变化。此处存在海洋生物 的附着污损， 又有充足的氧气， 金属腐蚀也较严重。 海水全浸区常年浸泡在海水中，海水成分中的高浓度溶 解氧及 cl-成为造成金属严重腐蚀的主要因素。 由于海洋表层 能得到大气中的丰富的氧气以及海洋植物在光合作用下产生 大量氧， 因而海水含氧量在近表层最高， 随着水深增加而减小， 只是在海底由于来自极地的高含氧水使含氧量又有所升高， 因此造成在浅海区域的腐蚀程度较重，而在深海区的腐蚀程 度较轻。此外， 近海区域较严重的海洋污染， 海洋生物污损及 海水流动、 海洋水温等都对金属腐蚀产生重要影响。 海底泥土区含有大量的沉积物， 含盐量高， 具有较好的导 电特性， 海底泥土成为良好的电解质， 使金属产生腐蚀。 此外， 海底泥土区的氧浓度很低，生长繁殖有厌氧的硫酸盐还原菌 等细菌， 对金属造成点蚀、 缝隙腐蚀等多种局部腐蚀。和其它 区域相比， 海泥区腐蚀程度相对较轻。 实际工程中，金属的海洋腐蚀受到许多因素的共同影响 是一个复杂的过程。针对不同的金属材料和结构物不同的工 况环境， 其腐蚀会呈现不同的规律， 需要具体情况具体分析。 本文不作详细描述。 （下转第 57 页）
3在海洋金属上还附着有一些海洋生物包括海洋动物植物和微生物如硫酸盐还原菌等它们会在金属表面生长繁殖产生腐蚀性物质或促进电化学腐蚀在钢结构表面造成点蚀和缝隙腐蚀等局部腐蚀其代谢物及尸体分解物中含有硫化氢等酸性成分亦会金属的腐蚀起着加速作用
金属材料的海洋腐蚀与防护(第7章)铝及铝合金在海洋环境中的腐蚀
第三节 铝及铝合金在潮差区的腐蚀
• 根据包铝层的厚度150μm及材料在青岛海域 暴露16a后，按腐蚀失重计算平均腐蚀掉 35μm，最深的点蚀深度也只有0.2mm，可 以计算出这3种铝合金在舟山的最大点蚀深 度也小于包铝层的厚度。
第三节 铝及铝合金在潮差区的腐蚀
• 可以预见，只要包铝层仍较完整地存在， LY11CZ(BL)、LY12CZ(BL)、LC4CS(BL)基体不会 发生明显的腐蚀。不带包铝层的LY11CZ、 LY12CZ、LC4CS在海洋环境中的耐蚀性很差， 不宜使用。
第三节 铝及铝合金在潮差区的腐蚀
• 高的硅含量是造成LF3M在青岛海域全浸区 和潮差区耐蚀性差的内在原因，造成LF3M 在舟山海域和青岛海域的耐蚀性差异的原 因同海区的腐蚀性有关。相同材料在不同 海区的耐蚀性可以有很大的差异，说明了 实海腐蚀试验对选材用材的重要性。
第三节 铝及铝合金在潮差区的腐蚀
第三节 铝及铝合金在潮差区的腐蚀
一、工业纯铝和锻铝 • 工业纯铝L4M、L3M在海水潮差区的耐蚀性
较差，锻铝LD2CS的耐蚀性较差，如图7-5、 7-6.
第三节 铝及铝合金在潮差区的腐蚀
二、防锈铝 • 防锈铝LF2Y2、LF6M(BL)、LF11M、LF21M、
180YS在海水潮差区的耐蚀性较好。
第一节 概述
• 当铝合金中与周围溶液相屏蔽的区域缺氧时， 就在被屏蔽与未被屏蔽的区域间形成氧浓差电 池，而且由于作为阳极的低浓度区的面积往往 比作为阴极的高浓度区的面积小得多，从而形 成了小阳极大阴极的耦合，阳极部分的被屏蔽 区的腐蚀就会大大加快。
第一节 概述
• 由于铝合金常见的主要腐蚀破坏形式是点蚀和 缝隙腐蚀，而平均腐蚀率只反映材料均匀减薄 的速度，因此铝合金的平均腐蚀率同钢等材料 平均腐蚀率并非同一概念，且意义不大，不能 确切地反映铝及铝合金在海水中的腐蚀程度， 所以铝及铝合金只能通过局部腐蚀来评价。
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。
金属腐蚀与防护论文(相关知识)
金属腐蚀与防护论文(相关知识)XXXXX 大学CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 毕业论文(设计)论文题目金属腐蚀与防护学生姓名指导老师学院XXXXXXXXXXXXXXXX学院专业班级 XXXXXXXXXXXXXXXXXX完成时刻 20XX年3月20日摘要工程材料的腐蚀给国民经济和社会日子造成的严峻危害已越来越为人们所认识重视。
金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震灾难（平均值）损失的总和，在这个地方还别包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。
金属在水溶液中的腐蚀是一种电化学反应。
在金属表面形成一具阳极和阴极区隔离的腐蚀电池，金属在溶液中失去电子，变成带正电的离子，这是一具氧化过程即阳极过程。
随着腐蚀过程的举行，在多数事情下，阴极或阳极过程会因溶液离子受到腐蚀产物的阻挡，导致扩散被阻而腐蚀速度变慢，那个现象称为极化，金属的腐蚀随极化而减缓。
妨碍金属腐蚀的因素有内部因素、外部因素及设备结构因素。
操纵腐蚀的全然方法自然应是操纵电化学作用，即怎么消除腐蚀电池。
即使别能彻底消除，也要设法使腐蚀电流密度落至最低程度。
常用的腐蚀防护办法有涂料、电镀、缓蚀剂和电化学爱护。
关键词：金属腐蚀防护电化学名目1前言................................................................... - 1 -2金属腐蚀综述........................................................... - 1 -2.1金属在水环境中的腐蚀原理........................................... - 1 - 2.2妨碍腐蚀的因素..................................................... - 1 -3腐蚀的防护............................................................. - 1 -3.1涂料............................................................... - 2 -3.1.1富锌防锈漆....................................................... - 2 -3.1.2氯化橡胶涂料..................................................... - 2 -3.1.3冷固化环氧树脂涂料............................................... - 2 -3.1.4环氧酯防锈涂料................................................... - 2 -3.2电镀............................................................... - 2 -3.2.1防蚀镀层......................................................... - 2 -3.2.2耐磨镀层......................................................... - 2 -3.2.3装饰性镀层....................................................... - 3 -3.3缓蚀剂............................................................. - 3 -3.4电化学防护......................................................... - 3 -3.4.1阴极爱护......................................................... - 3 -3.4.2阳极爱护......................................................... - 4 -3.5合理的结构设计..................................................... - 4 -4 结论 .................................................................. - 4 -1前言近年来随着人们对爱护自然资源、能源和环境的认识别断提高，对金属腐蚀的严峻危害的关注也渐在加深。
金属在海洋环境中的腐蚀
金属在海洋环境中的腐蚀随着人类经济、科技的不断发展，海洋经济成为全球经济发展的重要组成部分。
然而，海洋环境中的腐蚀问题一直是海洋工程、海洋装备等领域的重大难题。
海洋环境中的腐蚀不仅会导致海洋工程设施的损坏和失效，还会对海洋生态环境造成严重影响。
因此，研究海洋环境中的腐蚀机理和防腐措施，对于保障海洋经济的可持续发展具有重要意义。
一、海洋环境中的腐蚀机理1.1 海水中的离子海水中含有大量的离子，其中氯离子是最主要的腐蚀因素。
氯离子具有很强的腐蚀性，会与金属表面的氧化物或氢氧化物反应，生成金属离子和水。
这些金属离子会进一步与氯离子结合形成金属氯化物，从而使金属表面发生腐蚀。
1.2 海水中的微生物海水中存在大量的微生物，它们会在金属表面形成一层生物膜。
这些生物膜会吸附海水中的离子和有机物质，形成微生物膜腐蚀环境。
微生物膜中的细菌和藻类可以产生酸、碱、氧化剂等化学物质，从而加速金属的腐蚀。
1.3 海水中的氧气海水中的氧气是金属腐蚀的另一个主要因素。
氧气会与金属表面的氧化物反应，形成金属氧化物。
这些金属氧化物会进一步与氧气反应，形成金属氧化物颗粒，从而使金属表面发生腐蚀。
二、海洋环境中的金属腐蚀类型2.1 统一腐蚀统一腐蚀是最常见的金属腐蚀类型之一。
它是指金属表面整体腐蚀，导致金属表面减薄和损坏。
统一腐蚀通常发生在金属表面暴露于海水中的情况下，尤其是在高温高湿的海洋环境中。
2.2 局部腐蚀局部腐蚀是指金属表面的某一部分发生腐蚀，而其他部分没有发生腐蚀。
局部腐蚀通常是由于金属表面存在缺陷或异物所致，如划痕、裂纹、气泡等。
2.3 应力腐蚀应力腐蚀是指金属在受到应力的情况下发生腐蚀。
应力腐蚀通常发生在金属受到拉伸或弯曲应力的情况下。
在海洋环境中，应力腐蚀通常是由于海水中的氯离子和微生物膜的存在所致。
三、海洋环境中的金属腐蚀防护措施3.1 表面处理表面处理是防止金属腐蚀的重要措施之一。
表面处理可以使金属表面形成一层保护膜，从而防止海水中的离子侵蚀。
金属材料的海洋腐蚀与防护(第5章)不锈钢在海洋环境中的腐蚀
第五节 不锈钢在海水中的腐蚀电位
同种不锈钢在不同试验站的稳态腐蚀电 位值有差别。钝化能力弱的不锈钢稳态腐 蚀电位值差别较小，钝化能力强的差别较 大。
第五节 不锈钢在海水中的腐蚀电位
各种不锈钢的稳态腐蚀电位顺序相同。 由负到正依次为：2Cr13、F179、1Cr18Ni9Ti、 00Cr19Ni10、000Cr18Mo2、316L、HRS-3.这 与试验不锈钢的钝化能力从弱到强的顺序 一致。钝化能力较强的不锈钢在海水中的 稳态腐蚀电位较正，反之则较弱。
• 由图5-3可知，不锈钢在潮差区的点蚀和缝 隙腐蚀随试验地点的海水温度升高而加重。
第三节 潮差区
二、腐蚀率 • 不锈钢在潮差区有较重的点蚀和缝隙腐蚀，
但腐蚀率较低。不锈钢腐蚀率的大小顺序 与它们点蚀、缝隙腐蚀的轻重一致。
第三节 潮差区
三、海生物污损对耐蚀性的影响 • 不锈钢在各试验站的海生物污损情况见表5-
化性能主要来自于鉻，钝化膜的稳定性随 鉻的含量而增高。2Cr13钝化膜稳定性差， 在全浸区的耐蚀性很差。而Cr增加到17%的 F179的耐蚀性比2Cr13明显提高。
第二节 全浸区
• 添加Mo的000Cr18Mo2的耐蚀性好于1Cr18Ni9Ti、 00Cr19Ni10，表明添加Mo能够明显提高不锈钢 的耐点蚀性能。00Cr19Ni10的耐蚀性好于 1Cr18Ni9Ti，表明了降低含碳量能够提高不锈 钢在全浸区的耐蚀性。000Cr18Mo2在海水中有 较好的耐蚀性除含有鉻之外也依赖于它的超低 碳含量。
其化学成分见表5-10.
第五节 不锈钢在海水中的腐蚀电位
• 不锈钢在不同试验站的腐蚀电位随着时间 的变化有相同的特性。开始浸泡时，不锈 钢的腐蚀电位（初始电位）相差较小，随 着时间的延长，不锈钢的腐蚀电位向正负 不同的趋势变化，使不锈钢的腐蚀电位差 变大。见表5-11和图5-6.
海洋腐蚀与防护研究的现状与前景
海洋腐蚀与防护研究的现状与前景海洋作为一个广阔的生态系统，孕育了无尽的生命和资源。
然而，海洋腐蚀却一直对海洋设施和设备的安全性产生威胁。
海洋腐蚀是海水中金属材料受到自然条件和人为因素作用的腐蚀现象。
海洋腐蚀不仅对海洋设施造成经济损失，更会对海洋生态环境造成污染和破坏。
因此，海洋腐蚀的防护研究具有重要的现实意义。
一、海洋腐蚀的现状海洋环境的特殊性导致了海洋腐蚀的复杂性。
海水中的氧、二氧化碳、氯化物、硫酸根离子以及微生物等因素均会加速金属的腐蚀速度。
同时，海水中的温度、压力、流动性等物理因素也会对金属的腐蚀产生影响。
此外，海洋设施的使用年限长，维修难度大，因此海洋腐蚀对海洋设施的破坏作用更加强烈。
由于海洋腐蚀的特殊性，目前还没有一种简单有效的防腐方法。
传统的防腐处理方法主要包括镀锌、喷涂和包覆等，这些方法有效性较低、维护困难且成本高昂。
因此，研究海洋腐蚀的防护技术具有十分重要的意义。
二、海洋腐蚀的防护研究现状在海洋腐蚀防护技术研究方面，近年来涌现出许多新的防腐处理方法。
以下是目前研究较为成熟的几种防腐技术。
1. 金属涂层技术金属涂层技术是常用的一种防腐方法，可以在金属表面形成一层保护膜，从而有效地抵抗海水对金属的腐蚀作用。
目前，采用的金属涂层材料主要是铝、锌、镁、铝锌合金等。
2. 金属钝化技术金属钝化技术通常是采用化学方法将玻璃化膜或氧化膜形成在金属表面，从而降低金属的反应性，提高金属对海水腐蚀的抵抗能力。
3. 器件改进针对海洋设施本身特殊的腐蚀问题，也有一些研究者在器件设计、材料选择等方面进行改进。
例如，采用新型材料进行组装、采用防水涂层、采用防震方案等。
4. 复合材料技术采用复合材料作为海洋设施的建造材料，不仅可以有效降低海洋设施的腐蚀问题，还可以在防水、防震、减重等方面发挥优异的性能。
三、海洋腐蚀防护技术发展前景随着海洋经济的快速发展，对海洋设施的建设和维护需求日益增加，防腐技术研究也进一步加深。
化学小论文-金属腐蚀与防护
金属腐蚀与防腐柯昌鑫1303230011新能源材料与器件摘要：金属腐蚀对人类社会产生巨大的危害，对金属材料的腐蚀进行防护是十分必要的。
文章介绍了金属腐蚀的本质和危害，对金属腐蚀防护的方法和重要性进行了详细的阐述。
关键词：金属腐蚀本质危害防腐引言：金属腐蚀研究的发展早在公元前3世纪,中国已采用金汞齐鎏金术在金属表面镀金以增加美观并可防腐蚀。
在秦始皇陵墓中发掘出来的箭镞有的迄今仍毫无锈蚀。
金属腐蚀问题有很多解决方法，随着科技进步，越来越多的金属防护方法面世，这些方法各有千秋，也有不足。
1.金属腐蚀的本质：金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀。
金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。
腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化（离子）状态。
这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。
2.金属腐蚀的危害：金属腐蚀的危害首先在于腐蚀造成了巨大的经济损失。
这种损失可分为直接损失和间接损失。
直接损失包括材料的损耗、设备的失效、能源的消耗以及为防止腐蚀所采取的涂层保护、电化学保护、选用耐蚀材料等的费用。
由于腐蚀,使大量有用材料变为废料,估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备约为其年产量的30% ,造成地球上的有限资源日益枯竭. 全世界每90s就有1t钢被腐蚀成铁锈,而炼制1t钢所需的能源可供一个家庭使用3个月,因此,腐蚀造成了对自然资源的极大浪费。
因腐蚀而造成的间接损失往往比直接损失更大,甚至难以估计。
这些损失包括因腐蚀引起的停工停产,产品质量下降,大量有用有毒物质的泄漏、爆炸,以及大规模的环境污染等。
一些腐蚀破坏事故还造成了人员伤亡,直接威胁着人民群众的生命安全。
3.金属腐蚀的分类：根据金属腐蚀的反应机理，腐蚀可以分为电化学腐蚀和化学腐蚀。
电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质因发生电化学作用而产生的破坏；化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏。
海水腐蚀及其防护方法
海水腐化及其防护办法摘要：海水是含盐浓度很高的自然电解质,是自然腐化剂中腐化性最强的介质之一.我们太多的装备因为海水的腐化性而被破坏,包含军工机械.海上钻台.淡化装备.海水管道.船埠运输机械以及海边娱乐举措措施等,所以海水防腐不容疏忽.本文介绍了海水腐化的原因和特色,对海水腐化的影响身分和防护办法进行了剖析和评论辩论.症结词：原因,特色,影响身分,防护海水腐化是指材料（主如果金属构件）在海洋情形中产生的腐化.海水水质的重要特色：海水中含有多种盐类,表层海水含盐量一般在 3.2%~3.75%之间,随水深的增长,海水含盐量约有增长;海水中的盐重要为氯化物,占总盐量的88.7%;海水呈微碱性,pH值接近8.当当代界生齿剧增.资本缺乏.情形恶化,海洋失去极其丰硕的资本可供人类开辟并将有力的推进世界经济的可中断成长.金属腐化因为其隐藏性.迟缓性.自觉性.自催化性经常被人们疏忽,查找最佳有效的防腐化和掌握腐化办法,已成为当代材料范畴最重要的课题之一.本文对海水腐化的原因.特色.影响身分和防护办法进行了介绍和研讨.（一）电化学腐化海水是庞杂的电解质溶液,并溶有必定量的氧,电化学腐化道理对海水腐化是实用的,并且大多半金属材料在海水中都属于去极化腐化,即氧是海水腐化的去极化剂.海水腐化速度重要为阴极氧的去极化所掌握,在这种情形下腐化速度由氧到达金属概况的扩漫步调所掌握.一种金属浸在海水中,因为金属及合金概况成分不平均性,相散布不平均性,概况应力应变的不平均性,以及其他微不雅不平均性,导致金属与海水界面上电极电位散布的微不雅不平均性.金属概况就会形成很多个腐化微电池,就会消失阴极区和阳极区.例如碳钢在海水中电池腐化反响：电极电位较低的区域—阳极区（如铁素体相）：Fe→Fe2++2e电极电位较高的区域—阴极区（如渗碳体相）：½O2+H2O+2e→2OH 此外,在海水中当统一金属材料概况温度不合.氧含量不合或受应力不合还会产生宏电池腐化.焊接材料与基材之间物理化学性质差别时也会产生宏电池腐化.当两种不合金属材料浸在海水中并互相接触的情形下就会产生另一种宏电池腐化—电偶腐化.故海水腐化是典范的电化学腐化.（二）微生物腐化海洋中生计着多种动植物和微生物,它们的性命运动会转变金属海水界面的状况和介质性质,对腐化产生不成疏忽的影响.海生物的附着会引起附着层表里的氧浓度差电池腐化.某些海生物的发展会破坏金属概况的涂料等呵护层.防腐涂料在波浪和水流的感化下,可能引起涂层的剥落.在附着生物逝世后粘附的金属概况上,锈层以下以及海泥里,都是缺氧情形,会促进厌氧的硫酸盐还原菌的滋生,引起轻微的微生物腐化,使钢铁的腐化加快.海水是典范的电解质溶液,其腐化有如下特色：(1)因为海水的电导率很大,海水腐化的电阻性阻滞很小,所以海水腐化中金属概况形成的微电池和宏不雅电池都有较大的活性.海水中不合金属接触时很轻易产生电偶腐化,即使两种金属相距数十米,只要消失电位差并实现电衔接,就可产生电偶腐化.(2)因海水中氯离子含量很高,是以大多半金属,如铁.钢.铸铁.锌.镉等,在海水中时不克不及树立钝态的.海水腐化进程中,阳极的极化率很小,因而腐化速度相当高.(3)海水中易消失小孔腐化,孔深也较深.(4)中性海水消融氧较多,除镁及其合金外,绝大多半海洋构造材料在海水中腐化都是由氧的去极化掌握的阴极进程.一切有利于供氧的前提,如波浪.飞溅.增长流速,都邑促进氧的阴极去极化反响,促进钢的腐化.影响海水腐化的身分一般有海水含盐量,温度,溶氧量,pH值,流速与波浪,海生物等.（一）含盐量海水的盐度摇动直接影响到海水的比电导率,比电导率又是影响金属腐化速度的一个重要身分,同时因海水中含有大量的氯离子,破坏金属的钝化,所以许多金属在海水中遭到轻微腐化.盐类以Cl为主,一方面：盐浓度的增长使得海水导电性增长,促进了阳极反响,使海水腐化性很强;另一方面：盐浓度增大使消融氧浓度降低,超出必定值时金属腐化速度降低.（二）温度海水表层温度可由0℃增长到35℃,随海水深度增长,水温降低,表层海水温度还随季候而周期性变更,海底温度变更很小.温度对海水腐化的影响是庞杂的.从动力学方面斟酌,温度升高,会加快金属的腐化.另一方面,海水温度升高,海水中氧的消融度降低,同时促进呵护性碳酸盐的生成,这又会减缓钢在海水中的腐化.但在正常海水含氧量下,温度是影响腐化的重要身分.这是因为含氧量足够高时,掌握阴极反响速度的是氧的集中速度,而不是含氧量.对于在海水中钝化的金属,温度升高,钝化膜稳固性降低,点蚀.应力腐化和裂缝腐化的迟钝性增长.（三）溶氧量海水腐化是以阴极氧去极化掌握为主的腐化进程.海水中的含氧量是影响海水腐化性的重要身分.在恒温海水中,随消融氧浓度的增长,氧集中到金属概况的含量及阴极区极化速度也增长,从而导致腐化速度增长.对于能形成钝化膜的金属,含氧量恰当增长有利于钝化膜的形成和修补,使钝化膜的稳固性进步,有助于防止腐化的进一步进行.海水的溶氧量随季候温度的变更而变更.（四）pH值海水pH在7.28.6之间,为弱碱性,对腐化影响不大.海水中除了氧和氮之外,还溶有二氧化碳,海洋生物的新陈代谢感化以及动植物逝世亡分化的碳酸盐,都与pH有关.pH升高有利于克制海水腐化,并易产生钙镁沉淀物附着在材料概况,对材料的阴极呵护有利,但也可能加剧局部腐化.（五）流速[1]流速增长,金属腐化速度增长.海水对金属概况有冲蚀感化,当流速超出某一临界流速时,金属概况的腐化产品膜被冲刷掉落,金属概况同时受到磨损,这种腐化与磨损结合感化,使钢的腐化速度急剧增长.对于在海水中能钝化的金属,如不锈钢.铝合金.钛合金等,海水流速增长会促进其钝化,可进步耐蚀性.（六）微生物海生物对腐化的影响很庞杂,因为它附着的种类和程度不合,对材料的腐化程度就不合.大型海生物的附着发展增长了船的进步阻力,降低航速,增长船的振动和燃料消费,降低船的货运量.污损生物的滋生也会引起船舶或海上建筑防腐化呵护层的破坏,加快金属构件的腐化.当概况被完全笼罩时,可使腐化速度降低,而当概况局部被笼罩时,往往会使局部腐化加剧.海水腐化的防护办法重要有电化学呵护.形成呵护层.改良金属的本质.改良腐化情形等[2].（一）电化学呵护办法电化学呵护办法有外加电流呵护法和就义阳极呵护法.外加电流法是将被呵护的金属与另一附加电极作为电解池的南北极,被呵护金属为阴极,如许就使被呵护金属免受腐化.就义阳极呵护法是将生动金属或其合金连在被呵护的金属上,形成一个原电池,这时生动金属作为电池的阳极而被腐化, 基体金属作为电池的阴极而受到呵护.（二）形成呵护层在概况喷/衬.镀.涂上一层耐蚀性较好的金属或非金属物资以及将被呵护概况进行磷化.氧化处理,使被呵护概况与介质机械隔离而降低.一般采取电镀,也有效熔融金属浸镀或喷镀,或者直接从溶液中置换金属进行化学镀等.应用笼罩层防止金属腐化时,对笼罩层的根本请求：①构造慎密,完全无孔,不透介质②与根本金属有优越的结合力③高硬度.高耐磨.散布平均（三）改良金属的本质和腐化情形经由过程合金处理和锻造淬火可以转变金属的成分,有效地进步了其耐磨耐腐化机能,从而减小了海水腐化.经由过程应用缓蚀剂.削减腐化介质的浓度,除去介质中的氧,掌握情形温度.湿度等转变腐化情形的办法能有效的减慢金属在海水中的腐化速度.（四）微生物腐化的防护[3]（1）微生物克制剂：微生物克制剂有两类,即杀菌剂和抑菌剂.（2）除去代谢物资：从一个体系中除去一种重要的代谢物资,可以掌握细菌的运动.（3）防止缺氧前提：氧可以克制硫酸盐还原菌的运动,停止水系的强烈曝气可以防止水箱等体系的厌氧细菌腐化,水涝泥土的排水可以减轻埋设管道的腐化.（4）还可以经由过程掌握PH,应用呵护性涂料,阴极呵护等措施削弱微生物对金属的腐化.海洋腐化的防护,可以进步材料的防腐化机能,从而延伸海上各类装备的应用寿命.实行有效的防护海洋腐化的办法可以大大削减因为腐化而带来的经济损掉.我信任经由过程不竭的研讨与尽力,我们必定可以取得海洋腐化防护的伟大冲破.参考文献：[1]雒娅楠．海洋情形中金属材料现场电化学检测及冲刷腐化研讨［D］．天津学报．[2]陈克忠.《金属概况防腐化工艺》.化学工业出版社[3]邢晓夏,刘均洪. 生物腐化的研讨进展[J].化学工业与工程技巧,,(2).。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
金属材料的海洋腐蚀与防护金属材料与电解质溶液相接触时，在界面上将发生有自由电子参与的广义氧化和广义还原过程，致使接触面金属变成单纯离子，络离子而溶解，或者生产氢氧化物，氧化物等稳定化合物，从而破坏了金属材料的特性。
这被称为电化学腐蚀或湿腐蚀。
海洋生物的生命活动会改变金属—海水的界面状态和介质的性质，对金属产生不可忽视的影响。
海水中金属腐蚀是金属﹑溶液﹑生物群三个要素互相作用的结果。
由于附着微生物对钢结构表面的覆盖作用，阻碍了氧的运输，有利于减少钢的平均腐蚀；但是附有海生物的金属难以形成完整致密的覆盖层，钢的局部腐蚀却增加了。
这严重影响了在海洋环境下工作的材料的寿命。
由于微生物的生命活动也可以使金属遭到破坏, 故称为微生物腐蚀。
海洋腐蚀的热力学基础：海洋腐蚀是金属与周围海洋环境发生化学或者电化学反应而产生的一种破坏性腐蚀。
很多金属元素如铜、铁、镁等在自然界都是以化合物的形式存在，也就是以它们的最稳定态——氧化态存在。
人们通过冶炼时使这些元素吸收并储存一定能量后变为中性金属态，相对于氧化态而言，这是一种能量较高的不稳定态，在合适的条件下便自发的便会为稳定的氧化态。
中性金属态到氧化态的转变的吉布斯自由能小于零，可自发进行；从热力学上来讲，海洋腐蚀上由于金属与其周围介质构成一个热力学不稳定的体系，此体系具有自发的从这种不稳定状态趋向稳定状态的倾向。
海水腐蚀的电化学特征：海水是一种含有多种盐类近电解质溶液，并溶有一定的氧，含盐量、海水电导率、溶解物质、PH值、温度、海水流速和波浪、海生物等都会对腐蚀产生影响，这就决定海水腐蚀的电化学特征：(1) 海水中的氯离子等卤素离子能阻碍和破坏金属的钝化, 海水腐蚀的阳极过程较易进行。
氯离子的破坏作用有: 对氧化膜的渗透破坏作用以及对胶状保护膜的解胶破坏作用; 比某些钝化剂更容易吸附; 在金属表面或在薄的钝化膜上吸附, 形成强电场, 使金属离子易于溶出; 与金属生成氯的络合物, 加速金属溶解。
以上这些作用都能减少阳极极化阻滞, 造成海水对金属的高腐蚀性。
( 2) 海水腐蚀的阴极去极化剂是氧, 阴极过程是腐蚀反应的控制性环节。
( 3) 海水腐蚀的电阻性阻滞较小, 异种金属的接触能造成显著的电偶腐蚀。
( 4) 在海水中由于钝化的局部破坏, 很易发生点蚀和缝隙腐蚀等局部腐蚀。
金属的电化学腐蚀的基础：腐蚀学里，通常规定电位较低的电极为阳极，电位较高的电极为阴极。
阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。
如果金属与氢电极构成原电池，当金属的电位比氢的平衡电位更负时，两电极间存在一定的电位差，发生氢去极化腐蚀。
当电解质溶液中有氧气存在时，在阴极上发生氧去极化反应而导致阳极金属不断溶解的现象叫氧去极化腐蚀。
在海洋环境下，钢铁腐蚀的主要反应为氧去极化腐蚀：Fe 处于离子状态的阳极反应，在未达到相当大的深度时,海水充气良好,海水被氧所饱和,非常有利于氧去极化的阴极反应进行,还原大量的OH- ,并使海水碱性提高, Fe2 +继续腐蚀并形成腐蚀产物。
海水中含有大量Cl -离子,其对Fe 的腐蚀危害极大。
5.微生物腐蚀[3]能够腐蚀金属的微生物包括许多属。
但是这些微生物都具有一个共同特征, 即硫和硫的化合物在它们的代谢作用中起着重要作用, 并与自然界硫的循环有密切关系。
其中细菌氧化作用特别是细菌还原作用与微生物腐蚀关系密切。
5.1微生物腐蚀金属的方式a. 微生物的生长与代谢作用能够产生一些腐蚀性代谢产物, 如酸、碱、硫化物以及其他有害物质。
b. 在嫌气环境中硫酸盐还原菌直接参予电极反应的动力学过程,从而诱导或加速潜在的电极反应。
c. 微生物的活动在金属表面造成氧的浓度不同, 形成氧浓差电池而腐蚀金属。
d.海生物附着不完整，不均匀是，腐蚀过程将局部的进行，附着层内外可能产生氧浓差电极腐蚀。
5.2腐蚀中的主要微生物与金属腐蚀有关的细菌主要有[4]：硫氧化菌﹑硫酸盐还原菌﹑铁细菌。
微生物腐蚀分为好养细菌腐蚀和厌氧细菌腐蚀。
硫酸盐还原菌造成的腐蚀其类型主要是局部腐蚀, 腐蚀产物通常是硫化物。
在缺氧情况下, 金属腐蚀的阴极反应是氢的逸出, 但放出氢的活化电位太高, “腐蚀电池”本身难于供给这样的电位, 阴极被一层原子氢所覆盖致使腐蚀作用中止。
而硫酸盐还原菌的作用正是从金属表面除去氢, 从而使腐蚀反应进行。
反应如下：铁细菌的种类很多, 与腐蚀有关的主要是氧化铁铁杆菌。
它是好氧性自养菌。
此外还有球衣细菌属和纤毛菌属的铁细菌等。
好氧铁细菌如含铁嘉氏铁柄杆菌, 纤毛菌属及铁细菌属的细菌可以氧化二价铁为三价铁，形成氢氧化铁沉淀, 在管道内壁上生成“锈结核”。
锈结核下部的金属不能与氧接触而变成腐蚀电池的阳极导致水管的局部腐蚀并很快穿孔。
锈结核中好氧细菌与厌氧细菌联合作用的腐蚀机理可用下图说明：二、金属材料海洋腐蚀的防护整个腐蚀反应过程, 包括四大步骤[5]：一是去极化剂到达金属表面的传质过程。
二是阳极反应过程。
三是与阳极反应过程同时进行的去极化剂还原的阴极反应过程。
四是腐蚀产物离开金属表面或转化为其他化合物的过程。
金属腐蚀防护方法有三种，依次为：电化学保护、加缓蚀剂保护和覆盖层保护（金属保护层和非金属保护层），各种方法多有各自的适用范围和优缺点，在实际应用中我们大多时候会综合运用各种防腐蚀方法，以取得好的防护效果。
1.电化学保护电化学保护分为阴极保护和阳极保护。
阴极保护的原理如下：利用电化学原理，将被保护的金属设备进行外加阴极极化降低或防止腐蚀；将被保护金属进行外加阴极极化以减少或防止金属腐蚀的方法叫做阴极保护法。
阴极保护有包括外加电流阴极保护和牺牲阳极保护。
外加电流法是将被保护的金属与另一附加电极作为电解池的两极，被保护金属为阴极，这样就使被保护金属免受腐蚀。
牺牲阳极保护法是将活泼金属或其合金连在被保护的金属上，形成一个原电池，这时活泼金属作为电池的阳极而被腐蚀，基体金属作为电池的阴极而受到保护。
外加电流阴极保护所需保护电流是由直流电源(如蓄电池、直流发电机、整流器等)提供的；而牺牲阳极保护中所需保护电流是由牺牲阳极的溶解所提供的。
牺牲阳极材料都是活泼的有色金属，常用的有锌、铝、镁。
为了有效地发挥保护作用，牺牲阳极的电位要足够负，阳极极化率要小，特别是表面不能生成保护性的腐蚀产物膜，阳极溶解要均匀。
以下是两种阴极保护示意图：阳极保护的原理如下[6]：具有钝性倾向的金属在进行阳极极化时，如果电流达到足够的数值，在金属表面上能够生成一层具有很高耐蚀性能的钝化膜而使电流减少，金属表面呈钝态。
继续施较小的电流就可以维持这种钝化状态，钝态金属表面溶解量很小从而防止了金属的腐蚀，这就是阳极保护.根据电位与电流密度之间对应的关系画成的极化曲线如图示:阳极保护就是使不锈钢中金属元素发生氧化反应，生成高价氧化物（膜），这种氧化物溶解量很小，即腐蚀速率很低，对应上图极化曲线中的CD段。
2.加缓蚀剂保护(1)缓蚀剂的定义及缓蚀机理在腐蚀环境中以适当浓度和形式(一般是很少的量)添加某种物质，能使金属的腐蚀速度大大降低，这种物质就叫缓蚀剂(即腐蚀抑制剂)。
缓蚀机理主要有两种类型：一种是几何复盖效应指吸附膜将金属表面与酸溶液隔离开，在覆盖了缓蚀剂吸附膜的金属表面部分，电极反应不能进行；而未覆盖表面部分电极反应按原来的历程进行。
另外一种是负催化效应：指缓蚀剂覆盖了金属表面的活性位置，使电极反应的活化能位垒升高，电极反应速度降低。
(2)缓蚀剂的分类及优点缓蚀剂的分类方法有很多种，常见的有以下几种[7]：按化学组成，可分为无机缓蚀剂，有机缓蚀剂；按照电化学理论:缓蚀剂分为阳极型、阴极型、混合型；按照保护膜的性质可将缓蚀剂分为氧化膜型、沉淀膜型、吸附膜型；按溶解性能，可分为油溶性缓蚀剂，水溶性缓蚀剂等。
其使用量小,也不需要改变原有的设备和工艺, 一般不需要特殊的附加设备, 且效率高、见效快、成本低、操作简单, 在保护资源、减少材料损失方面起到重要作用。
(3)几种常见的缓蚀剂[8]a. 阳极型缓蚀剂电子接受体型缓蚀剂称为阳极型缓蚀剂。
由于它吸附在阳极区，所以对那些属于阳极型控制的腐蚀尤为有效。
b.阴极型缓蚀剂质子接受体型缓蚀剂称为阴极缓蚀剂。
组成阴极缓蚀剂的有机化合物, 在酸溶液中电离产生鎓离子，鎓离子在局部电池的阴极区吸附。
c.有机缓蚀剂有机缓蚀剂的缓蚀作用大多是通过在金属表面形成吸附膜来实现。
有机缓蚀剂都含有极性基团和非极性基团。
前者是亲水性的，后者是疏水性的(或亲油性的)。
极性基团通过物理吸附或化学吸附作用吸附在金属表面上，改变了金属表面的电荷状态和界面性质，使能量状态稳定化，从而降低了腐蚀反应倾向(能量障碍)。
同时，非极性基团形成一层疏水性的保护膜，阻碍腐蚀性物质向金属表面移动(移动障碍)。
有机缓蚀剂大多含氮或硫，或者二者都有如硫醇等。
3. 覆盖层保护基底材料和覆层材料组成复合材料，可以充分发挥基底材料和覆层材料的优点，满足耐蚀性，物理、机械和加工性能，以及经济指标多方面的需要。
覆盖层的保护效果和使用寿命取决于三个方面的因素：●覆层材料在使用环境中的耐蚀性、强度、塑性和耐磨性。
●覆层的均匀性、孔隙和缺陷。
●覆层与基体金属的结合力。
覆盖层保护又分为金属保护层、化学转化膜、非金属保护层。
金属保护层包括金属镀层、金属衬里、双金属复合板；化学转化膜包括阳极氧化、化学氧化、磷酸盐处理、草酸盐处理、铬酸盐处理；非金属保护层包括油漆涂料、塑料涂覆、搪瓷、钢衬玻璃、非金属材料衬里、暂时性防锈层。
3.1在金属表面喷、衬、镀、涂上一层耐蚀性较好的金属或非金属物质以及将金属进行磷化、氧化处理，使被保护金属表面与介质机械隔离而降低金属腐蚀；保护层法是使金属表面生成一层致密的不易腐蚀的物质，以此将金属与外部介质隔绝开来使金属免遭腐蚀的一种方法。
一般采用电镀，也有用熔融金属浸镀或喷镀，或者直接从溶液中置换金属进行化学镀等。
金属喷镀是将金属在高温火焰中熔化，同时用压缩空气将熔融的金属吹成雾状微粒，并以较高的速度喷射到预先经过处理的的基体表面上，从而形成一层金属镀层，在镀层温度没有完全冷却时，应再涂刷环氧树脂面漆。
用喷镀得到的喷涂层与基体结合牢固，大大提高了防腐效果。
3.1.1金属保护层：采用金属保护层来防腐，一定要考虑金属平衡电势的差异，如果镀层金属的平衡电势比基体金属高，如铁镀锡等，一旦镀层上有缺陷，则金属的腐蚀将更加严重。
如果镀层金属的平衡电势比基体金属低。
如铁镀锌，当镀层出现缺陷时，由于镀层金属起“牺牲阳极”的作用，就能继续保护基体金属免受腐蚀。
3.1.2化学转化膜：将金属部件置于选定的介质条件下，使表层金属和介质中的阴离子反应，生成附着牢固的稳定化合物。
这样得到的保护性覆盖层叫做化学转化膜。
形成化学转化膜的方法有两类：一类是电化学方法，称为阳极氧化或阳极化。