海洋生物污损与材料腐蚀
海洋腐蚀因素分析报告
海洋腐蚀因素分析报告随着全球海洋经济的发展，海洋设施的建设和海上活动的增加，海洋腐蚀问题日益引起人们的关注。
本文通过对海洋腐蚀的因素进行分析，旨在为相关领域提供参考和解决方案。
首先，海水中的盐分是导致海洋腐蚀的主要因素之一。
海水中含有大量的氯离子和硫酸根离子，它们会与金属表面发生化学反应，使金属产生腐蚀。
此外，海水中的氧气也会参与腐蚀反应，加速金属的氧化过程。
其次，海洋环境中的温度和湿度也对腐蚀起着重要作用。
海洋环境中的高温和高湿度会导致金属表面的水分蒸发缓慢，形成细小的水滴，进而加速金属腐蚀的发生。
此外，海洋环境中的温度变化较大，金属表面会发生热胀冷缩的变化，加剧了金属腐蚀的程度。
第三，海洋环境中的微生物也是导致海洋腐蚀的重要因素。
海水中富含微生物，它们能够附着在金属表面并分泌酸性物质，进一步加速金属的腐蚀。
此外，海洋中的微生物还能够形成生物膜，使金属表面形成一层保护膜，导致金属腐蚀的加剧。
最后，海洋环境中的海浪和海风也是导致海洋腐蚀的因素之一。
海浪的冲击力和海风中的盐粒会磨损金属表面的保护层，使金属暴露在腐蚀介质中，从而导致金属的腐蚀加剧。
针对以上海洋腐蚀因素，我们可以采取一些措施来减缓腐蚀的发生。
首先，可以采用防腐涂层来保护金属表面。
防腐涂层可以在金属表面形成一层保护膜，隔绝金属与腐蚀介质的直接接触。
其次，可以选择抗腐蚀材料来替代易腐蚀的金属材料。
抗腐蚀材料具有较高的耐腐蚀性能，能够减缓腐蚀的发生。
此外，定期检查和维护海洋设施也是减少腐蚀的有效手段，及时发现问题并采取相应措施。
总之，海洋腐蚀是一个复杂而严重的问题，涉及到海洋经济和海洋环境保护等诸多领域。
通过对海洋腐蚀因素的分析，我们可以更好地理解其产生的原因，并采取相应的措施来减少腐。
海洋微生物与生物污损
2)利用人工筛选来得到一些对附着有抑制作用的菌种
三、措施
另外:
• 物理方法：借助必要的人力和物力等外在条件,通过物理 清除手段,以减少或阻止污损生物的附着,从而达到防除的 目的。物理措施主要包括机械清除、倒笼法、曝晒法和海 水过滤法等
• 化学方法：通过选择有效的化学物质毒杀孢子或幼虫,达 到防止海洋生物附着的目的。 • 生物学方法是在了解和掌握污损生物最适栖息环境、生活 习性和附着机理的基础上,通过规避、干扰或打断其附着 过程,实现防污损目标。
物的幼虫的营养源并具备良好的生长环境,短期之内就会在其表秒 生成复杂的生物群落。同时随着不断积累，就会促使船舶等浸水
• 设施表面的污损面积扩大厚度增长，带来巨大污损。微生物的代 微生物粘膜 ：微生物膜是生物污损的基础，是由海
进来科学家们又研究了防污漆表面细菌粘膜的组成，并利用筛 谢活动影响电化学过程，改变腐蚀机制；产生具有腐蚀性恶化金 洋细菌和硅藻粘附在浸水设施表面而形成，并成为大型污 选得到的菌株制成人工细菌粘膜，考察了这些人工细菌粘膜对 损生物幼体附着的温床，是一个复杂但可控的微型生态 属腐蚀的环境。 系 。 海洋大型污损生物附着的影响。试验结果表明，菌株制成的粘 膜一些对大型海洋生物的附着有抑制作用，另一些则有促进作
• A 诱发污损生物的附着 用，还有一些作用不十分明显。
• B 抑制污损生物的附着和变态
三、措施
根据以上知识，我们可知：
通过抑制粘膜形成来减少生物污损
1）我们知道海洋附着生物喜欢酸碱度pH值为7.8左右的海
水，于是科学家们研制了由丙烯酸物质和硅酸盐构成的涂
料，这种涂料可以在船底形成一层pH值为10以上的偏碱 性海水，遇到这种海水，海洋附着生物就会避而远之。
天然海水中早期微生物附着对316L不锈钢腐蚀行为的影响
2 实验结果与讨论
2.1 电化学阻抗谱 选择在开路电位下测试浸泡不同时间的 316L 不 锈钢的电化学阻抗谱。由图 1 可以看出，在天然海 水和灭菌海水中 316L 不锈钢均表现为容抗弧特征， 说明整个电极过程的控制过程主要是电化学反应的 电荷转移，半圆弧的半径表征了阻抗值的大小。在浸 泡 1d 时，天然海水的容抗弧半径远小于灭菌海水， 说明微生物的早期活动对不锈钢的腐蚀起到了促进 作用；3d 与 7d 时，天然海水与灭菌海水的容抗弧半 径差别不大，14d 时天然海水的容抗弧半径又远远大 于灭菌海水，表明这时可能在钢表面已经形成比较完 整的生物膜，生物膜的存在一定程度上抑制了不锈钢 的腐蚀。 根据不锈钢测试的阻抗谱特征和体系自身的特 点，为了更好分析微生物对不锈钢表面腐蚀的影响， 我们用图 2 所示的等效电路对阻抗谱进行拟和计算。 在图 2 中 Rs 为溶液电阻，Qdl 和 Rct 为双电层电容和 电荷转移电阻，Qbf 和 Rbf 为电极表面生物膜电容和 膜电阻，Zw 为由扩散引起的 Warburg 阻抗，由于电 极表面所形成生物膜或腐蚀产物膜的不均匀性，在等 效电路模拟中，通常用常相位角元件代替电容元件。 阻抗的计算用 Cole-Dun2
(1.Gansu Agriculture University, College of Science, Lanzhou 730070, China; 2. Institute of Oceanology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266071, China) Abstract：The marine microorganism has important influence on corrosion resistant performance of metallic materials. In this study, corrosion behaviors of 316L stainless steel immersed in natural and sterile seawater during the early stage were studied by electrochemical impedance spectrometry and polarization curve. The study reveals that the corrosion of 316L stainless steel immersed in natural seawater is aggravated at the initial stage of microorganism attachment; the corrosion rate is similar to sterile seawater at growth stage of microorganism membrane; the corrosion is inhibited at the mature period of microorganism membrane to some extent. Keywords: natural seawater; microbial corrosion; electrochemical impedance spectrometry; polarization curve 0 引言
海洋平台的腐蚀及
涂层保护
涂层保护是海洋平台防腐的主要手段之一，通过在平台表面涂覆防腐蚀涂层，隔离 平台与海水，降低腐蚀介质与平台的接触，从而减缓腐蚀速率。
常用的涂层材料包括有机涂层和无机涂层，如油漆、防腐涂料等。这些涂层材料应 具有良好的耐腐蚀性、耐磨性、附着力和抗冲击性能。
涂层保护的关键在于涂层的完整性和连续性，应定期检查涂层的破损和剥落情况， 及时进行修复和重新涂覆。
性。
展望
随着科技的不断进步和研究的深入，相信未来对海洋平台腐蚀的认识将更加深入，防腐 技术和措施将更加成熟和有效，为保障海洋平台的安全和稳定运行提供更加可靠的保障。
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数据分析与预测
通过对大量监测数据的分析，建立腐 蚀预测模型，实现对平台腐蚀发展趋 势的预测，为预防性维护提供支持。
06 结论与建议
总结海洋平台腐蚀的研究现状与挑战
现状
目前对海洋平台腐蚀的研究已经取得了一定的成果，但仍然面临许多挑战，如腐蚀机理的复杂性、腐蚀环境的恶 劣性、腐蚀监测的困难性等。
挑战
在役平台的再评估与修复技术
结构健康监测
利用无损检测和结构健康监测技术，对在役平台进行定期检 测和评估，及时发现腐蚀等损伤，为修复提供依据。
修复技术
研究和发展高效、环保的修复技术，如电化学修复、微生物 修复等，对已腐蚀部位进行修复，恢复平台性能。
智能化与远程监控技术的应用
智能化监测系统
研发智能化监测系统，利用物联网、 大数据等技术，实时监测平台的腐蚀 状况，实现远程监控和预警。
防污与防生物附着的维护需要定期检查和清洁平台表面，及时去除附着 的生物和污垢，保持平台的清洁和良好的工作状态。
05 海洋平台腐蚀的未来研究 方向
海洋平台的腐蚀及防腐技术
腐蚀原理
海洋平台腐蚀的主要原因是电化 学、化学反应和生物侵蚀等。
电化学腐蚀是由于海洋平台结构材料与海水、海洋生物等接触，形成原电池反 应，导致金属腐蚀。这种腐蚀在海洋平台中最为普遍，严重时可能导致平台结 构削弱。
化学反应腐蚀主要是由于海洋平台结构材料与海水、盐分等化学物质发生反应， 导致腐蚀。例如，钢铁材质的海洋平台在海水中会发生氧化反应，形成铁锈， 导致结构材料的腐蚀。
挑战与机遇
当前，微生物腐蚀及防腐技术的研究仍面临着一系列的挑战。首先，微生物腐 蚀的机制尚不完全清楚，需要进一步深入研究；其次，现有防腐技术的效果还 需要进一步提高，以满足更为严苛的防腐要求；此外，新型防腐技也带来了诸多机遇。随着环境保护意识的 提高和绿色可持续发展的要求，对于环保型防腐技术的需求不断增加。例如， 生物防腐剂和生物防护技术的发展前景十分广阔。此外，随着材料科学和纳米 技术的快速发展，新型防腐材料的研发和应用也将为微生物腐蚀及防腐技术的 发展带来新的机遇。
2、化学方法
化学方法主要包括使用缓蚀剂和杀菌剂。缓蚀剂是一种能够减缓金属腐蚀的物 质，如亚硝酸盐、铬酸盐等。杀菌剂则用于消灭海洋生物，防止生物污损引起 的腐蚀。然而，这些化学物质有可能对海洋生态系统造成负面影响，因此需要 慎重使用。
3、生物方法
生物方法主要利用某些生物的耐腐蚀特性，如海藻、珊瑚等，以降低海水的腐 蚀性。此外，生物污损也可以形成保护层，提高金属的耐腐蚀性能。生物方法 具有环保性和长效性，但需要充分考虑生物生态平衡以及不同生物对不同材料 的适应性。
未来展望
随着科技的不断进步，海洋环境腐蚀控制技术将迎来更多的发展机遇。新型材 料和涂层技术的研发将为海洋腐蚀控制提供更多选择。此外，智能防腐技术也 将成为未来的研究热点，包括智能涂层、自修复材料等。同时，随着海洋工程 的发展，针对深海和极地等特殊环境的腐蚀控制技术也将得到进一步研究和发 展。
金属材料海洋环境生物污损腐蚀研究进展
聚 物 如 丙 酮 酸 或糖 醛 酸 中 的荷 电 基 团 的 存 在 ， 使得 生 物 膜 具
有 离 子 交 换 器 的性 质 ． 所 有 情 况 下 ， Ｐ 在 Ｅ Ｓ都 是 亲 水性 的 ， 因 此 生 物 膜 能 赋 于疏 水 表 面 以 亲 水 性 质 ， 由此 基 体 的 表 面 性 质
细胞 有 机 质 ， 各 类 细 菌 及 藻 类 ； 类 是 柔 软 的 生 长 物 如 海 如 一 绵 体 等 ； 三 类 是 硬 质 海 洋 动 物 ， 藤 壶 、 类 等 ． 类 微 有 第 如 贝 各 机 体 很快 附 着 于 表 面 ， 而 微 生 物 繁 殖 ， 生 物 膜 形 成 ， 观 进 微 宏 生物 幼 体 依 附 于 微 生 物 膜 逐 渐 成 长 ， 料 表 面 被 生 物 覆 盖 ， 材 宏观 生物死亡腐烂处 微生物大量 繁殖 ， ３类 生 长 物 在 金 属 材 料 、 舰 体 及 海 洋 构 筑 物 表 面 形 成 污 损 生 物 群 落 ． 文 主 要 船 本
例 如 粘 土 矿 物 、 镁 沉 淀 物 、 蚀 产 物 和 腐 殖 质 等 ．Ｅ Ｓ凝 钙 腐 Ｐ
胶 、 生 物 及 粘 附 沉 积 物 等 共 同 构 成 生 物 膜 ． 然 界 中 生 物 微 自
膜 厚 度 随 环 境 条 件 不 同 而 变 化 很 大 ． 有 强 剪 切 力 的 系 统 在
维普资讯
第２ ２卷 第 ３期
２００ ２年 ６月
中 国腐 蚀 与 防 护 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｉ ｅ ｅ Ｓ ｃ ｅ ｙ ｆ ｒ Ｃｏ ｒ ｓ ｏ ｎ ｏ ｅ ｔｏ ｏ ｒ ａ ｆＣｈ ｎ ｓ ｏ ｉｔ ｏ ｒ ｏ ｉ ｎ ａ ｄ Ｐｒ ｔｃ ｉ ｎ
各 种 环 境 、 行 业 存 在 的 微 生 物 腐 蚀 现 象 【 引， ｎｆｌ［ 等 各 Ｍａ ｓ ｄ３ ・ ｅ 】 介 绍 了 各 种 电化 学 技 术 在 微 生 物 腐 蚀 研 究 中 的 应 用 ． 海 水 中影 响 腐 蚀 的 海 生 物 可 分 为 ３类 ： 类 是 细 菌 和 单 一
海水海洋大气腐蚀特点及防腐
海水海洋大气腐蚀特点及防腐海水和海洋大气对金属的腐蚀是工程中常见的问题。
在以下1200字以上的文章中，我将介绍海水和海洋大气腐蚀的特点和常用的防腐措施。
首先，海水腐蚀的特点有以下几点。
第一，在海洋环境中，氯离子是最主要的腐蚀物质。
氯离子和金属中的阳离子反应生成金属氯化物，导致金属的腐蚀。
第二，海水中的溶解氧也能促进金属的腐蚀，尤其是在存在水分的情况下。
氧气与金属反应形成氧化物，使金属表面产生腐蚀。
第三，海水中的微生物和海藻可以加速金属腐蚀。
微生物和海藻通过产生酸性物质和吸附金属表面来腐蚀金属。
其次，海洋大气腐蚀的特点如下。
第一，海洋大气中含有大量的盐雾，盐雾中的氯离子和金属氧化物反应会导致金属的腐蚀。
第二，海洋大气中的湿度较高，会加速金属的腐蚀。
湿度高时金属表面的水分含量增加，氧气和水分反应形成氢氧化物，使金属表面发生腐蚀。
第三，海洋大气中的硫化物和氮氧化物也会加速金属的腐蚀。
为了保护金属材料免受海水和海洋大气的腐蚀，常用的防腐措施包括以下几种。
第一，使用防腐涂料。
防腐涂料具有良好的抗腐蚀性能，可以形成一层保护膜，隔绝金属与海水或海洋大气的接触，防止金属腐蚀。
第二，使用防蚀合金。
防蚀合金通过增加合金元素的含量来提高材料的抗腐蚀性能，减少金属的腐蚀速率。
第三，采用阴极保护。
阴极保护是通过在金属表面施加电流，使金属表面形成保护性的氧化膜，减缓金属的腐蚀。
此外，还可以采用其他措施来防止海水和海洋大气的腐蚀。
例如，加强金属的维护保养，及时清洗金属表面的污垢和盐结物；使用耐腐蚀材料，如不锈钢和镀锌钢等；提高金属的表面处理质量，如去除金属表面的氧化膜和锈蚀；使用软件控制技术，及时监测和预测金属腐蚀的发展趋势，采取相应的防腐措施。
综上所述，海水和海洋大气对金属的腐蚀是工程中需要重视的问题。
了解海水和海洋大气腐蚀的特点和采取适当的防腐措施是保护金属材料免受腐蚀的关键。
通过使用防腐涂料、防蚀合金、阴极保护等措施，结合加强维护保养和改进技术手段，可以有效地减少金属的腐蚀，延长金属的使用寿命。
海洋腐蚀及土壤腐蚀 PPT材料在各个环境的腐蚀
16
第四章
土壤腐蚀的电化学过程
❖ 1.阳极过程
在中性或碱性土壤中
在比较干燥的土壤中，由于湿度小，空气易于透入、如果土壤中没有氯 离子存在，则会促进金属钝化而减慢腐蚀；如果土壤相当干燥，含水量 极少，则使金属离子的水化产生因难，导致阳极过程更加不易进行。
❖ 土壤的电导率、透气性、含水量、含盐量 及酸碱度等是影响土壤腐蚀的主要环境因素。
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第四章
防止土壤腐蚀的措施
❖ （1）覆盖层保护 ❖ 地下金属构件上施加的涂层，通常是有机或无机物质做成的。常
用的有石油沥青、煤焦油沥青、环氧煤沥青、聚乙烯胶粘带、聚 氨酯泡沫塑料、环氧树脂等。目前用得比较普遍的是煤焦油沥青、 环氧树脂涂料和聚氨酯泡沫塑料等。 ❖ （2）电化学保护 ❖ 延长地下管线寿命的最经济有效的方法是把适当的覆盖层和电化 学阴极保护法联合使用。既可以采用牺牲阳极的阴极保护法，也 可以来用外加电流的阴极保护法。涂层与阴极保护联合使用法， 不仅可以弥补保护涂层的针孔或破损缺陷造成的保护不完整，而 且可以避免单独阴极保护时高电能的消耗。 ❖ （3）土壤处理 ❖ 利用石灰处理酸性土壤可有效地降低其浸蚀性。在地下构件周围 填充石灰石碎块，或移人浸蚀性小的土壤，并设法降低土壤中的 水分，也可达到有效控制土壤腐蚀的目的。
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第四章
3.微生物引起的腐蚀
❖ 引起腐蚀作用的微生物，最主 要的是嗜氧的硫杆菌和厌氧的 硫酸盐还原菌。
❖ 这两种细菌能将土壤中的硫酸 盐还原产生S2-，其中仅小部分 消耗在微生物自身的新陈代谢 上，大部分可作为阴极去极化 剂，促进腐蚀进行。
海洋防污材料研究应用与发展趋势
引言在海洋严酷环境下，氯盐侵蚀、冲击侵蚀、污损生物侵蚀时刻困扰着人们，如何有效解决这些问题成为一项重要的议题海洋生物污损是指附着于海工结构上的海洋生物对构件造成不利影响⑵。
造成海洋污损的生物包括动物、植物以及微生物，其中起主要作用的有藤壶、贻贝、牡蛎、海藻和其他海洋细菌等，其对环境的危害主要包括：增加了船舶的航行阻力，增大了船舶在海上航行的经济负担；同时,污损的生物会随着轮船移动导致生物入侵的发生；随水流进入用水管道进而附着堵塞用水管道；产生的生物酸，加速了对金属的腐蚀，降低了金属的使用寿命周期⑶。
因此，防治生物污损是各国共同关注的海洋环境问题。
1、污损的形成及影响因素生物污损是一种更杂的自发性的生物灾害，生活在海洋环境中的生物会在结构表面附着演变,最终形成能够适应海洋环境的生物污损群落⑷。
其形成过程大致分为以下4个阶段卬】：(1)形成基膜。
结构材料在浸入海水几秒或者几分钟内通过静电相互作用、物理吸附等吸附海水中的有机分子(蛋白、多糖、糖蛋白)形成基膜。
(2)形成生物膜。
在数小时内，海洋中的细菌和单细胞藻类通过与结构表面的微弱的相互作用在结构表面形成多物种初期生物膜。
(3)几天之内，生物膜中的生物不断生长繁殖，并在此过程中进一步吸引微生物、藻类抱子甚至原生动物幼虫，形成微型生物污损群落。
(4)形成大型污损生物群落。
污损生物中优势种类快速生长，经过优胜劣汰后，群落的结构趋于稳定。
2、防污材料的类别及作用机理为了防止生物污损的危害，早在木船时期，就采用涂刷沥青、焦油、珅化合物或者包覆铜板等方法作为防污的手段。
铁船出现后，由于铜板会加速船体的腐蚀，以往的防污技术已经不再适用，直至有机锡自抛光防污材料作为一种新兴的防污技术开始出现在大众的视野中，由于其具有优良的防污性能，被广泛大量使用⑺。
但随着自抛光防污材料使用量的增加，人们逐渐发现有机锡的使用会造成生物富集，且有机锡极难分解，会随着生物链进行转移，对人体健康以及生态环境造成极大的危害。
大型海洋污损生物对金属材料腐蚀影响及研究展望
2013年第39卷第1l期工业安全与环保N ovem ber2013I ndust r i al Saf et y a nd Envi r onm e nt al Pr o t ect i on69大型海洋污损生物对金属材料腐蚀影响及研究展望*杨天笑1严涛2陈池1曹文浩2陈如江1程志强2胡煜峰2(1．中海石油(中国)有限公司番禺作业公司广东深圳518067；2．中国科学院南海海洋研究所广州510301)摘要生物污损和腐蚀是海洋环境中常见的自然现象，会妨碍人们开展各种海洋活动。
综述了藤壶、牡蛎、苔藓虫、蜾赢蜚和海藻等大型海洋污损生物的附着对金属材料腐蚀的影响及相关作用机理，并对进一步的问题进行探讨。
关键词大型污损生物金属腐蚀R es e ar ch on t he E f f ect s of1V Iar i ne M acr o．．f oul i ng O r gani s m s on M et al C or r os i on Y A N G E a耐a01Y A NT a02C H ENC hi l C A O W enha02C H E R uj i耐C H E N G蹦币8I谚删vuf,m g(1．Panyu O per at i ng C om pany，C N O O C C hi na L i m i t e d Shen zhen，G uangd ong518067)A bst r act F oul i ng a nd CO／TO SiO／1黜CO／／l／／10lr l pben鲫锄i n／l la／'m e env i r or anen t s and咖s t op t he devdopm ent of ever y m-f i ne act i vi t i e s．1hi s pape r de scr i be s t he ef f ect s of m acro—fouli ng喇黜，i ncluding ac or n ba r nac l e，oyst er s，br yozo ans，c or ophi um s and m ac ro—a l gae，orl me t a l cor r osi onand f u_r t h er di s cuss es t he probl e m s exis t ed．K eyW or ds m ac r o—foul i ng organi s m s m e t a l CO l"rt)s i on0引言腐蚀是金属材料表面与环境因子之间发生相互作用的电化学过程【1J，是一种常见的破坏形式。
海洋微生物腐蚀研究进展
专 论 Monograph
根据金属材料与海水作用的程度和产物类型 , 金 属可分成易腐蚀型、钝化型和产毒膜型三类。易腐蚀 型金属如低碳钢 , 在海水中不但容易腐蚀而且容易被 生物污损 , 其腐蚀产物层较脆 , 附着生物和腐蚀产物 一样容易被清除 ; 钝化型金属如铝、钛、不锈钢 , 海 水环境表层形成钝化膜 , 腐蚀轻微 , 而微生物附着紧 密 ; 有些金属如铜、银、锌、含铜合金等能产生有毒 腐蚀产物 , 从而抑制生物污损 。 生物作为海洋环境中的重要成员 , 不但造成材料 表面的污损 , 而且影响金属腐蚀过程 , 如改变腐蚀速 度、左右腐蚀形态、变更腐蚀历程等。其中 , 因生物 附着、生长、繁殖、代谢和死亡直接或间接造成的腐 蚀被称为海洋生物腐蚀 . 微生物腐蚀的本质是微生物新陈代谢的产物通 过影响腐蚀反应的阴极过程或阳极过程 , 从而影响 腐蚀速率和类型 , 因此 , 人们常按影响腐蚀的机制的 不同来划分微生物的种类 : 如硫酸盐还原菌 (Sulfatereducing Bacteria , 简称 SRB)、产酸菌 (Acid-producing Bacteria )、产粘泥菌 (Slime-producing Bacteria)、产氨 菌 (Ammonium-producing Bacteria) 等。 目前，海洋环境中与腐蚀相关的微生物主要有 ：铁细菌（Iron Bacteria）、硫酸盐还原菌（Sulfatereducing Bacteria）、产酸菌（Acid-producing Bacteria ）、和腐生菌（Slime-producing Bacteria）等，微生物 通过生命活动，直接或间接地影响金属的腐蚀过程， 主要表现为 3 种方式：新陈代谢影响金属 / 溶液界面 的腐蚀反应过程；改变周围的环境条件，如溶解氧、 盐度、pH 值等；通过代谢产物促进或抑制腐蚀 [3]。 在舰船的舱底积水和海水管系中 , 微生物腐蚀是 重要的腐蚀形式之一。在众多的微生物中以硫酸盐还 原菌 (SRB) 的腐蚀最为严重 , 主要表现为微生物的生 长代谢在金属表面形成生物膜 , 改变了生物膜内的微 环境 , 其代谢产物与金属基体相互作用 , 加速了金属 的腐蚀过程 . 海洋生物污损引起材料腐蚀的机理可以概括如 下； （ 1 ）生物污损阻隔氧扩散 , 降低材料腐蚀速 率；
海水、海洋大气腐蚀特点及防腐
海⽔、海洋⼤⽓腐蚀特点及防腐海⽔、海洋⼤⽓中的⾦属腐蚀1、海⽔⽔质的主要特点含盐量⾼，盐度⼀般在35g/L左右；腐蚀性⼤；海⽔中动、植物多；海⽔中各种离⼦组成⽐例⽐较稳。
pH变化⼩，海⽔表层pH 在8.1～8.3范围内，⽽在深层pH则为7.8左右。
2、海⽔腐蚀的特点海⽔腐蚀为电化学腐蚀；海⽔腐蚀的阳极极化阻滞对⼤多数⾦属（铁、钢、铸铁、锌等）都很⼩，因⽽腐蚀速度相当⼤;海⽔氯离⼦含量很⾼，Cl-破坏钝化膜，因此⼤多数⾦属在海⽔中不能建⽴钝态，在海⽔中由于钝化的局部破坏，很容易发⽣空隙和缝隙腐蚀等局部腐蚀。
不锈钢在海⽔中也遭到严重腐蚀；多数⾦属阴极过程为氧去极化作⽤，少数负电性很强⾦属（Mg）及合⾦腐蚀时发⽣阴极氢去极化作⽤；海⽔电导率很⼤，海⽔腐蚀电阻性阻滞很⼩，所以海⽔腐蚀中不仅腐蚀微电池的活性⼤，腐蚀宏电池的活性也很⼤。
海⽔的电阻率很⼩，因此异种⾦属接触能造成的显著的电偶腐蚀。
其作⽤强烈，作⽤范围⼤。
3、海⽔腐蚀的影响因素3.1盐类及浓度盐度是指100克海⽔中溶解的固体盐类物质的总克数。
⼀般在相通的海洋中总盐度和各种盐的相对⽐例并⽆明显改变，在公海的表层海⽔中，其盐度范围为3.20％～3.75％，这对⼀般⾦属的腐蚀⽆明显的差异。
但海⽔的盐度波动却直接影响到海⽔的⽐电导率，⽐电导率⼜是影响⾦属腐蚀速度的⼀个重要因素，同时因海⽔中含有⼤量的氯离⼦，破坏⾦属的钝化，所以很多⾦属在海⽔中遭到严重腐蚀。
盐类以Cl-为主，⼀⽅⾯：盐浓度的增加使得海⽔导电性增加，使海⽔腐蚀性很强；另⼀⽅⾯：盐浓度增⼤使溶解氧浓度下降，超过⼀定值时⾦属腐蚀速度下降。
3.2 pH值海⽔pH在7.2-8.6之间，为弱碱性，对腐蚀影响不⼤。
3.3碳酸盐饱和度在海⽔pH条件下，碳酸盐达到饱和，易沉积在⾦属表⾯形成保护层。
若未饱和，则不会形成保护层，使腐蚀速度增加。
3.4含氧量海⽔腐蚀是以阴极氧去极化控制为主的腐蚀过程。
海⽔中的含氧量是影响海⽔腐蚀性的重要因素。
海洋环境对金属材料的腐蚀及其评价方法
2、数据采集：通过宏观观察、微观分析（如扫描电子显微镜、能谱分析等） 及电化学方法（如极化曲线、电化学阻抗谱等）等多种手段进行数据采集。
3、统计分析：运用统计分析方法对实验数据进行处理，建立微生物腐蚀速率 与环境因素、金属材料类型及微生物种类的关系，并利用数值模拟方法对腐蚀 过程进行预测和分析。
2、腐蚀机理
金属材料在海洋环境中的腐蚀主要受水分、盐分、氧气、二氧化碳、生物等因 素的影响。其中，水分和盐分是促进腐蚀的主要因素，氧气和二氧化碳是主要 的腐蚀介质，而生物因素则包括微生物和海洋生物等对金属材料的破坏作用。
3、影响因素
金属材料在海洋环境中的腐蚀受到多种因素的影响，包括环境因素（如温度、 湿度、压力、pH值等）、金属材料的性质（如合金成分、微观结构、表面状态 等）、应力和荷载等。这些因素之间相互作用，共同影响着金属材料的腐蚀行 为。
研究成果
近年来，海洋环境下金属材料微生物腐蚀的研究取得了一系列重要成果和发现：
1、揭示了微生物种类、数量、活性等因素对金属材料腐蚀速率的影响，以及 不同环境下腐蚀速率的变化规律。
2、针对不同类型的金属材料，研究发现了相应的最优防腐蚀策略，有效减缓 了微生物腐蚀速率。
3、通过比较不同实验模型的优劣，确定了现场实验和实验室模拟相结合的研 究方法为最有效的研究途径。
金属材料在海洋环境中的腐蚀
1、腐蚀类型
金属材料在海洋环境中的腐蚀主要包括全面腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐 蚀破裂、氢脆、电化学腐蚀等。其中，全面腐蚀是指在金属表面均匀分布的腐 蚀，点腐蚀是指在金属表面局部区域的腐蚀，缝隙腐蚀是指在金属表面缝隙或 搭接处发生的腐蚀，应力腐蚀破裂是指金属在拉伸应力和腐蚀介质共同作用下 的破裂，氢脆是指氢原子进入金属内部导致的脆性断裂，电化学腐蚀是指金属 与电解质溶液发生氧化还原反应而引起的腐蚀。
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
碳钢在海水环境中的腐蚀和污损特性研究
Ｙ ＡＮＧ Ｈａｉ —ｙ ａｎ ｇ 一．Ｈ ＵＡＮＧ Ｇｕ ｉ －ｑｉ ａｏ ，
（ １ ． Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏＮＣ ＳＴ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ＆Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎＴ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙＣ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ， Ｑ ｉ ｎ ｇ ｄ ａ ｏ ２ ６ ６ ０ ７ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
中 图分 类号 ： Ｔ Ｇ１ ７ ２ ． ５
文献 标 识码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ６ ７ ２—９ ２ ４ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５ —０ ０ ５ ８ — ０ ３
Ｃｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ Ｂｉ ｏ ｆ ｏ ｕ ｌ ｉ ｎｇ Ｃｈａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｏ ｆ Ｃａ ｒ ｂｏ ｎ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｉ ｎ Ｓ ｅ ａ ｗａ ｔ ｅ ｒ
率 变化 不显 著 ， 其 腐蚀 过程 可分 为腐蚀 过 程控 制 阶段 、 氧扩散 控 制 阶段 、 污损 生物 成 长控 制 阶段 和微 生 物腐 蚀 控 制 阶段 等 ４ 个 阶段 。 关键 词 ： 腐蚀 ； 海水； 碳钢 ； 污损
Ｄ ＯＩ： １ ０ ． ７ ６ ４ ３ ／ ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ － ９ ２ ４ ２ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ １ ２
装 备 环 境 工 程
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５ ８・
Ｅ Ｑ Ｕ Ｉ Ｐ Ｍ Ｅ Ｎ Ｔ Ｅ Ｎ Ｖ Ｉ Ｒ Ｏ Ｎ ＭＥ Ｎ Ｔ Ａ Ｌ Ｅ Ｎ Ｇ Ｉ Ｎ Ｅ Ｅ Ｒ Ｉ１ ３ 年１ ０ 月
碳钢 在海水环境 中的腐 蚀和污损特性研 究
杨海洋 ， 黄桂桥
ｓ ｔ ａ ｇｅ ，ｔ ｈｅ ｏｘ ｙｇｅ ｎ ｄ ｉ ｆ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏｎ ｃ ｏｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｓ ｔ ａ ｇｅ ，ｔ ｈｅ ｇｒ ｏ ｗｔ ｈ ｏ ｆ ｆ ｏ ｕｌ ｉ ｎｇ ｏ ｒ ｇａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｃ ｏ ｎｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｓ ｔ ａ ｇｅ ，ａ ｎ ｄ ｍ ｉ ｃ ｒ Ｏ ｂｉ ｏｌ Ｏｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏｒ ｒｏ ｓ ｉ ｏｎ ｃ ｏｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｌ ｅ ｄ ｓ ｔ ａ ｇｅ ．
海洋生物腐蚀..
1、大型污损生物降低钢腐蚀速率,增加局部腐蚀的机理: (l)大型污损生物屏蔽氧,降低腐蚀速率,但形成氧浓差电池,产 生局部腐蚀。 (2)大型污损生物阻隔了SRB生长所需的营养,抑制了SRB的繁殖 和活性。 在碳钢腐蚀与大型污损生物及SRB的关系研究发现，硬壳污 损生物有石灰质的外壳,且生命周期长,石灰质底座难以分解, 隔绝了氧和营养物质的传输,硬壳附着部位碳钢腐蚀较轻;而 藻类、软壳生物对氧和营养物质为部分阻挡,且生命周期短, 死亡后易腐烂、分解,补充丰富了SRB等腐蚀菌的营养,因此 藻类附着部位蚀坑较深。
海洋生物腐蚀防护技术很多，主要从物理和化学方法介绍。 物理法： 1、气泡屏障法 早期采用气泡屏障法阻止海洋生物附着，这是一种最简单 的物理方法，由于该法可靠性不够，因此很少采用。如果将这 种方法与化学法相结合，如将含可溶性会大大提高。 2、 涂层法 在基体材料表面涂覆可剥性涂层，当海洋生物附着时，涂 层一层一层剥落，阻止生物附着，有机锡自抛光共聚涂层能有 效阻碍海洋生物附着，这种涂层低毒环保、高效节能，有效使 用寿命长达5年。
海洋生物腐蚀及防护技术
目录
一、什么是海洋生物腐蚀 二、海洋生物腐蚀防护技术
一、什么是海洋生物腐蚀
海洋生物腐蚀是因生物附着、生长、繁殖、代 谢和死亡直接或间接造成的腐蚀被称为海洋生 物腐蚀。 简而言之就是生物附着在材料上而引起的生物 污损和腐蚀。 1、微观生物腐蚀 2、宏观生物腐蚀
1、微观生物腐蚀 微生物腐蚀可以看作是生物和非生物间电转移过程, 如被生物激活的金属氧化还原反应等。生物膜中除微生 物细胞外,还包括微生物的胞外聚合物,如蛋白、多糖、 脂类和核酸等,成分复杂,且随着生物种群、细胞生理状 态和环境因素的不同而各异，造成微生物腐蚀过程研究 的困难，至今没有统一的微生物腐蚀机理。 通常如果将生物膜模型化,其可分为材料表面、微生 物和基质、营养方式以及气相等4部分进行研究。
海洋生物污损条件膜和生物膜的形成及调控机制研究
Formation and regulation mechanisms of conditioning layer and biofilm during marine biofoulingByXiaoyan HeA Dissertation Submitted toUniversity of Chinese Academy of SciencesIn partial fulfillment of the requirementFor the degree ofDoctor of PhilosophyNingbo Institute of Materials Technology & EngineeringChinese Academy of SciencesApril, 2017摘要摘要海洋生物污损带来了一系列严重的问题，采取有效的措施来防止或抑制生物污损的发生极其重要。
但是由于海洋生物种类繁多并且其污损过程复杂，开发具有长效性、广谱性、易修复性的防污材料和技术仍面临巨大挑战，需要对生物污损的形成机制和污损机理进行深入的研究。
生物大分子的吸附发生在生物污损的初始阶段，在生物膜的形成过程中起着重要的作用。
本课题从分子水平研究了典型蛋白和多糖（白蛋白和海藻酸），在不锈钢、热喷涂铝基涂层等样品上的吸附行为及其对微生物贴附的影响机制。
利用红外光谱和原子力显微镜表征了海藻酸和白蛋白的快速吸附，并发现海藻酸/白蛋白的吸附有效抑制了大肠杆菌的贴附，研究发现海藻酸/白蛋白并不影响大肠杆菌的生存，而是通过改变涂层的亲疏水性和电负性，从而影响大肠杆菌的贴附。
然而，结果表明海藻酸和白蛋白促进了芽孢杆菌、小球藻和三角褐指藻的贴附。
进一步的研究表明，海藻酸和白蛋白会作为营养物质被微生物消耗，从而来影响贴附。
基于生物污损过程受多个因素的影响，本文研究了人工海水中的Mg2+和Ca2+对芽孢杆菌、小球藻、三角褐指藻的贴附的影响规律。