大气腐蚀

姓名：段平学号：2010214145 科目：腐蚀与材料保护指导老师：陈存华

大气腐蚀的研究进展

摘要：大气腐蚀是指在环境温度下由于空气中的水气、氧气以及污染物质等的电化学或者化学作用而引起的金属腐蚀，电化学腐蚀是由潮湿大气所引起的，即金属表面存在着许多肉眼看不见的薄膜液层和凝结水膜层，大气腐蚀主要是氧通过金属表面所形成液膜的扩散，而发生氧去极化的腐蚀。而化学腐蚀是由于干大气所引起的。

关键词：大气腐蚀；种类；原因；影响；金属；措施

正文：

一、大气腐蚀的种类

通过大气含水的多少可以将大气腐蚀分为三种。（1）干的大气腐蚀：空气十分干燥，金属表面上不存在水膜,金属的腐蚀属于常温氧化。（2）潮的大气腐蚀：Rh<100%，在金属表面上存在肉眼不可见的薄液膜,随水膜厚度增加,V-迅速增大。（3）湿的大气腐蚀：Rh≈100%，金属表面上形成肉眼可见的水膜，随水膜厚度增加，V-逐渐减小。

Rh指的是相对湿度。还可以通过其他的条件进行分类，具体划分见下表：

大气环境腐蚀分类

腐蚀类型腐蚀速度

（mm/a）腐蚀环境

等级名称环境气体类型相对湿度（年平均）% 大气环境I 无腐蚀＜1.001 A ＜60 乡村大气

II 弱腐蚀0.001～0.025

A

B 60～75

＜60

乡村大气

城市大气

III 轻腐蚀0.025～0.050 A

B

C

＞70

60～75

＜60

乡村大气

城市大气

工业大气

IV 中腐蚀0.050～0.2 B

C

D

＞70

60～75

＜60

城市大气

工业大气和海洋大

气

V 较强腐蚀0.2～1.0

C

D

＞70

60～75

工业大气

VI 强腐蚀1～5 D ＞75 工业大气

腐蚀气体分级

气体类型腐蚀物质名称腐蚀物质含量

（mg/m3）

气体类型腐蚀物质名称

腐蚀物质含量

（mg/m3）

A 二氧化碳

二氧化硫

氟化氢

硫化氢

氮氧化物

氯

氯化氢

＜2000

＜5.5

＜0.05

＜0.01

＜0.1

＜0.1

＜0.05

C

二氧化硫

氟化氢

硫化氢

氮氧化物

氯

氯化氢

10～200

5～10

5～100

5～25

1～5

5～10

B 二氧化碳

二氧化硫

氟化氢

硫化氢

氮氧化物

氯

氯化氢

＞2000

0.5～10

0.01～5

0.01～5

0.1～5

0.1～1

0.05～5

D

二氧化硫

氟化氢

硫化氢

氮氧化物

氯

氯化氢

200～1000

10～100

＞100

25～100

5～10

10～100

注：当大气中同时含有多种腐蚀气体时，腐蚀级别取最高的一种或几种为基准。

大气中腐蚀气体的腐蚀程度

空气相对湿度气体类别腐蚀程度

≤60 A 弱腐蚀

B 弱腐蚀

C 中等腐蚀

D 强腐蚀

61～75 A 弱腐蚀

B 中等腐蚀

C 中等腐蚀

D 强腐蚀

＞75 A 中等腐蚀

B 中等腐蚀

C 强腐蚀

D 强腐蚀

二、大气腐蚀的特点及其影响因素

大气腐蚀的特征主要分为三个方面：（1）氧分子还原反应速度较大，成为主要的阴极过程。（2）即使液膜呈酸性，氧分子还原反应仍占阴极过程的主要地位；在薄的液膜下氧容易到达金属表面，有利于金属钝化；（3）潮的大气腐蚀受阳极极化控制，湿的大气腐蚀受阴极极化控制；此外，腐蚀产物的性质对大气腐蚀过程有重要影响。

大气腐蚀不是一成不变的，它较易受到其他因素的影响。如：（1）气候条件：湿度、降水量、温度、日照量；（2）大气污染物质：SO2：能强烈促进钢铁的

大气腐蚀盐粒：溶解于金属表面水膜，增加吸湿性和导电性，氯离子还具有强腐蚀性。烟尘：烟尘落在金属表面，能吸附腐蚀性物质，或者在金属表面上形成缝隙，增加水汽凝聚。

一般来说，大气腐蚀不是单一环境因子的叠加, 是诸多环境因子综合作用的结果。当雨、露等环境因素使金属表面生成水膜的厚度适于进行电化学反应时, 大气腐蚀反应通畅, 若水膜中溶有较大量的大气污染因素, 如SO3和NO2等, 则大气腐蚀加速。

金属材料及其制品与所处自然大气环境间因气象和环境因素的作用而引起的金属变质、甚至破坏的现象称为金属的大气腐蚀. 金属大气腐蚀是自然界普遍存在的腐蚀现象, 由此产生的金属损失约占金属年损失量的一半以上。因此为了环境的可持续发展，也能够较大量的节约成本和原材料，必须采取一系列的有关措施。

由于大气环境下形成的水膜往往含有水溶性的盐类及溶入的腐蚀性气体。则可以看出影响腐蚀的主要因素有湿度、大气腐蚀性成分等。得到相应的预防大气腐蚀的措施有：（1）选用耐蚀材料，如耐蚀钢比普通碳钢耐大气腐蚀性能高2—4倍；（2）采用覆盖层防护；（3）降低环境相对湿度；（4）采用防锈油、缓蚀剂等。

三、大气腐蚀的研究历程。

大气腐蚀的研究从以前到现在已经经过了不短的历程，我们所采取的研究方法也从准确性较差，有较大的偶然性的实验向高精度、高密度、高效率，充分运用了现代高科技的研究方式。接下来我将粗略的介绍一些以前的传统研究方法和现代的电化学研究方法。

3.1、大气腐蚀的传统研究方法

3.11 大气环境暴露试验

大气环境暴露试验包括户外暴露试验和室内暴露试验. 自然环境下的暴露试验一直是研究大气腐蚀最通常的试验方法. 大气暴露试验的优点是较能反映现场实际情况, 所得的数据直观、可靠. 可以获得户外自然环境下金属的腐蚀特征、腐蚀规律, 用来估算该环境下金属的使用寿命, 为合理选材、有效设计和制定产品防护标准提供依据. 一般来说, 大气环境暴露试验周期长, 而且试验结