飞机腐蚀预防与控制PPT课件

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2.1 腐蚀的推动力
一个小. 实验
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2.2 腐蚀的机理
腐蚀过程的核心是氧化还原反应。
从腐蚀过程的结果来看，都存在金属失去电子，被氧化成离子的子过程 （金属离子可以以氧化物、氢氧化物、碳酸盐等形式存在）。相应地，必 然要存在一个其他物质得到电子，被还原的子过程。显然，这两个子过程 是相关的，它们共同构成一个氧化还原反应。在这样的反应中，金属作为 还原剂被氧化，失去的当量电子被氧化剂得到，后者被还原。
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2.3 腐蚀的分类
按照腐蚀环境或腐蚀介质可将腐蚀分为： 大气腐蚀 海水腐蚀 土壤腐蚀 化工介质腐蚀 微生物腐蚀
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按照腐蚀破坏的具体形式分为：
均匀腐蚀
电偶腐蚀
点蚀
晶间腐蚀
磨蚀
应力腐蚀
腐蚀疲劳
特殊腐蚀-氢脆和镉脆
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2.3 腐蚀的分类
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3 航空产品的腐蚀概述
3.1 航空产品腐蚀的危害 3.2 航空产品腐蚀的主要问题 3.3 航空产品腐蚀的检测
• 主体：
①材料
②环境
• 防腐：
两者隔离
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1.1 腐蚀的定义
• 材料：８０余种金属在一定条件下受不同程度的腐蚀 贵重金属：金Ａu 铂Ｐt （黄金手饰佩戴久了会发黑） ↓ 腐蚀性差，不易腐蚀 ↑ 腐蚀是绝对的，不腐蚀是相对的
• 介质: 大气、水、土壤、灰尘、化学原料及不同种类的金属 窗户的锁扣上的螺钉生锈——尽量用同一种金属。
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2.2 腐蚀的机理
电化学腐蚀：金属和电解质组成两个电极，组成腐蚀原电池。 。 电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。在反应中，金属失去电子而被氧 化，其反应过程称为阳极反应过程，反应产物是进入介质中的金属离子或覆 盖在金属表面上的金属氧化物（或金属难溶盐）；介质中的物质从金属表面 获得电子而被还原，其反应过程称为阴极反应过程。在阴极反应过程中，获 得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。 钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀是电化学腐蚀最突出的例子。
反应速度快的例子：金属钠（Ｎa）放到水里→有声音、有热量。
（极端例子，反应相当快）
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1.2 材料的腐蚀危害
• 浪费的材料和能源
国家 统计年份
经济损失
GDP
• 腐蚀引起的原材料或产品的流失或污染
美国
1975
• 因腐蚀失效而损失的设备和结构
700亿美元
4.2%
• 腐蚀降低设备性能造成的损失
英国
1969
飞机腐蚀预防与控制
民生国际通航维修工程部
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1 基本概念 2 腐蚀的原理 3 航空产品的腐蚀概述 4 航空产品的腐蚀修理与控制
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目录
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1.1 腐蚀的定义 1.2 材料的腐蚀危害 1.3 材料的腐蚀控制
1 基本概念
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1.1 腐蚀的定义
• 定义：
材料（通常是金属）与环境介质相互作用而导致的变质或破坏的现象 。
1. 机体 a. 通气孔-易发生气流造成的冲刷腐蚀。 b. 起落架-起落架和轮舱属于开敞区，结构复杂，易受污染。 c. 襟翼、副翼、舵面等控制面的收放机构、铰链等处-这些部位同属开敞 区，存在大量的结构缝隙，易受污染，易发生水分滞留。 d. 机翼和尾翼与机身间的固定接头。 e. 机翼中央段的顶部-易发生腐蚀疲劳。 f. 机身龙骨梁和翼梁-重要结构，且这些结构的腐蚀损伤的修理难度大。 g. 蒙皮接缝、紧固件孔和胶接结构-易滞留水分和污染物，发生缝隙腐蚀 。紧固件孔处载荷相对集中，易发生各种应力腐蚀。
等环节中的腐蚀； 3. 采用各种改善腐蚀环境的措施，如在封闭或循环的体系中使用缓蚀剂，以
及脱气、除氨 和脱盐等； 4. 采用电化学保护方法，包括阴极保护和阳极保护技术； 5. 在基材上施加保护涂层，包括金属涂层和非金属涂层。
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2.1 腐蚀的推动力 2.2 腐蚀的机理 2.3 腐蚀的分类
2 腐蚀的原理
腐蚀反应按反应途径，具体地说，按还原剂（即金属）与氧化剂之间 交换电子的方式来分，有两种不同的机理——化学腐蚀与电化学腐蚀。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
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2.2 腐蚀的机理
化学腐蚀：金属材料（作为还原剂）与环境中的活性物质（作为氧化剂）通 过直接的电子交换，发生氧化-还原反应，造成金属材料的损失和结构破坏。
化学腐蚀的例子如金属在干燥气氛中与氧气反应生成金属的氧化物。
13.65亿英镑 3.5%
• 因腐蚀造成的误工停产
日本
1976
92亿美元
1.8%
• 因腐蚀导致的维修费用
苏联
1967
67亿美元
2%
• 控制腐蚀带来的费用
联邦德国 1974
60亿美元
3%
• 因腐蚀造成的毒害物质泄漏所污染环境
中国
的治理费用
1995 1500亿元人民币 4%
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1.3 材料的腐蚀控制
1. 根据使用的环境，正确地选用金属材料或非金属材料； 2. 对产品进行合理的结构设计和工艺设计，以减少产品在加工、装配、贮存
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2.2 腐蚀的机理
锌-铜原电池示意图
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2.2 腐蚀的机理
锌-铜腐蚀电池示意图
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2.2 腐蚀的机理
腐蚀电池示意图
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2.2 腐蚀的机理
浓差电池示意图
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2.2 腐蚀的机理
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2.2 腐蚀的机理
从上表中将飞机结构中常用的材料抽取出来， 按电位 由低至高排列有如下的顺序：
镁合金 → 锌 → 铝合金 → 铁合金(活性态) → 铜合金 → 镍合金 → 铁合金(钝态)/钛 → 贵金属/石墨。
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1.1 腐蚀的定义
腐蚀
单质
化合物
（不活跃的 如金 也是金矿的形式
冶炼
活跃的 如硫 硫矿FeS）
高能量状态到低能量状态自发的；低能量状态到高能量状态要大量的热能。
金属腐蚀的本质：金属在一定的环境中经过反应回复到化合物状态。
即: 金属材料＋腐蚀介质→腐蚀产物＋热量。
因此腐蚀过程是一个放热的过程。（只是有些速度慢觉察不到）
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3.1 航空产品腐蚀的危害
• 造成航空产品可靠性下降。 • 带来高昂的维护费用。 • 酿成重大飞行事故。
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3.2 航空产品腐蚀的主要问题
• 设计时大量使用高强度材料制造飞机结构。 • 飞机上还存在容易发生腐蚀的结构因素。 • 飞机运营量和载货问题。 • 环境问题。
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3.3 航空产品腐蚀的检测
腐蚀的检测方法按检测手段分为目视检查（目测）和仪器检测。 目测是指采用目视和触摸结合的基本查方法。目测时可使用手电筒 、长柄反光镜和放大镜等工具。 仪器检查主要是检测目测难以发现的部位或部件的内部。对于飞机 结构的仪器检查，一般采取的方法是电涡流、超声波和X光检查。
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3.3 航空产品腐蚀的检测