金属腐蚀及控制
金属腐蚀处理方案
金属腐蚀处理方案
概述
金属腐蚀是指金属材料在与外界介质接触时,由于化学反应而引起的材料表面的损坏。
本文档将介绍金属腐蚀处理的方案。
预防措施
为了避免金属腐蚀的发生,我们可以采取以下预防措施:
1. 防止暴露于湿气和水中,因为水是导致金属腐蚀的主要介质之一。
使用合适的防护措施,例如使用防水涂层、密封剂等。
2. 控制金属材料的温度和湿度。
过高的温度和湿度会加速金属腐蚀的发生。
确保金属材料存放在适宜的环境中,避免过热和过湿的条件。
3. 使用抗腐蚀材料或涂层来增加金属材料的耐腐蚀性能。
选择适合环境条件的抗腐蚀材料,或者在金属表面施加涂层来提高其防护性能。
处理方法
如果金属已经出现了腐蚀问题,我们可以采取以下处理方法:
1. 清洗和去除腐蚀物。
使用适当的清洁剂和工具对腐蚀的金属
表面进行清洗,彻底去除腐蚀物和污垢。
2. 进行修复和涂层。
修复受腐蚀损坏的金属表面,并施加合适
的抗腐蚀涂层,以增加金属材料的耐腐蚀性。
3. 使用防腐蚀剂。
在金属表面涂覆防腐蚀剂,以形成一层保护膜,防止进一步的腐蚀发生。
结论
金属腐蚀处理方案主要包括预防措施和处理方法。
通过采取适
当的预防措施,可以减少金属腐蚀的发生。
如果腐蚀已经发生,及
时采取处理方法可以修复受损的金属材料并防止腐蚀的进一步发展。
金属腐蚀理论及腐蚀控制答案解析
⾦属腐蚀理论及腐蚀控制答案解析《⾦属腐蚀理论及腐蚀控制》(跟着剑哥⾛,有⾁吃。
)习题解答第⼀章1.根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度V p,并进⾏⽐较,说明两种腐蚀速度表⽰⽅法的差别。
解:由题意得:(1)对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有:V¯=△W¯/st=(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40+20×3+40×30)×0.000001=0.4694g/ m?h⼜有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/c m2?hVp=8.76V¯/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y对铝在30%HNO3(25℃)中有:V¯=△W¯铝/st=(16.1820-16.1347)/2×(30×40+30×5+40×5)×45×10-6 =0.3391g/㎡?hd=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3说明:碳钢的V¯⽐铝⼤,⽽Vp⽐铝⼩,因为铝的密度⽐碳钢⼩。
(2)对不锈钢在20%HNO3( 25℃)有:表⾯积S=2π×2.0+2π×0.015×0.004=0.00179 m2015V¯=△W¯/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715 g/ m2?h试样体积为:V=π×1.52×0.4=2.827 cm3d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3Vp=8.76V¯/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y对铝有:表⾯积S=2π×202V¯=△W¯/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/m2?h 试样体积为:V=π×22×0.5=6.28 cm3d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3Vp=8.76V¯/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y试样在98% HNO3(85℃)时有:对不锈钢:V¯=△W¯/st=(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m2?hVp=8.76V¯/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y对铝:V¯=△W¯/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/ m2?hVp=8.76V¯/d=8.76×0.3153/2.701=1.02mm/y 说明:硝酸浓度温度对不锈钢和铝的腐蚀速度具有相反的影响。
腐蚀的机理及其控制措施
腐蚀的机理及其控制措施腐蚀是一种难以避免的自然现象,它会导致材料的破损、失效,对工业制造和设备维护带来极大的困扰。
有许多因素会影响材料的耐腐蚀性能,其中包括环境条件、材料成分、加工和使用方法等等。
在本文中,我们将深入探讨腐蚀的机理,以及如何采取措施来控制它。
1. 腐蚀机理腐蚀是材料在接触化学环境时发生的一系列反应的结果。
在这些反应中,材料的原子或分子被氧化或还原,从而导致其电位和化学性质发生变化。
这些反应可以来源于氧化、酸化、盐类反应和生物作用等不同因素。
一种常见的腐蚀形式是金属腐蚀,它具有很高的经济和环境影响。
在一般情况下,金属的腐蚀反应包括四种反应类型:腐蚀反应、电化学反应、热量反应和生物腐蚀。
腐蚀反应是指金属在非电解质(如酸、碱)中的离子交换反应。
电化学反应通常发生于电解质中,其中金属通过与溶液中的电荷交换来腐蚀。
热反应通常是指金属快速氧化和燃烧等高温现象。
生物腐蚀是指一些微生物在特定条件下对金属的化学反应。
除此之外,在腐蚀机理的研究中,需要探讨腐蚀的成因,包括干燥腐蚀、隐蔽腐蚀和应力腐蚀等等,因为它们都会成为影响腐蚀的因素。
干燥腐蚀是指材料在干燥的环境中产生氧化物而腐蚀,在一些研究中可以通过控制清洁度来避免。
隐蔽腐蚀是指在材料内部发生的腐蚀过程,难以发现和处理。
应力腐蚀则是指金属在受到外界应力和化学环境共同影响下的腐蚀过程。
2. 腐蚀控制措施腐蚀虽然不可避免,但可以通过多种措施来降低腐蚀的风险和减缓腐蚀速度。
以下是几种常见的腐蚀控制措施:2.1 材料选择选用合适的耐腐蚀材料是一种很有效的腐蚀控制措施。
例如,在重化工行业中,选用防腐钢材料可以有效地降低设备和管道的腐蚀风险,从而延长使用寿命。
而在食品加工业中,采用不锈钢、铸铁等材料也可以有效地降低食品中的有害物质含量,提高食品的质量和安全性。
2.2 防腐涂料防腐涂料是一种常见的腐蚀控制方式。
涂料中含有具有防腐性能的化学物质,能够形成一层保护膜,保护金属材料不被化学环境侵蚀。
腐蚀及腐蚀控制
建立数字化防腐管理系统,整合腐蚀数据、设备运行数据等,实现智能化分析和 决策支持。
环境友好型防腐技术的探索
绿色防腐涂料
研发低毒、低挥发性有机化合物(VOC)的环保型防腐涂料, 降低对环境和人体的危害。
微生物防腐技术
利用微生物代谢产物对金属进行防腐蚀处理,具有环保、高 效、低成本等优点。
3
残余应力
金属制造过程中产生的残余应力可以提高腐蚀速 率。
03
腐蚀控制方法
防腐材料选择
耐腐蚀材料
选择对特定腐蚀介质具有 高耐受性的材料,如不锈 钢、钛合金、工程塑料等。
复合材料
利用两种或多种材料的特 性,通过复合形成具有优 异耐腐蚀性能的复合材料。
表面改性
通过物理或化学方法改变 材料表面的性质,以提高 其耐腐蚀性能。
这些技术的应用可以有效地保护建筑 物的结构和材料,延长建筑物的使用 寿命,提高建筑的安全性和耐久性。
在建筑行业中,常用的腐蚀控制技术 包括防锈涂料、耐候钢、防腐木等。
交通运输行业
1
交通运输行业是腐蚀控制技术应用的另一个重要 领域,因为该行业涉及到大量的金属结构和设备, 如车辆、船舶、飞机等。
2
在交通运输行业中,常用的腐蚀控制技术包括防 腐涂层、防锈油、金属喷涂等。
对某些金属,通过外加电流使其阳极氧化,形成致密的保护膜。
牺牲阳极保护
利用电位较负的金属作为牺牲阳极,为被保护金属提供电子,降低 腐蚀速率。
环境控制与缓蚀剂
环境控制
通过改变环境条件,如温度、湿度、pH值等,以降低腐蚀速率。
缓蚀剂
在腐蚀介质中添加少量缓蚀剂,通过化学作用抑制金属的腐蚀反应。
防锈包装
将金属物品包装在防锈材料中,以隔绝空气和水分,防止腐蚀发生。
金属腐蚀及控制
金属腐蚀及控制什么是金属腐蚀?金属腐蚀指的是金属表面与周围环境发生化学反应,导致金属本身的质量、性能以及外观均发生不同程度的改变的过程。
金属腐蚀是一种多因素、多种体系、多种形式的不可避免的破坏过程。
金属腐蚀的主要类型包括电化学腐蚀、化学腐蚀和微生物腐蚀等。
其中,电化学腐蚀是最为严重的一种金属腐蚀形式,占到了所有金属腐蚀形式的90%以上。
金属腐蚀的危害金属腐蚀的危害十分严重,主要体现在以下几个方面:1.对金属材料的结构和性能造成损害,使其失去或降低了原有的性能。
比如金属的强度、韧性、延展性、硬度等都会受到不同程度的影响。
2.对原材料和成品的功能造成影响,导致产品的使用寿命缩短。
3.金属腐蚀会加快机械设备的老化和损坏,导致设备的降效、停机等问题。
4.金属腐蚀还会污染土壤、水体和空气,给环境带来影响。
金属腐蚀的原因金属腐蚀有多种原因,主要包括以下几个方面:1.金属本身的结构和性能。
不同金属的结构和性能存在差异,不同金属对于腐蚀的抵抗能力也不同。
2.介质的性质。
介质的PH值、含氧量、温度、湿度、化学成分、流速等都会对金属的腐蚀起到重要影响。
3.外部因素的影响。
如电场、光照、机械应力、震动等。
4.工艺和设备的影响。
加工、制造、运输和使用过程中的因素也会导致金属腐蚀。
金属腐蚀的控制金属腐蚀的控制可以从以下几个方面入手:1.选用耐腐蚀金属材料。
钢铁、不锈钢、铜、铝等金属在不同介质中的耐腐蚀能力不同,因此在选材时需要根据具体情况进行选择。
2.采取防腐措施。
通过物理屏障或涂层的方式实现对金属的保护,如在金属表面涂上陶瓷、金属氧化物等。
3.对介质进行处理。
通过对介质的控制和处理降低腐蚀速度,如调整PH值、降低温度等。
4.采用电化学控制方法。
利用电位差和电位梯度对金属进行处理,例如利用阳极保护、阳极氧化等技术。
5.合理设计结构和工艺。
通过结构设计、加工工艺等方面的措施降低金属的腐蚀风险。
结论金属腐蚀是一种不可避免的金属破坏过程。
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。
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。
金属材料的腐蚀机理与控制
金属材料的腐蚀机理与控制腐蚀是金属材料在特定环境中发生的一种化学反应,导致金属表面发生损害或氧化。
了解金属材料腐蚀的机理,并采取控制措施,是保护金属材料并延长其使用寿命的关键。
本文将介绍金属材料的腐蚀机理以及可行的控制方法。
一、金属腐蚀的机理金属腐蚀主要受以下因素影响:1.1 金属自身性质每种金属材料都有自己的化学成分和晶体结构,这些特性将直接影响金属腐蚀的行为。
例如,铁质材料容易发生氧化腐蚀,而不锈钢则具有较强的抗腐蚀性能。
1.2 环境条件金属腐蚀的速度和程度与环境中的某些因素密切相关。
例如,温度、湿度、酸碱度、气体成分以及阳光照射等都会影响金属腐蚀的发生。
高温和高湿度环境以及强酸或强碱溶液通常会加剧金属腐蚀的速度。
1.3 电化学反应金属腐蚀通常是通过电化学反应发生的。
在腐蚀过程中,金属可以作为阳极或阴极参与电化学反应。
阳极反应是金属的氧化步骤,而阴极反应则是电子和还原剂之间的转移。
这些反应在金属表面产生了电位差,促使腐蚀反应的发生。
二、金属腐蚀的控制方法为了减缓金属腐蚀速度,以下控制方法可供选择:2.1 表面涂层通过在金属表面形成涂层可以提供一层保护层,减少金属与外界环境的直接接触。
例如,镀锌过程中将铁制品浸入锌溶液中,使其表面形成一层锌层,起到防腐蚀的作用。
2.2 阳极保护通过将一个更容易腐蚀的金属设为阳极,来保护所需保护的金属,从而降低了金属腐蚀的速率。
例如,在油罐等容器中,可以使用铝或锌作为阳极材料,来保护铁制品。
2.3 缓蚀剂缓蚀剂是一种可以控制金属腐蚀的化学物质,通过在金属表面形成保护层来阻止腐蚀反应的发生。
缓蚀剂可以通过溶液中的添加剂或覆盖在金属表面的薄膜来实现。
例如,在水中添加磷酸和亚磷酸盐可以减缓金属腐蚀的速度。
2.4 电化学防护电化学防护是通过控制金属表面的电位差来防止腐蚀反应的发生。
常见的电化学防护技术包括阳极保护和阴极保护。
阳极保护是通过提供一定的电流来保护金属,而阴极保护则是通过向金属表面提供足够的电子来防止氧化反应的发生。
金属腐蚀的机理及其控制技术
金属腐蚀的机理及其控制技术金属腐蚀是指金属与其周围环境作用产生的一种物理或化学反应,使金属发生腐蚀和破坏的现象。
金属腐蚀是工业、生活生产中不可避免的问题,因此控制金属腐蚀是十分必要的。
本文将从金属腐蚀的机理、类型和其控制技术等方面进行介绍。
一、金属腐蚀的机理金属腐蚀的机理是指金属与周围环境发生化学、电化学反应,导致金属原子丢失、离开金属内部,最终导致金属的腐蚀及破坏。
在自然环境中,金属腐蚀通常是由于金属与外界氧气、水等物质发生反应,而导致的。
具体而言,金属腐蚀可以分为以下几种类型:1. 干腐蚀干腐蚀是指金属在氧气和水分离的条件下腐蚀。
例如,铝的表面会自然形成一层致密的氧化物覆盖层,保护铝不被腐蚀。
2. 溶液腐蚀溶液腐蚀是指金属在水溶液或其他溶剂中腐蚀。
例如,铜为了提高其导电性通常利用盐酸进行处理,让铜表面形成一层致密的氯化物覆盖层。
3. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中,被其周围的化学物质和微观环境引起的化学和电化学反应而腐蚀。
电化学腐蚀是金属腐蚀中一种主要的类型,它包括了放电腐蚀、脱金属腐蚀和形成电池腐蚀等等。
4. 应力腐蚀应力腐蚀是指金属在外力(包括内部应力)的作用下,在腐蚀介质中发生的各种腐蚀现象。
比如,由于金属材料受到作用的应力、拉伸等就会导致金属表面形成裂纹,这样会导致金属的腐蚀。
二、金属腐蚀的控制技术为了控制金属腐蚀产生的损害,通常可以采用下列的方法:1. 涂层防护涂层防护是通过表面涂覆一种具有防护性的金属材料,防止金属与周围环境发生化学反应而导致的腐蚀损坏。
比如,我们平时买车的时候,可以在车的表面涂上一层具有抗腐蚀性能的防腐漆,这样就可以起到防腐的作用,延长车辆使用寿命。
2. 金属镀层金属镀层是将一层具有防护性能的金属物质贴附在需要防护的金属表面,防止金属与周围环境发生化学反应而导致的腐蚀和破坏。
例如,白银是一种优良的防腐金属,可以用来对其它金属表面进行镀银,也可以使用镍、铬等金属对金属表面进行镀层。
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。
金属材料的腐蚀与防护措施
金属材料的腐蚀与防护措施金属材料在实际使用过程中常常会遭受腐蚀的影响,这不仅会导致材料性能下降,还可能造成设备损坏甚至事故发生。
因此,实施有效的防护措施对于延长金属材料的寿命和维护设备的安全运行至关重要。
本文将探讨金属材料腐蚀的原因以及常见的防护措施。
一、金属材料腐蚀的原因金属材料腐蚀主要由以下几个方面的因素引起:1. 存在的介质:大气中的氧、水等化学物质,以及工业环境中的酸、碱等介质,都会对金属材料产生腐蚀作用。
2. 金属材料本身的性质:不同种类的金属材料具有不同的电化学活性,其中一些金属材料更容易受到腐蚀的影响。
3. 金属材料的结构:金属晶格的缺陷、内应力等结构因素也会导致金属材料更容易受到腐蚀攻击。
4. 温度和湿度:温度和湿度的变化对金属材料的腐蚀速率有着明显的影响,通常情况下,温度和湿度越高,腐蚀速率越快。
二、金属材料的防护措施1. 表面处理对金属材料进行表面处理是最常见也是最有效的防护措施之一。
常见的表面处理方法包括涂层、电镀、热喷涂等。
涂层能够有效地隔离金属材料与外界环境的接触,起到屏蔽腐蚀的作用。
电镀可以在金属材料表面形成一层抗腐蚀的保护层,提高材料的耐腐蚀性能。
热喷涂技术可以将抗腐蚀性能较好的材料喷涂在金属表面,形成保护层。
2. 合金化合金化是一种改变金属材料性能的方法,通过将其他元素与主要金属元素混合,使得合金材料具有更好的耐腐蚀性能。
例如,不锈钢是一种通过在铁中添加铬等元素来提高其耐腐蚀性的合金材料。
3. 电化学防护电化学防护是利用电化学原理来保护金属材料的一种方法。
常见的电化学防护方法包括阳极保护和阴极保护。
阳极保护是通过在金属材料表面形成阳极,以减缓金属腐蚀的进程。
阴极保护则是通过将一种能够更容易被腐蚀的金属连接到要保护的金属材料上,使其成为电池中的阴极,从而实现金属材料的保护。
4. 环境改善改善使用环境也是一种有效的防护措施。
例如,在潮湿的环境中使用金属材料时,可以通过控制湿度或者增加通风来减缓腐蚀的速率。
金属材料腐蚀及质量控制
● -
4金 属材 料 的 防腐 技术 .
41 化 金 属 的 表 面技 术 .钝
() 1添加缓蚀剂。 加入少量其他特殊物质在腐蚀介质与腐蚀物中 . 能够在一定程度上减缓 金属 的腐蚀速度 . 而这种 特殊的物质叫做缓蚀 ● l ‘ ● p I I ● 剂。 它能够使不锈钢转化为钝态 , 同时促使表面形成一层保护膜 . 从而 一蕾 l I t —I l 阻止介质 的侵蚀 () 2 介质成分与浓度对金属材料的腐蚀性也 产生很 大的影 响。如 () 2镀层 。 金属表面的工艺处理常常有表面镀层 、 面氧化镀层等 表 下图 : 碱性溶 液, 、 A、 B 盐溶液。 等, 其作用 主要是提高金属的耐腐蚀能力 . 并改善其机械性能 比较常 用的有镀锌 、 镀铬 以及氧化处理 () 3 涂层 。 长久以来石油沥青用作防腐蚀具有 明显 的优势 . 其绝缘 性、 粘接性和耐水性 , 以及抗剥能力都非常受人喜欢 42防 电化 处 理 技术 . () 1复合材料技术。 钢塑复合管是经复合加工后 的防腐蚀管材 . 结 构稳定 , 防腐蚀性 能好 , 广泛应用于 冶金 、 制药 、 石油化工 以及食 品加 工等行业 。 介晨壤度 般情况下 , 非氧化性的酸性 盐类 , 能引起金属材料 的强烈腐蚀 。 () 2 电流保护 。电流保护 中的阴极保护主要是把被保护的金属作 中性 与碱性盐类的腐蚀性能 比酸性盐类小很多 . 它们 主要是对金属产 为阴极 , 面加上直流电 , 而使其 电位向负方向降低 . 外 从 达到一定电位 生“ 极化 ” 作用 。 时, 此时腐蚀 电流快速减 小 , 使金属得 以保护。 ( 下转第 4 9页) 1
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金属材料腐蚀及质量控制
金属的腐蚀与防腐
金属的腐蚀与防腐金属是我们日常生活和工业生产中广泛应用的材料之一,然而,金属在使用过程中容易发生腐蚀现象。
腐蚀不仅会损害金属的外观和性能,还会导致安全隐患和财产损失。
为了保护金属不受腐蚀的侵害,我们需要采取一系列的防腐措施。
本文将就金属腐蚀的原因、分类以及常用的防腐方法进行探讨。
一、金属腐蚀的原因金属腐蚀是指金属与其周围环境发生化学反应而被破坏的过程。
主要的原因有以下几个方面:1. 氧化反应:金属与氧气发生氧化反应,形成金属氧化物。
例如,铁与氧气发生化学反应形成铁锈。
2. 酸碱腐蚀:金属与酸碱溶液接触时,会发生化学反应而导致腐蚀。
酸性溶液会加速金属腐蚀,碱性溶液则会使其减缓。
3. 电化学腐蚀:金属在电解质溶液中,由于电流的作用会发生电化学反应而腐蚀。
4. 氯离子腐蚀:金属与氯离子接触会导致腐蚀,尤其是在潮湿的环境中。
二、金属腐蚀的分类根据金属腐蚀的发生方式和破坏性质,可以将金属腐蚀分为以下几类:1. 干腐蚀:金属在干燥环境中,由于氧气和金属表面的反应而发生腐蚀,如铁锈的形成。
2. 湿腐蚀:金属在潮湿环境中,由于水蒸气、液体水和金属表面的反应而发生腐蚀。
3. 化学腐蚀:金属与酸、碱、盐等化学物质接触发生腐蚀。
4. 电化学腐蚀:金属在电解质溶液中发生电化学反应而腐蚀,如电池中阳极的腐蚀。
三、金属腐蚀的防腐方法为了保护金属不受腐蚀的侵害,我们可以采取以下几种常用的防腐方法:1. 表面处理:金属的表面处理是预防腐蚀的重要手段之一。
可以通过镀层、涂层等方式,形成具有防腐功能的保护层。
例如,电镀、喷涂等方法可以在金属表面形成一层坚韧的保护膜,阻隔氧气和有害物质的侵蚀。
2. 金属合金:金属合金是由两种或两种以上金属元素按一定比例混合而成的新材料。
金属合金具有优越的抗腐蚀性能,可以提高金属的耐蚀性。
例如,不锈钢就是铁、铬、镍等多种金属元素的合金,具有良好的防腐蚀性能。
3. 主动防护:主动防护是通过改变环境条件,减少金属腐蚀的发生。
腐蚀及腐蚀的控制
腐蚀及腐蚀的控制许多物品和构件涂漆主要是为了装饰;即:改变其外观。
使用保护涂料时,其目的则是为了保护表面免遭腐蚀。
当然,大多数涂料施工在表面上起着保护和装饰双重作用。
基本了解腐蚀过程将有助于使检查人员懂得为什么要使用保护涂料,并学会应用将碰到的各种配套。
每个人都亲眼目睹过一种或多种形式的腐蚀。
在工作场所和日常生活中有许多关于腐蚀的实例。
定义NACE按如下定义腐蚀:腐蚀是一种材料(通常为金属)因与周围环境发生反应而变坏的现象。
该定义范围甚广,并说明除了金属以外,其它材料例如:混凝土,木材和塑料等也会变坏或遭受腐蚀。
对于本讨论,我们将主要关注用于建造业的钢材以及其它金属的电化学腐蚀。
[在本大纲的高级单元中,我们将研究混凝土的‘腐蚀’并发现钢筋混凝土的损坏往往由于增强(钢)筋遭受腐蚀而造成。
]腐蚀是一种遵循科学规律的自然现象或过程,所以我们不应对腐蚀发生的现实情况感到惊奇。
几乎所有材料暴露于自然环境中都会变坏。
例如:铁或钢暴露于空气和水中时,我们会看到锈在几小时内逐步显现出来,出现我们所熟悉的红棕色氧化铁。
有时甚至会在几分钟内产生腐蚀。
如果是其它材料,例如:用铜,黄铜,锌,铝或不锈钢代替铁,也会发生某种程度的腐蚀,但可能所花时间较长。
这些材料腐蚀速率降低的一个原因是由于铜,锌,铝或铬形成了保护性金属氧化物。
这种氧化层虽然相当薄,但对不断的侵蚀形成了一种保护屏障,因而降低了腐蚀速率,使其几乎处于停止状态。
这种自然过程称作钝化。
无论是氧化物,碳酸盐,氯化物,硫酸盐,还是其它化合物,这一表面层的形成是耐腐蚀的主要因素,特别是如果表面层能有效地将金属与所处环境隔离开来。
这种自然形成的涂层必定是既具耐扩散性又具耐水性。
不幸的是,铁或钢不形成这种有效的屏障。
所生成的锈可渗透氧气和潮气,使钢材继续锈蚀。
如果不另采取措施进行保护,金属最终必将遭至损坏。
在大多数情况下,保护涂料用于在金属表面上生成人工保护层并延长金属的有使用寿命。
金属腐蚀理论及腐蚀控制
金属腐蚀理论及腐蚀控制第一部分腐蚀原理一、均匀腐蚀速率1-1.根据表1-1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度v-和年腐蚀深度vp,并进行比较,说明两种腐蚀速度表示方法的差别。
表1-1碳钢和铝在硝酸中的腐蚀试验数据试验介质样品材料矩形薄板样品尺寸(mm)腐蚀前重量W0(g)浸泡时间t(HR)腐蚀后重量W1(g)30%硝酸,25?碳钢20?40? 318.71534518.6739铝30?40? 516.18204516.13471-2. 奥氏体不锈钢和铝广泛用于硝酸工业。
根据表1-2中的数据,计算不锈钢和铝在两种硝酸溶液中的腐蚀速率VP,分析结果,并比较两种材料的耐腐蚀性。
表1-2不锈钢和铝在硝酸中的腐蚀试验数据试验介质试样材料圆形薄板试样尺寸(mm)腐蚀前重w0(g)浸泡时间t(tr)腐蚀后重w1(g)20%hno3,25?c不锈钢?30?422.336740022.2743铝?40?516.96462016.915198%hno3,85?c不锈钢?30?422.3367222.2906铝?40?516.96464016.92501-3.已知锌氧化生成的表面膜组成为zno,根据表1-3中所列的数据计算不同试验时间所得到的平均腐蚀速度vp,画出vp随时间变化的曲线。
所得结果说明了什么?表1-3 400℃时的锌含量?C氧化试验数据试验时间(HR)样品增重(mg/cm2)100.32200.45400.57600.64800.681200.761600.811-4将镁在0.5mol/lnacl溶液中浸泡100小时后,共释放330cm3氢气。
1-1rocifn?a?v试验温度25?c,压力760mmhg;试样尺寸为20?20?0.5(mm)的薄板。
计算镁试样的失重腐蚀速度vp。
(在25?c时水的饱和蒸汽压为23.8mmhg)1-5. 表面积为20cm2的铜样品为700?C在氧气中氧化2小时,消耗了13.6cm3的氧气(在25℃下测量,1atm)。
工艺腐蚀控制方案
工艺腐蚀控制方案概述工业生产中常常会遇到金属材料腐蚀的问题,腐蚀不仅会减少金属材料的使用寿命,还可能对生产过程造成严重的影响。
为了有效控制工艺腐蚀,减少腐蚀对工业生产的影响,需要制定科学的腐蚀控制方案。
本文将就工艺腐蚀的控制方案进行详细介绍。
腐蚀机理分析腐蚀是由于金属表面与环境介质中存在的化学物质发生氧化还原反应而引起的。
具体来说,腐蚀是通过电化学反应来实现的,金属腐蚀可以分为化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀等多种形式。
不同的腐蚀机理需要采取不同的控制方法。
工艺腐蚀控制方案材料选择在工业生产中,选用抗腐蚀性能良好的材料是最直接有效的腐蚀控制措施。
常见的抗腐蚀材料包括不锈钢、镍基合金、塑料、橡胶等。
根据不同的使用环境和工艺要求,选择适合的材料可以大大减少腐蚀的风险。
表面处理金属材料的表面处理可以提高其抗腐蚀性能。
常用的表面处理方法包括防腐涂层、电镀、磷化等。
通过对金属表面进行处理,可以形成一层保护层,有效阻隔腐蚀介质对金属的侵蚀。
环境控制控制腐蚀介质的成分和浓度是工艺腐蚀控制的关键。
在实际生产中,可以通过以下几种方法来控制环境介质的腐蚀性:1.稀释:合理控制腐蚀介质的浓度,降低其对金属材料的侵蚀速度。
2.中和:通过添加中和剂将腐蚀介质中的酸碱度调整到中性或弱碱性,减少腐蚀的发生。
3.通风:加强通风设施,有效降低腐蚀介质的浓度。
4.过滤:通过过滤装置去除腐蚀介质中的杂质,减少腐蚀物质对金属的侵蚀。
操作控制在工业生产过程中,合理的操作控制可以减少腐蚀的风险。
以下是一些常见的操作控制措施:1.温度控制:控制温度可以减缓某些腐蚀反应的发生速率,从而延长金属材料的使用寿命。
2.流速控制:适当控制流速可以减少腐蚀介质对金属表面的冲刷和侵蚀。
3.避免氧差电池效应:在金属表面存在局部腐蚀时,应注意避免氧差电池效应的发生,防止产生更严重的腐蚀现象。
4.防止积水:避免在金属表面积水,尤其是在长时间停留水,因为积水可能会提供媒介以促进腐蚀。
腐蚀基础知识介绍
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四、金属腐蚀形态
缝隙腐蚀:
金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的缝隙,缝隙 内有关物质的移动受到了阻滞,形成浓差电池,产生局部腐蚀, 称为缝隙腐蚀。
阴极保护广泛用于土壤和海水中的金属结构、装置等,如 管道、电缆、海船、港湾码头设施、钻井平台、水库闸门、油 气井等。
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五、腐蚀控制途径
阳极保护:
一些可以钝化的金属,当从外部通入电流,电位随电流上 升,达到致钝电位后,腐蚀电流急速下降,后随电位上升,腐 蚀电流不变,直到过钝区为止。利用这个原理,以要保护的设 备为阳极导入电流,使电位保持在钝化区的中段,腐蚀率可保 持很低值。在保持钝性的电位区间,决定金属的阳极溶解电流 密度大小的是钝化膜的溶解速度,所以,金属的钝态不是热力 学稳定状态,而是一种远离平衡的耗散结构状态。
一般来说,介质中氯化物浓度的增加,会缩短应力腐蚀开裂 所需的时间。不同氯化物的腐蚀作用按Mg2+、Fe3+、Ca2+、 Na1+、Li1+等离子的顺序递减的。
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四、金属腐蚀形态
腐蚀疲劳:
腐蚀疲劳是在腐蚀介质与循环应力的联合作用下产生的。疲 劳破坏的应力值低于屈服点,在一定的临界循环应力值(疲劳 极限或称疲劳寿命)以上时,才会发生疲劳破坏。而腐蚀疲劳 却可能在很低的应力条件下就发生破断,因而它是很危险的.
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二、金属腐蚀的分类
按照腐蚀机理分:
化学腐蚀:金属表面与周围介质直接发生纯化学作用而引起 的破坏。特点是氧化剂与金属表面的原子相互作用而形成腐 蚀产物,电子的传递是金属与氧化剂之间直接进行的,没有 电流产生,如金属在高温时氧化引起的腐蚀。
控制金属腐蚀有哪些方法
控制金属腐蚀有哪些方法?冷却水对金属的腐蚀主要是电化学腐蚀。
大部分控制方法不能完全消除这种腐蚀,只能减缓腐蚀,使其控制在一个可接受的程度。
常用以下方法。
(1)化学处理法——添加缓蚀剂即在循环冷却水系统中加入低剂量的缓蚀剂(又称腐蚀抑制剂),使金属的腐蚀受到抑制。
缓蚀剂在水中的浓度一般保持几毫克到几十毫克每升。
缓蚀剂的缓蚀机理可从电化学腐蚀抑制和形成金属保护膜两个角度来看。
从电化学腐蚀角度看,缓蚀剂抑制了阳极或阴极过程,在金属表面产生极化作用,使腐蚀电流减小,达到缓蚀作用。
从成膜理论角度看,缓蚀剂在金属表面上形成一层难溶的保护膜,阻止了冷却水中氧的扩散和金属的溶解。
添加缓蚀剂的化学方法能将金属的腐蚀速度控制在允许的范围,可对全系统进行保护,且经济实用,是目前应用最广泛的方法。
(2)提高运行pH值提高循环冷却水系统运行的pH值可以降低碳钢的腐蚀速度。
这是因为天然水中均含有一定量的碳酸氢盐及碳酸盐,pH值提高之后碳酸盐碱度提高了,容易在金属表面形成碳酸盐保护膜。
同时当pH值达到8.0以上时,溶解氧能使碳钢表面生成一层钝化膜(Y-Fe₂O₃)。
提高pH值不需在水中加碱。
由于循环冷却水在曝气和提高浓缩倍数时,水的pH值会自然增长,一般在8.0~9.5之间,故可尽量在自然pH值下运行,系统中可不加酸或少加酸;也不宜在pH>9.5运行。
(3)涂料覆盖法这种方法是在碳钢换热器的传热表面或封头上涂上防腐涂料,形成一层连续的牢固附着的薄膜,使金属与冷却水隔绝,避免受到腐蚀。
此法可应用于系统中部分换热器的防腐蚀。
只要涂料选择合适、涂敷的质量好,换热器的使用寿命可以很长,已发现有的使用已超过20年。
在实际应用中证明在以下情况时,涂料覆盖换热器有特殊的效果。
①系统中不锈钢换热器比率大,碳钢换热器可全部采用涂料涂覆。
这样可以不考虑全系统的腐蚀问题,系统中可不加缓蚀剂。
②碳钢壳程水冷却器的管外极易结污垢而造成严重的垢下腐蚀,平均寿命约为30个月左右。
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第一章电化学腐蚀1、何为腐蚀原电池?(外电路短路,画图)腐蚀原电池:外电路短路原电池。
2、何为次生腐蚀反应?举例说明(Fe)次生腐蚀反应:阳极、阴极腐蚀产物之间发生反应。
如:Fe,Cu,3%NaCl溶液中;阳极:Fe - 2e = Fe2+阴极:O2 + 2H2O + 4e =4OH-次生腐蚀过程:Fe2++ 2OH- = Fe(OH)2Fe(OH)2 沉积阳、极阴交界处形成致密膜起保护作用,若Fe(OH)2 进一步反应:Fe(OH)2 + O2 + 2H2O =4Fe(OH)3,脱水成铁锈xFeO.yFe2O3.2H2O 疏松不起保护作用。
3、微电池的种类有哪些?定义:人眼不可辨,指阳极区和阴极区尺寸小,很难区分。
(1)成分不均匀钢或铸铁中的Fe、Fe3C或石墨,Fe为阳极,Fe3C或石墨为阴极;(2)组织不均匀晶界与晶粒内部,一般晶界为阳极,晶粒内部为阴极;(3)物理状态不均匀应力大晶格畸变为阳极,应力小为阴极。
4、双电层有哪几种?(1)金属+ H2OMn +.ne + mH2O = Mn+ .mH2O + ne(2)金属+ 金属盐溶液CuSO4溶液中的Cu2+由于被Cu吸引沉积到Cu上。
Cu2 + + 2e = Cu(3)非金属+ 电解质溶液氧电极:Pt吸附O2或O,得到Pt上的e。
Pt =Pt + + e氢电极:Pt吸附H2或H,得到Pt上的e。
Pt =Pt + + e5、简述阴极和阳极化学极化、浓差极化、电阻极化的原因。
(1)阳极极化原因A.化学极化(活化极化):金属溶解速度<电子迁移速度,电子迁移到阴极,失电子Mn+还未迁移到溶液中,导致阳极带正电荷,电位升高,ηa>0;B.浓差极化:阳极周围Mn+向外扩散速度较慢,使阳极附近Mn+活度升高,ηc>0;M - ne =Mn+;ε↑=ε0+RT/nF ln(a Mn↑/1)C. 电阻极化:阳极形成保护膜,使M→Mn+过程受阻,ηr>0;(2)阴极极化原因A.化学极化(活化极化):电子在阴极堆积,得电子反应速度减慢,导致阴极极带负电荷,电位降低,ηa<0;B.浓差极化:阴极附近得电子物质浓度降低,相对而言,电子在阴极上偏聚,ηc<0;总的极化超电压η=ηa + ηc + ηr6、简述极化规律,画出相对应的示意图。
极化规律:η*i≥07、画出钝化时的阳极极化曲线,标出相应部位。
ib致钝电流(活化峰电流) 、Eb致钝电位;ip维钝电流、维钝电位范围Ep~Eop;i0交换电流密度。
8、浓差极化的表达式是什么?讨论浓差极化的影响因素id表征浓差控制时的极限电流9、画出氢活化极化曲线,写出超电压表达式。
析氢,ηα=±βlog(i/i0))dcii-log(1n0.059=ηxnFDC==总ii d10、分别画出析氢反应、吸氧反应极化曲线,并讨论其控制因子。
析氢腐蚀:2H+ +2 e →H2 控制因子:电化学极化(活化极化)吸氧腐蚀:O2 + 4e + 2H2O→4OH-氧输送到阴极,即V输;扩散、迁移过程浓差控制;阴极发生去极化反应,即V反;电化学极化(活化极化)。
V输>>V反时(OPG段活化控制)V输<<V反时(BFSN段扩散控制)V输≈V反时(OPFSN段混合控制)达到析氢电位时(SQG段析氢吸氧共同控制)11、简述金属钝化理论。
(1)成相膜理论表面上生成保护性固体产物膜,将金属和溶液机械隔开。
由于氧化物膜溶解速度很小,使腐蚀速度降低。
(2)吸附理论金属表面(或部分表面)上形成了氧或含氧粒子的吸附层,使金属表面的键化饱和,使阳极反应活化能增大,金属溶解速度降低。
12、简述过钝化的原因。
定义:在强氧化性介质中或电位很高条件下,金属表面的不溶性膜,转变为易溶解的膜,由钝化变为活化。
(1)低电位区,活化反应:Fe-2e=Fe2+ ,E=-0.44V;Cr-2e=Cr2+ ,E=-0.74V(2)电位升高,阳极表面形成不溶性的Fe3O4、γ—Fe2O3、Cr2O3进入钝化状态。
(3)若电位再连续升高1v以上,发生过钝化反应,钝化膜溶解。
Fe3O4 + 8H+→3Fe3+ + 4H2O + eCr2O3+ 4H2O→Cr2O72- + 8H+ + 6e13、画出典型的伊文思腐蚀极化图,并对其分析。
corcoraacoraccorccacIIEEIEEIEEEE⨯-+-+-=-)(cccEEP-=aaEEP-=acEE-EEaccor-0Pc是阴极极化曲线的斜率,叫阴极极化率,表示阴极反应的阻力。
Pa是阳极极化曲线的斜率,叫阳极极化率,表示阳极反应的阻力。
R是电路的欧姆电阻R,为电阻极化率。
Evans极化图的本质特征:用极化曲线的斜率来表示腐蚀电池工作的阻力,电极反应的阻力越大,极化曲线的斜率就越大。
14、简述伊文思极化图的控制因子。
阳极极化控制Pa>> Pc 阴极极化控制Pc>> Pa 欧姆电阻控制R >>Pa 混合控制Pa ≈Pc 15、画出析氢反应依附于Zn、Fe、Pt,比较腐蚀速度大小,阐述原因。
腐蚀速度:Zn>Fe>Pt原因:电流密度相同时,析氢超电势依次增大,腐蚀速度依次减小。
16、简述影响腐蚀的内因、外因。
内因:金属自身,电位,钝性,超电压,形变,应力、表面等;外因:介质、浓度、温度、流速等。
内因:(1)金属电极电位 E↑+稳定耐蚀,E↓-金属不稳定。
(2)超电压对腐蚀影响电极电位可判断稳定性,但不可确定腐蚀速度。
(3)金属钝性影响钝性金属处于维钝状态具有良好的耐蚀性。
(4)腐蚀产物影响不溶的致密固体膜如PbSO4电使电极反应阻力↑,腐蚀速度↓。
(5)合金元素影响合金元素偏析、第二相等构成短路腐蚀微电池,显完全极化状态,合金总电位处于Ea ~Ec之间为ER也称混合电位。
(6)单相固溶体与n/8规律影响二元合金中,其中一种原子数配比达到n/8时,出现耐蚀性突变,耐蚀性↑。
(7)固溶体中合金成分选择性腐蚀电位较负的成分(元素)先溶解,同时伴有电位较高成分(元素)溶解后,又沉积回去。
(8)Fe中合金元素对Fe极化曲线影响阴极极化曲线C固定:合金化使A→A2,ip→↓,不易腐蚀。
阳极极化曲线A固定:合金化使C→C2,促进阳极钝化。
合金化使C→C1,提高耐蚀性。
(9)复相合金组织一般合金中的杂质、碳化物、石墨等第二相为阴极、基体固溶体为阳极。
(10)金属热处理与组织对腐蚀的影响热处理使应力变化、晶粒长大、第二相析出均导致电化学性质变化。
(11)变形与应力对腐蚀的影响机加工、冷变形使晶格畸变位错增加加速腐蚀。
(12)材料表面状态对腐蚀的影响凹的部位氧难进入为阳极。
凸的部位氧易进入为阴极。
外因:(1)介质PH值的影响 PH↓酸性↑、EH↑→i↑腐蚀加速。
(2)氧和氧化剂对腐蚀影响Ⅰ区:活化腐蚀;Ⅱ区:钝化;Ⅲ区:过钝化(3)溶液中的盐浓度影响A线:金属在氯化盐溶液中,开始钝化,后来发生活化加速腐蚀。
B线:金属在中性盐溶液中,随Cl-浓度增加,局部腐蚀加快,当Cl-浓度再增加时,溶液中氧含量降低,减慢腐蚀。
(4)介质流速影响流速较小时,随V流↑→V腐↑,当V流↑引起钝化,V流继续提高↑,破坏钝化膜。
吸氧扩散控制V流↑→ V腐↑但到D点后, V流↑→V腐不变。
(5)温度对腐蚀影响T ↑→电解质电阻↓,加速阴极过程→V 腐↑; T ↑→加速析氢反应→V 腐↑; T ↑→C 氧↓→减慢吸氧反应→V 腐↓;T ↑→阳极电位正移,ib ↑→钝化难易进行,→V 腐↑。
(6)压力对腐蚀影响封闭体系:T ↑→P ↑→C 氧↑→V 腐↑; 敞开体系:T ↑→P 不变→C 氧↓→V 腐↓。
17、99.5%的铝浸泡于发烟浓硫酸中8天,试样尺寸50×50×1mm 3,原始重量W 0=4.0530g ,腐蚀后W 1=4.0189g ,求深度腐蚀速度(V 失、V 深),阳极电流密度ia 。
失重腐蚀速度:深度腐蚀速度:V 失与V 深换算:阳极电流密度ia:V 失=(4.0530-4.0189)/(0.05×0.05×8×24)=7.1042×10-2(g/m2˙h ) 密度d=4.0530×99.5%/(5×5×0.1)=1.6131(g/cm3) V 深=8.76×7.1042×10-2/1.6131=0.3858(mm/a ) Ia=3×7.1042×10-2×96500=20566.659(A/m2) 第二章 金属全面腐蚀与局部腐蚀1、简述电偶腐蚀等几种腐蚀的定义、现象及机理。
(1)电偶腐蚀定义: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,电位较负的金属腐蚀被加速,而电位较正的金属受到保护的腐蚀现象。
特点:异金属部件的组合、金属镀层、金属表面的导电性非金属膜、气流或液流带来的异金属沉积。
机理:)单位:失y cm /g (tS Δw V 2⋅⋅=-)(单位:深y /mm tΔhV =)(单位:失深mm/y dV 8.76V =StWF n i ∆=a(1)电动序:按照金属标准电极电位大小排列的顺序表。
判定腐蚀倾向;(2)电偶序:金属和合金在实际的腐蚀电位(非平衡电极电位)的相对大小排列而成的序列表;(3)电偶腐蚀的推动力:接触金属的电位差是电偶腐蚀的推动力。
(2)小孔腐蚀(点蚀)定义:腐蚀集中于金属表面的很小范围内,并深入到金属内部的蚀孔状腐蚀形态,称为小孔腐蚀或点蚀。
机理:两个阶段:即蚀孔成核、蚀孔生长。
A.蚀孔成核:二种学说,即钝化膜破坏理论和吸附理论。
结果:Cl-破坏钝化膜、形成可溶性氯化物、在新露出的基体金属的特定点(敏感位置)上生成小蚀坑点蚀核(孔蚀生成的活化中心)、孔径20~30微米。
B. 蚀孔的生长(发展)----闭塞电池自催化过程:形成蚀孔后,孔内金属处于活化状态(电位较负),蚀孔外的金属表面仍处于钝态(电位较正),于是蚀孔内外构成了膜—孔电池。
①小孔内显酸性;②H+↑,可发生析氢;③H+↑,孔内缺氧、再钝化困难,始终处于活化状态。
④大阴极、小阳极,加速腐蚀。
(3)缝隙腐蚀(氧浓差腐蚀、沉积腐蚀)定义:(1)缝隙腐蚀定义:在金属与金属、金属和非金属之间构成狭窄的缝隙内,有电解质溶液存在,介质的迁移受到阻滞时产生的一种局部腐蚀形态称为缝隙腐蚀。
(2)水线腐蚀定义:浸入海水中水线部分或插入土壤中的金属由于氧浓度不同发生腐蚀称为水线腐蚀。
缝隙腐蚀机理:阳极(缝内内): 阴极(缝内外): 起始阶段:缝内缺氧,缝外富氧,形成了“氧浓差电池”腐蚀加速阶段:缝隙几何形状及产物堆积形成“闭塞电池”,“闭塞电池”引起的酸化自催化作用。