金属管道腐蚀防护基础知识
金属管道腐蚀防护基础知识
金属管道腐蚀防护基础知识引言:金属管道在许多工业领域中被广泛应用,包括石油化工、化学工程、航空航天、供水供气等等。
然而,金属管道腐蚀是一个常见的问题,导致管道的功能性能下降,甚至可能引发严重的事故。
因此,金属管道腐蚀防护是非常重要的。
本文将介绍金属管道腐蚀的基本原因、腐蚀类型以及常用的腐蚀防护方法。
一、金属管道腐蚀的原因:金属管道腐蚀的原因主要有以下几点:1. 化学腐蚀:当金属管道与介质中的酸、碱、盐等化学物质发生反应时,会引发化学腐蚀。
例如,金属管道与盐水接触时,会引发盐水腐蚀。
2. 电化学腐蚀:当金属管道处于电解质溶液中,且与其他金属或非金属相接触时,会形成一个电化学反应体系,导致管道表面发生腐蚀。
例如,金属管道与土壤接触时,会引发土壤腐蚀。
3. 腐蚀疲劳:金属管道在经历重复应力循环的情况下,容易发生腐蚀疲劳,形成腐蚀龟裂。
4. 应力腐蚀开裂:金属管道在受到应力的作用并暴露于腐蚀介质中时,容易出现应力腐蚀开裂。
二、金属管道腐蚀的类型:金属管道腐蚀的类型主要有以下几种:1. 均匀腐蚀:管道表面均匀发生腐蚀,导致管道的厚度逐渐减少。
2. 局部腐蚀:管道表面只发生局部区域的腐蚀,可能形成坑洞、孔洞等,导致管道的局部薄弱。
3. 穴蚀腐蚀:在管道表面形成小孔,逐渐向管道内部扩展,可能造成管道破裂。
4. 电化学腐蚀:通过金属管道与周围环境的电化学反应形成腐蚀。
5. 应力腐蚀开裂:受到应力的作用下,管道在腐蚀介质中发生开裂。
三、金属管道腐蚀防护方法:为了保护金属管道免受腐蚀侵害,我们可以采用多种腐蚀防护方法。
1. 表面涂层防护:通过在金属管道表面涂上一层防腐涂料来阻隔金属与腐蚀介质的接触,起到防护腐蚀的作用。
常见的涂层材料有油漆、橡胶、聚酯、环氧树脂等。
2. 阳极保护:通过在金属管道表面安装一个更容易被腐蚀的金属(如锌)作为阳极,使其受到腐蚀,从而保护主体金属管道不被腐蚀。
常见的阳极保护方法有热浸镀锌、电镀锌等。
中国腐蚀与防护学会 金属防腐蚀手册
我国腐蚀与防护学会金属防腐蚀手册第一章:金属腐蚀的基本概念1. 金属腐蚀的定义金属腐蚀是指在金属与其周围环境接触的情况下,金属表面受到化学或电化学的侵蚀,导致金属的质量和结构发生变化的过程。
金属腐蚀是一个不可逆转的过程,对金属的损坏是永久性的。
2. 金属腐蚀的分类根据腐蚀介质的不同,金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。
化学腐蚀是指金属直接受到化学物质的腐蚀,而电化学腐蚀是指金属与电解质溶液接触时发生的一种电化学过程。
3. 金属腐蚀的危害金属腐蚀不仅会导致金属的质量和结构损坏,还会影响到金属制品的外观和使用寿命。
金属腐蚀也会对环境造成污染,对人体健康和安全构成威胁。
第二章:金属防腐蚀的原理和方法1. 金属防腐蚀的原理金属防腐蚀的原理是通过改变金属与其周围环境的接触状态,阻止金属腐蚀的发生。
常用的金属防腐蚀方法包括物理防腐蚀、化学防腐蚀和电化学防腐蚀等。
2. 金属防腐蚀的方法(1)涂层防腐蚀:将金属涂覆一层具有耐腐蚀性的涂层,以隔离金属与环境的接触,防止腐蚀的发生。
(2)阳极保护:在金属的表面放置一块较活泼的金属,使其成为阳极,从而保护被保护金属。
(3)合金化:将一种或多种金属或非金属添加到金属中,改变金属的组织结构和物理性能,提高金属的抗腐蚀能力。
(4)阴极保护:通过外加电流或外加电源,使金属表面成为阴极,从而抑制金属腐蚀的发生。
第三章:金属防腐蚀的应用实践1. 工业领域中的金属防腐蚀在石化、船舶、汽车、航空航天等工业领域中,金属制品往往需要具备较高的耐腐蚀性能,以确保设备和产品的安全、稳定和持久运行。
2. 城市基础设施中的金属防腐蚀城市基础设施中的钢结构、管道、桥梁、隧道等金属构件,常常需要经过防腐蚀处理,以保证其在潮湿、高盐度环境下的使用寿命和安全性。
3. 日常生活中的金属防腐蚀在日常生活中,我们经常接触到各种金属制品,如家具、电器、汽车等,这些金属制品也需要经过防腐蚀处理,以延长其使用寿命和美观度。
埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术
埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术随着工业化和城市化进程的不断推进,安装在地下的金属管道已经成为了现代社会不可或缺的基础设施之一。
金属管道作为输送燃气、石油、水等流体的主要管道,其遭受腐蚀穿孔的现象不断增加,给管道的正常生产运行带来了严重的威胁。
本文将对金属管道腐蚀穿孔的原因进行分析,并介绍一些有效的防护技术。
一、腐蚀穿孔的原因1、化学腐蚀:一些流体具有强腐蚀性,例如:其他酸、碱、氨气等,如果金属管道长期暴露在这些介质中,则会发生化学反应,导致金属管道的腐蚀、穿孔等现象。
2、电化学腐蚀:金属管道在潮湿环境中,会形成电池腐蚀。
在金属管道内部,由于不同材料的接触,以及化学物质的存在,使得金属管道内部的部分区域成为阳极,而其他部分则成为阴极,从而产生电流。
这种电流会加速管道内金属素材的腐蚀速度,导致腐蚀穿孔。
3、微生物腐蚀:地下的金属管道通常会接触到地下水和土壤中的生物和细菌,这些细菌和微生物具有很强的生物腐蚀能力。
这些微生物分解管道表面的金属,进而引起管道腐蚀而穿孔。
微生物腐蚀大多出现在凝析水处以及高含硫化合物介质接触的区域。
4、机械损伤:地下金属管道容易受到机械反弹等因素的影响,从而引起管道表面的缺陷与划痕,缺陷和划痕进一步演变成腐蚀点和穿孔。
二、防护技术1、涂层防腐:涂层防腐是保护金属材料免受外界直接腐蚀的方法。
将聚氨酯和环氧等物质涂在金属管道表面,可防止长期暴露在介质中。
涂层防腐方法有较低的成本,适合用于规模较小的管道预防。
2、热镀锌:热镀锌是将金属管道表面与锌涂层结合,以保护该区域免受腐蚀。
该方法可以抵抗化学和电化学腐蚀,并且有较长的使用寿命。
3、合金覆层防护:合金覆层防护技术是一种新型防腐方法,它把一层与管子表面材料类似的合金覆在管子表面,形成一层致密的保护膜。
该方法的优点是环保,具有较高的抗腐蚀性和较长的使用寿命,但成本相对较高。
4、阴极保护:阴极保护是在管道外部施加一个阴极,使管道成为一个阴极,而防腐剂成为阳极,从而减缓金属管道的腐蚀。
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。
钢质管道及储罐腐蚀防护与调查方法
钢质管道及储罐腐蚀防护与调查方法全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:钢质管道及储罐在工业生产中起着非常重要的作用,但由于长期受到各种外界因素的侵蚀,容易出现腐蚀现象。
腐蚀会降低钢质管道及储罐的使用寿命,甚至造成安全事故。
做好钢质管道及储罐的腐蚀防护工作至关重要。
本文将介绍钢质管道及储罐的腐蚀防护与调查方法,希望对相关工作者有所帮助。
一、腐蚀的原因1. 化学腐蚀:由于介质中存在腐蚀性物质,如酸、碱、盐等,会导致钢质管道及储罐表面发生化学反应而产生腐蚀。
2. 电化学腐蚀:由于环境中的湿度、氧气、温度等因素的影响,形成一种氧化还原反应,从而形成电化学腐蚀。
3. 浸蚀腐蚀:介质对钢材表面产生溶解作用,导致钢质管道及储罐表面发生溶解腐蚀。
二、腐蚀防护方法1. 使用耐腐蚀材料:选择耐腐蚀性能好的材料进行制造,如不锈钢、镍基合金等,可以有效防止腐蚀的发生。
2. 表面涂层:对钢质管道及储罐进行表面涂层处理,如喷涂底漆、油漆等,形成一层保护膜,减少外界腐蚀物对钢材表面的侵蚀。
3. 阴极保护:通过在钢质管道及储罐表面施加外部电流,形成一种保护层,减缓腐蚀的速度。
4. 修补处理:一旦发现钢质管道及储罐表面出现腐蚀现象,应及时进行修补处理,防止腐蚀进一步扩大。
5. 定期检测:定期对钢质管道及储罐进行检测,及时发现腐蚀问题,采取相应措施,防止腐蚀造成的安全隐患。
1. 目测检查:对钢质管道及储罐表面进行目测检查,观察是否有腐蚀斑点、变形等现象。
2. 厚度测量:使用超声波仪器等工具对钢质管道及储罐的厚度进行测量,了解腐蚀的情况。
3. 化学分析:对腐蚀物进行化学分析,了解腐蚀的原因和程度,为腐蚀防护提供参考依据。
5. 检测报告:根据检测结果编制检测报告,详细记录腐蚀情况和检测数据,为腐蚀防护工作提供参考依据。
钢质管道及储罐的腐蚀防护工作是非常重要的,只有做好腐蚀防护和定期检测工作,才能保证钢质管道及储罐的正常运行和安全使用,减少事故发生的可能性。
埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术
埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术埋地金属管道是城市供水、供气、排水和输油输气的重要设施,但长期埋在地下容易发生腐蚀穿孔问题,给管道使用和维护带来了很大困难。
对于金属管道的腐蚀穿孔原因分析和防护技术研究十分重要。
一、腐蚀穿孔原因分析1. 土壤化学成分:不同土壤的化学成分不同,其中含有的水分、盐分、氧化物等物质都会引发金属管道的腐蚀。
在含有高含氧物质或者盐类物质丰富的土壤中,金属管道很容易受到腐蚀。
2. 电化学腐蚀:由于土壤中存在各种电化学成分,比如水分、阳离子、氧化物等,使得金属管道和土壤之间形成了电池电位差,从而引发金属管道的腐蚀。
3. 土壤湿度和温度:土壤中潮湿度和温度都会影响金属管道的腐蚀速度,潮湿度较大时加速了管道的腐蚀速度,温度过高或过低也会间接影响到管道的腐蚀。
4. 细菌侵蚀:土壤中存在大量微生物,其中一些细菌通过吸附、腐蚀剂分离、产生酸碱等方式引发金属管道的腐蚀。
5. 地质条件和外部损伤:例如地震、滑坡、地下水蚀等地质条件,以及人为损伤例如施工不规范等,也会导致金属管道腐蚀穿孔。
二、防护技术1. 选用高质量材料:在金属管道的选择上,应该优先选择抗腐蚀性能好的金属材料,如不锈钢、镀锌钢等材质。
2. 防腐涂层:在金属管道的外表面使用防腐涂层,以提高金属管道的抗腐蚀能力。
3. 置换土壤:对于一些容易引发金属管道腐蚀的土壤,我们可以考虑将其进行替换,选择PH值比较中性的土壤,从而减少金属管道的腐蚀。
4. 阴极保护:通过在金属管道的表面涂覆一层阳极保护层,使得管道形成更均匀的电化学反应,从而保护金属管道。
5. 外部防护结构:对于地质条件或人为损伤导致的金属管道外部损伤,我们可以对其进行外部加固,例如在金属管道周围设置防护柱或者保护壁等结构。
6. 定期检测维护:对于埋地金属管道,我们应该定期进行检测和维护,及时发现问题并进行修复,从而延长金属管道的使用寿命。
埋地金属管道腐蚀穿孔的原因多种多样,需要综合考虑土壤化学成分、地质条件、温度湿度等多方面因素。
金属腐蚀的危害及防护
二、金属腐蚀的防护
面对金属腐蚀的危害,采取有效的防护措施至关重要。以下是几种常见的金 属腐蚀防护方法:
二、金属腐蚀的防护
1、表面涂层:通过在金属表面涂覆一层耐腐蚀材料,如油漆、塑料等,可以 有效防止金属与腐蚀介质接触,从而降低腐蚀速率。
二、金属腐蚀的防护
2、金属合金:通过在金属中添加一定比例的其他元素,可以形成耐腐蚀的合 金,提高金属的抗腐蚀能力。
施。例如,在管道外表面涂覆环氧树脂涂层,以隔离管道与腐蚀介质接触; 对于埋地管道,采用外加电流的阴极保护方法,消除管道的电化学腐蚀。
2、物理防护:主要指采用各种物理方法对金属表面进行处理,以增 强金属的抗腐蚀性能
2、在电力行业中,输电线路和发电设备中的金属部件面临着严重的腐蚀问题。 为了延长设备的使用寿命,可采取以下防护措施:使用耐腐蚀材料制造关键部件; 在设备表面涂覆防腐涂层;采用牺牲阳极的阴极保护方法等。
参考内容三
引言
引言
金属作为重要的工程材料,在我们的生活和工作中发挥着不可或缺的作用。 然而,金属腐蚀给人类带来了巨大的经济损失和安全隐患。为了延长金属的使用 寿命和降低经济损失,了解金属腐蚀的原理及采取有效的防护措施具有重要意义。 本次演示将详细介绍金属的腐蚀与防护,帮助读者深入了解这一主题。
二、金属腐蚀的防护
3、缓蚀剂:缓蚀剂能够在金属表面形成一层保护膜,从而减缓金属的腐蚀速 率。这种方法在石油、化工等领域广泛应用。
二、金属腐蚀的防护
4、电化学保护:通过施加电流或改变金属的电位来抑制腐蚀,这种方法主要 用于防止地下管道等设备的腐蚀。
三、未来展望
三、未来展望
在未来,我们需要进一步研究和探索金属腐蚀防护的新技术。例如,利用纳 米技术、生物技术等新兴科技,我们可以开发出更高效、环保的防腐材料和方法。 同时,随着大数据和人工智能的发展,我们也可以利用这些技术来建立更精确的 腐蚀预测模型,实现金属腐蚀的精准防护。
埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术
埋地金属管道腐蚀穿孔原因分析及防护技术埋地金属管道在长期使用过程中会遭受腐蚀的侵蚀,导致管道发生穿孔。
这不仅对管道本身造成损害,还可能给周围环境带来严重的安全隐患。
对埋地金属管道腐蚀穿孔原因进行分析,并提出有效的防护技术是非常重要的。
1. 环境因素:埋地金属管道处于地下环境中,受到土壤的侵蚀、潮湿气候等因素的影响,容易引发腐蚀。
土壤中的化学物质、湿度、温度、土壤中微生物的活动等也是导致金属管道腐蚀的重要因素。
2. 电化学腐蚀:在埋地金属管道的工作环境中,由于金属管道本身的化学成分和土壤的电化学性质不同,在一定程度上会形成电池。
这样的电池作用会促进埋地金属管道的腐蚀,最终导致管道穿孔。
3. 金属表面保护层破损:埋地金属管道上的防腐保护层如果出现破损、磨损、脱落等情况,会直接暴露金属表面于外界环境,加速管道的腐蚀过程。
4. 络漏电流:在地下管道系统中,地下金属管道会受到其它电气设备产生的错误漏电流影响,引起金属腐蚀,最终导致穿孔。
5. 金属管道设计和制作质量:金属管道的设计和制作质量直接影响管道的使用寿命和腐蚀状况。
如管道材质、焊接、防腐层涂覆质量等都会影响金属管道的抗腐蚀能力。
1. 选用耐腐蚀材料:在金属管道的选材上,应尽可能选用耐腐蚀的材料,如镀锌钢管、不锈钢管等,以减少管道在地下环境中的腐蚀速度。
2. 合理设计管道防护层:在金属管道上加工、涂覆合理的防腐层,以阻止土壤和水分接触金属表面,从而减缓腐蚀速度。
3. 增加管道绝缘保护系统:对埋地金属管道进行绝缘处理,减少地下电化学腐蚀的产生。
对埋地金属管道的天然电位进行监测,发现问题及时采取措施进行修复和保护。
4. 定期检测和维护:建立埋地金属管道定期检测、维护和保养制度,定期对管道的防腐层、绝缘层、管道支架、管道连接、管道下水道进行检查,及时发现问题并进行维修。
5. 防雷腐蚀:在地下金属管道系统中增加防雷装置,减少雷电对金属管道的影响,减少局部腐蚀的产生。
管道防腐措施
管道防腐措施在工业领域,管道是常见的设备,用于输送液体和气体等物质。
然而,由于管道长期暴露在恶劣的环境中,容易受到腐蚀和磨损的影响。
因此,采取适当的管道防腐措施非常重要,以保护管道的完整性和延长其使用寿命。
1. 表面涂层表面涂层是一种常用的管道防腐方法。
它可以形成一层保护性的防腐蚀层,阻止管道表面与外界环境接触。
常见的表面涂层包括油漆、聚合物涂层和环氧树脂等。
这些涂层可以防止管道表面受到湿气、化学物质和其他有害物质的侵蚀,从而延长管道的使用寿命。
2. 阴极保护阴极保护是一种通过电化学反应来保护管道防腐的方法。
一般情况下,金属管道是以阳极(正极)的形式存在的,容易受到电化学侵蚀的影响。
通过在管道上施加一个更容易氧化的金属,使其成为阴极(负极),可以减缓甚至停止金属管道的腐蚀过程。
常见的阴极保护方法包括使用熔锌、镀铝和外加电流法等。
3. 内衬材料内衬材料是一种直接涂覆在管道内部的防腐措施。
它可以保护管道与输送物质的直接接触,防止磨损和腐蚀的发生。
常见的内衬材料包括橡胶、聚合物和陶瓷等。
这些材料具有良好的耐腐蚀性和耐磨性,能够有效地保护管道的内表面。
4. 生物防护在某些情况下,管道会受到微生物和生物的腐蚀。
这些微生物和生物可以形成一层生物胶体,并产生酸性物质,加速管道的腐蚀过程。
因此,采取适当的生物防护措施非常重要。
常见的生物防护方法包括添加生物抑制剂、保持管道的干燥和定期进行清洗等。
5. 定期检测和维护管道防腐措施只有在定期检测和维护的情况下才能发挥其最大的效果。
定期检测可以及早发现管道的腐蚀和磨损问题,采取相应的措施修复和保护。
同时,定期维护可以保持管道防腐措施的有效性,延长其使用寿命。
常见的定期检测和维护工作包括清洗管道、修复涂层和更换防护材料等。
总之,管道防腐措施是保护管道完整性和延长使用寿命的重要方法。
通过合理选择和应用适当的管道防腐措施,可以有效地减缓管道的腐蚀和磨损过程,降低维修和更换的成本,提高管道的可靠性和安全性。
金属管道腐蚀防护基础知识
金属管道腐蚀防护基础知识金属管道的腐蚀防护是工业生产中非常重要的一项工作,它涉及到管道的安全运行和使用寿命的延长。
本文将从基础知识的角度,介绍金属管道腐蚀防护的相关内容,包括腐蚀现象、腐蚀分类、腐蚀原因、以及常用的腐蚀防护方法等。
一、腐蚀现象腐蚀是指金属在与外界环境接触时,由于化学反应而发生改变的过程。
一般来说,金属的腐蚀可以分为直接腐蚀和间接腐蚀两种形式。
直接腐蚀是指金属直接与液体、气体或固体物质发生化学反应,造成金属表面的损坏。
间接腐蚀是指金属表面与介质接触之后,通过介质传递腐蚀物质或电子,导致金属腐蚀。
二、腐蚀分类根据腐蚀物质的不同,金属腐蚀可以分为物理腐蚀和化学腐蚀两种形式。
物理腐蚀是指腐蚀介质对金属表面的物理作用,如机械磨损、疲劳破坏等。
化学腐蚀是指腐蚀介质对金属的化学反应作用,包括酸性、碱性、中性环境中的腐蚀。
三、腐蚀原因金属管道腐蚀的原因有很多,主要包括以下几个方面:1. 介质腐蚀:介质中存在的酸、碱、盐类物质会导致金属腐蚀;2. 湿度腐蚀:高湿度环境中,金属表面会被水分腐蚀;3. 温度腐蚀:高温环境中,金属会发生氧化反应,导致腐蚀;4. 电化学腐蚀:金属与电解质接触后,会形成电化学腐蚀环境;5. 综合因素腐蚀:多种腐蚀因素的综合作用会导致金属管道的腐蚀。
四、腐蚀防护方法为了延长金属管道的使用寿命,必须采取一定的腐蚀防护措施。
根据具体情况,可以采用以下几种常见的腐蚀防护方法:1. 防腐涂层:在金属管道表面涂覆一层防腐涂层,可以阻隔腐蚀介质与金属直接接触,起到保护作用。
常见的防腐涂层有油漆、镀层等。
2. 防腐带:将防腐带缠绕在金属管道表面,形成一层防腐层。
防腐带可以起到隔离腐蚀介质的作用,常用于地下管道和管道接头处。
3. 阳极保护:阳极保护是通过在金属管道上安装阳极材料,使其成为一个电池系统,使金属作为阴极,被保护。
常见的阳极保护方法有阴极保护、阴极保护、以及外施电流阳极保护。
4. 材料选择:选择抗腐蚀性能好的金属材料,如不锈钢、合金钢等,可以降低腐蚀速率,延长管道的使用寿命。
《金属的腐蚀与防护》精品教案
一、金属的腐蚀1.概念:金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
2.实质:金属失电子变成阳离子,被氧化,其反应为:M - ne - === M n+(M 为金属元素)。
3.分类: 分类 化学腐蚀电化学腐蚀条件 金属与其表面接触的一些物质(如O 2、Cl 2、SO 2等)直接反应不纯的金属或合金与电解质溶液接触,形成原电池 现象 无电流产生 有微弱电流产生 本质 金属被氧化较活泼的金属被氧化联系 化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生,但电化学腐蚀更普遍,速率更快二、钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀图示条件水膜呈较强酸性(pH≤4.3)水膜呈弱酸性、中性或碱性知识精讲知识导航《金属的腐蚀与防护》精品教案2 2 2Fe + 2H+ === Fe2+ +H2↑ 2Fe + O2 +2H2O === 2Fe(OH)2三、金属的防护1.电化学防护法________原理2.其他保护方法(1)改变金属组成和结构把金属制成防腐的合金,如含铬、镍、硅等合金元素的不锈钢具有很好的抗腐蚀性能。
(2)金属表面覆盖保护层在金属表面覆盖致密的保护层,如喷油漆、涂油脂、镀抗腐蚀金属等。
四、金属腐蚀快慢规律同一金属在相同电解质溶液中,腐蚀快慢如下:对点训练题型一:金属的化学腐蚀与电化学腐蚀【变1】(2021·全国·高二课时练习)以下现象与电化学腐蚀无关的是A.生铁比纯铁容易生锈B.银质物品久置表面变暗C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生铁锈D.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿【答案】B【详解】A.生铁中金属铁、碳、潮湿的空气能构成原电池,金属铁为负极,易被腐蚀而生锈,和电化学腐蚀有关,故A不符合题意;B.银质物品久置表面变暗是由于金属银和空气中的成分发生反应的结果,属于化学腐蚀,与电化学腐蚀无关,故B符合题意;C.铁质器件附有铜质配件,在接触处形成原电池装置,其中金属铁为负极,易生铁锈,和电化学腐蚀有关,故C不符合题意;D.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣中,金属锌为负极,金属铜做正极,Cu被保护,不易腐蚀,和电化学腐蚀有关,故D不符合题意;答案为B。
金属管道腐蚀防护基础知识(三篇)
金属管道腐蚀防护基础知识1.什么叫金属腐蚀?金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。
2.金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种?金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。
3.常用的防腐措施有哪几种?常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护和缓蚀剂。
4.什么叫化学腐蚀?化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。
化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。
5.什么叫电化学腐蚀?电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的现象。
6.缝隙腐蚀是如何产生的?许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的,在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙,其缝宽(一般在0.025~0.1mm)足以使电解质溶液进入,使缝内金属与缝外金属构成短路原电池,并且在缝内发生强烈的腐蚀,这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。
7.什么是点腐蚀?点腐蚀是指腐蚀集中于金属表面的局部区域范围内,并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。
8.点蚀和坑蚀各有什么特征?点蚀:坑孔直径小于深度;坑蚀:坑孔直径大于深度。
9.什么是应力腐蚀,应力腐蚀按腐蚀机理可分为几种?由残余或外加拉应力导致的应变和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过程称为应力腐蚀。
应力腐蚀按腐蚀机理可分为:(1)阳极溶解(2)氢致开裂。
10.腐蚀疲劳的定义?金属在腐蚀的环境中与交变应力的协同作用下引起材料的破坏,称为腐蚀疲劳。
11.氧浓差腐蚀是如何产生的?地下管道最常见的腐蚀现象是氧浓差电池。
由于在管道的不同部位氧的浓度不同,在贫氧的部位管道的自然电位(非平衡电位)低,是腐蚀原电池的阳极,其阳极溶解速度明显大于其余表面的阳极溶解速度,故遭受腐蚀。
管道通过不同性质土壤交接处时,粘土段贫氧,易发生腐蚀,特别是在两种土壤的交接处或埋地管道靠近出土端的部位腐蚀最严重。
对储油罐来讲,氧浓差主要表现在罐底板与砂基接触不良,还有罐周和罐中心部位的透气性差别,中心部位氧浓度低,成为阳极被腐蚀。
金属管道腐蚀防护基础知识范本(2篇)
金属管道腐蚀防护基础知识范本金属管道腐蚀防护是保障管道安全运行的重要环节,针对金属管道腐蚀问题的预防具有重要的意义。
以下是关于金属管道腐蚀防护的基础知识。
1. 腐蚀的定义与分类腐蚀是指金属在特定环境中与外界介质发生化学或电化学反应,导致金属表面发生氧化、溶解、析出等一系列变化的现象。
腐蚀可分为化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀等几个主要类型。
2. 金属管道的腐蚀形式金属管道的腐蚀形式多种多样,常见的包括晶间腐蚀、局部腐蚀和均匀腐蚀等。
晶间腐蚀是金属晶界处的腐蚀,局部腐蚀是金属表面部分区域的腐蚀,均匀腐蚀则是金属表面整体的腐蚀。
3. 腐蚀的影响因素金属管道的腐蚀受多种因素的影响,主要包括介质性质、温度、PH值、溶解氧浓度、水动力条件和金属本身的性质等。
不同的介质和环境条件对金属管道的腐蚀速率有着不同的影响。
4. 金属管道腐蚀的危害金属管道腐蚀会导致管道壁厚减薄甚至破损,引起泄漏和事故发生,同时还会影响管道的机械性能和使用寿命。
此外,腐蚀产物在管道内沉积和堵塞,也会降低管道的流量和效率。
5. 金属管道腐蚀防护措施为了防止金属管道的腐蚀,可以采取多种防护措施。
常见的包括使用耐腐蚀性能良好的金属材料、施加保护涂层、采用阴极保护和阳极保护技术、进行水质处理、控制环境条件等。
6. 防腐涂层材料的选择防腐涂层是常用的金属管道腐蚀防护方式之一。
选择合适的涂料材料对防护效果至关重要。
一般情况下,根据介质和工作温度的不同,可以选择使用环氧、酚醛、聚氨酯、氟碳等不同种类的涂料。
7. 阴极保护与阳极保护技术阴极保护和阳极保护是通过改变金属管道与外界介质之间的电位差,使管道成为阴极或阳极,从而达到防护的目的。
阴极保护常用的方法包括半硬质炭、铝锌合金、钝化剂等技术;阳极保护常用的方法包括金属阳极、半导体阳极等技术。
8. 定期检测与维护金属管道腐蚀防护工作需要定期检测和维护。
定期检测可以帮助及时发现腐蚀问题,采取相应措施修复管道;维护包括清理管道内部杂质、防护涂层修补、阴阳极保护设备维护等。
《腐蚀防护培训》课件
对监测数据进行记录和整理,生成腐蚀监测 报告,为后续的腐蚀防护提供依据。
05 腐蚀防护案例分析
某化工厂的腐蚀防护案例
案例概述
某化工厂在生产过程中面临严重的腐 蚀问题,导致设备损坏和生产中断。
腐蚀原因分析
该化工厂的腐蚀主要是由于化学物质 腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀等多 种因素共同作用。
腐蚀的分类
根据腐蚀机理,腐蚀可分为化学腐 蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀等。
腐蚀类型
01
02
03
04
均匀腐蚀
均匀腐蚀是指在整个金属表面 上进行的腐蚀,通常表现为金
属整体厚度的均匀减薄。
点蚀
点蚀是一种局部腐蚀形式,通 常在金属表面形成小孔或坑洞
。
缝隙腐蚀
缝隙腐蚀发生在金属表面存在 狭缝或夹缝的地方,通常是由 于液体或气体滞留引起的。
经过实施防护措施,该船舶的结构强度得 到了保持,航行安全风险得到了降低,同 时也延长了船舶的使用寿命。
06 结论与展望
腐蚀防护的未来发展方向
持续研发新型防腐材料
随着科技的发展,新型防腐材料将不断 涌现,为腐蚀防护提供更多选择。
绿色环保技术
发展无害或低害的防腐技术,减少对 环境的影响,实现可持续发展。
某船舶的腐蚀防护案例
案例概述
腐蚀原因分析
某船舶在长时间航行后出现了严重的腐蚀 问题,导致结构强度下降和航行安全风险 增加。
该船舶的腐蚀主要是由于海水中的腐蚀性 物质、船舶构造复杂和难以维护等因素所 致。
防护措施
效果评估
为解决腐蚀问题,该船舶采取了多种防护 措施,包括选用耐腐蚀材料、涂层保护、 牺牲阳极保护等。
腐蚀原因分析
该石油管道的腐蚀主要是由于土壤中的腐蚀性物质、管道材质的缺陷 以及管道防腐层老化等因素所致。
埋地钢质管道腐蚀与防护
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
土壤中的盐分、酸碱度等也会对钢 质管道产生腐蚀作用
土壤中的温度和湿度也会对钢质管 道产生腐蚀作用
电流腐蚀
电流腐蚀:金 属管道在土壤 中形成电流回 路,导致金属
管道腐蚀
原因:土壤中 的水分、盐分、 微生物等物质 形成电解质溶 液,金属管道 与土壤形成电
位差
影响:电流腐 蚀会导致金属 管道的强度降 低,甚至导致
培训教育:加强员工对防腐知识的培训 和教育,提高防腐意识和技能
建立管道防腐档案和定期检测制度
建立管道防腐档案:记录管道的腐蚀情况、 防腐措施、检测结果等信息
检测频率:根据管道的使用年限、腐蚀情 况等因素确定检测频率
定期检测制度:定期对管道进行腐蚀检测, 及时发现和处理腐蚀问题
检测结果处理:根据检测结果,及时采取 防腐措施,如更换管道、增加防腐涂层等
检测方法:采用电化学检测、超声波检测 等方法进行腐蚀检测
档案管理:定期更新管道防腐档案,确保 信息的准确性和完整性
提高管道防腐技术研发和应用水平
推广应用新型防腐材料,提 高防腐效果
加强防腐技术培训,提高施 工人员技术水平
加强科研投入,提高防腐技 术研发水平
建立防腐技术标准体系,规 范防腐技术应用
THANK YOU
加强埋地钢质管道腐蚀防护的 措施建议
完善管道防腐法规和标准
加强管道防腐材料的生产和 使用管理,确保材料质量
加强管道防腐技术的研发和 应用,提高防腐效果
制定严格的防腐法规和标准, 确保管道防腐质量
加强管道防腐施工过程的监 管,确保施工质量
加强管道防腐检测和维护, 及时发现和处理腐蚀问题
加强管道防腐知识的宣传和 培训,提高公众对管道防腐
《金属的腐蚀与防护》 讲义
《金属的腐蚀与防护》讲义一、金属腐蚀的概述在我们的日常生活和工业生产中,金属材料无处不在,从建筑结构中的钢铁到交通工具中的铝合金,从家用电器中的铜导线到精密仪器中的贵金属。
然而,金属材料在使用过程中常常会面临一个严重的问题——腐蚀。
金属腐蚀,简单来说,就是金属在环境的作用下发生了化学或电化学变化,导致其性能下降、结构损坏甚至失去使用价值。
这种现象不仅造成了资源的浪费,还可能带来安全隐患和经济损失。
金属腐蚀的类型多种多样,常见的有化学腐蚀和电化学腐蚀。
化学腐蚀是指金属与非电解质直接发生化学反应而引起的腐蚀,例如金属在高温干燥的气体中发生的氧化反应。
电化学腐蚀则是指金属在电解质溶液中形成原电池而产生的腐蚀,这是金属腐蚀中最为常见和危害较大的一种类型。
二、金属腐蚀的原因1、金属的本性不同的金属在相同的环境中具有不同的耐腐蚀性能。
一些金属,如金、铂等,化学性质稳定,不易被腐蚀;而像铁、铝等较为活泼的金属,则更容易发生腐蚀。
2、环境因素环境对金属腐蚀的影响至关重要。
湿度、温度、酸碱度、氧气浓度等都会加速金属的腐蚀。
例如,在潮湿的环境中,金属表面容易形成水膜,为电化学腐蚀提供了条件;酸性环境会直接与金属发生反应,加剧腐蚀。
3、电解质的存在电解质溶液的存在是电化学腐蚀发生的必要条件。
海水、土壤中的盐分、工业废水等都可能成为电解质,促进金属的腐蚀。
三、金属腐蚀的危害金属腐蚀带来的危害是多方面的。
首先,它会导致金属材料的强度降低,使结构变得脆弱,从而影响其承载能力和安全性。
例如,桥梁中的钢梁如果发生严重腐蚀,可能会在承受重载时突然断裂,造成严重的事故。
其次,腐蚀会缩短金属设备和设施的使用寿命,增加维修和更换的成本。
对于一些大型的工业设备,频繁的维修和更换不仅费时费力,还会导致生产的中断,给企业带来巨大的经济损失。
此外,金属腐蚀还可能造成环境污染。
例如,石油管道的腐蚀泄漏会导致石油污染土壤和水源;金属废料中的有害物质因腐蚀而释放,也会对生态环境造成破坏。
金属的腐蚀与防护基础知识
材料的破坏--宏观上:材料质量流失、强度退化、开裂、穿孔、 溶解、溶胀等; 微观上:组织、结构或价态的改变 材料的变质---是指材料的服役性能变差,如强度下降、 弹性降低等。
腐蚀环境
典型例子:钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀
典型例子:钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀 在潮湿的空气里,钢铁表面吸附了一层薄薄的水
膜。水能电离出少量的H +和OH -,同时由于空气中CO2 的溶解,使水里的H + 增多: H2O + CO2 H2CO3 H + + HCO3
-
这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟 钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。
点蚀发生的条件
2.点蚀发生于有特殊离子的腐蚀介质中
• 不锈钢对于卤素离子特别敏感 • 顺序:Cl->Br->I• 这些阴离子在金属表面不均匀吸附易导致钝化膜的不均 匀破坏,诱发点蚀。
点蚀发生的条件
3. 点蚀发生在特定临界电位以上(点蚀电位或破裂电位Eb)
• 当E>Eb时,点蚀迅速发生 和发展
• 当Eb<E<Ep时,不产生新 的蚀孔,但已有的蚀孔可继 续发展
孔蚀有以下特点: ①孔蚀往往从金属的一侧开始,在另一侧逐步扩大而穿孔;
②孔蚀起始表面的孔一般都很小,且有腐蚀产物覆盖,因 此 既不容易发现也不易检查 ,孔蚀引起设备和管道穿孔 的失重很小, 觉察不到有重量变化 ,孔蚀往往只有穿孔 后才发现,但一旦穿孔就使设备和管道报废; ③ 孔蚀具有大阴极和小阳极不利的面积比,并且有自催化 特性,当小孔内部发生腐蚀时,小孔周围部分的金属却 受到阴极保护。孔的面积越小,则阴阳极面积比就较大, 孔的腐蚀速度也越快; ④孔蚀需要一个很长的诱导期,诱导期可以从几月到几年, 在这段时间内,目测根本看不到金属表面有任何变化。
防止铁管道腐蚀的方法
防止铁管道腐蚀的方法【原创实用版3篇】《防止铁管道腐蚀的方法》篇1铁管道腐蚀是由于铁与水、氧气等环境因素作用而产生的化学反应,导致铁管道表面出现氧化、锈蚀等现象。
以下是几种常见的防止铁管道腐蚀的方法:1. 涂层防护:在铁管道表面涂上防腐涂层,如油漆、环氧树脂等,可以有效地防止铁管道腐蚀。
2. 阴极保护:在铁管道上安装阴极保护装置,使铁管道成为电解质溶液中的阴极,从而减缓铁管道的腐蚀速度。
3. 阳极保护:在铁管道上安装阳极保护装置,使铁管道成为电解质溶液中的阳极,从而加速铁管道的腐蚀速度,达到保护的目的。
4. 介质处理:通过改变铁管道周围的介质环境,如降低水中的氧气浓度、添加缓蚀剂等,可以减缓铁管道的腐蚀速度。
5. 定期维护:定期对铁管道进行检查、维护和修理,及时发现和处理管道腐蚀问题,可以有效地延长铁管道的使用寿命。
《防止铁管道腐蚀的方法》篇2铁管道腐蚀是由于铁与水、氧气等环境因素作用而产生的化学反应,导致铁管道表面出现氧化、腐蚀等现象。
以下是几种防止铁管道腐蚀的方法:1. 涂层防护:在铁管道表面涂上防腐涂料,如环氧树脂、聚氨酯等,可以有效地防止腐蚀。
2. 镀锌防护:在铁管道表面镀上一层锌,可以形成一层保护层,防止铁与环境因素接触而产生腐蚀。
3. 牺牲阳极防护:在铁管道附近设置一些比铁更活泼的金属,如锌、铝等,当这些金属被腐蚀时,会优先消耗掉,从而保护铁管道不被腐蚀。
4. 电流防护:通过在铁管道上施加电流,可以使铁管道表面形成一层电解质膜,从而防止腐蚀。
5. 合金防护:在铁中添加一些合金元素,如铬、镍等,可以提高铁的抗腐蚀性能。
《防止铁管道腐蚀的方法》篇3铁管道腐蚀是一种常见的问题,但它可以通过以下方法来防止:1. 涂层保护:在铁管道表面涂上涂层,如油漆、环氧树脂等,可以有效地防止腐蚀。
2. 阴极保护:在铁管道上安装阴极保护装置,使铁管道成为电解质溶液中的阴极,从而减缓铁管道的腐蚀。
3. 阳极保护:在铁管道上安装阳极保护装置,使铁管道成为电解质溶液中的阳极,从而加速铁管道的腐蚀,但这种方法只适用于特定条件下的管道。
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金属管道腐蚀防护基础知识1.什么叫金属腐蚀?金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。
2.金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种?金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。
3.常用的防腐措施有哪几种?常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护和缓蚀剂。
4.什么叫化学腐蚀?化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。
化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。
5.什么叫电化学腐蚀?电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的现象。
6.缝隙腐蚀是如何产生的?许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的,在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙,其缝宽(一般在0.025~0.1mm)足以使电解质溶液进入,使缝内金属与缝外金属构成短路原电池,并且在缝内发生强烈的腐蚀,这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。
7.什么是点腐蚀?点腐蚀是指腐蚀集中于金属表面的局部区域范围内,并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。
8.点蚀和坑蚀各有什么特征?点蚀:坑孔直径小于深度;坑蚀:坑孔直径大于深度。
9.什么是应力腐蚀,应力腐蚀按腐蚀机理可分为几种?由残余或外加拉应力导致的应变和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过程称为应力腐蚀。
应力腐蚀按腐蚀机理可分为:(1)阳极溶解(2)氢致开裂。
10.腐蚀疲劳的定义?金属在腐蚀的环境中与交变应力的协同作用下引起材料的破坏,称为腐蚀疲劳。
11.氧浓差腐蚀是如何产生的?地下管道最常见的腐蚀现象是氧浓差电池。
由于在管道的不同部位氧的浓度不同,在贫氧的部位管道的自然电位(非平衡电位)低,是腐蚀原电池的阳极,其阳极溶解速度明显大于其余表面的阳极溶解速度,故遭受腐蚀。
管道通过不同性质土壤交接处时,粘土段贫氧,易发生腐蚀,特别是在两种土壤的交接处或埋地管道靠近出土端的部位腐蚀最严重。
对储油罐来讲,氧浓差主要表现在罐底板与砂基接触不良,还有罐周和罐中心部位的透气性差别,中心部位氧浓度低,成为阳极被腐蚀。
12.什么是细菌腐蚀?它是如何产生的?细菌腐蚀是当金属在含有硫酸盐的土壤中腐蚀时,阴极反应的氢将硫酸盐还原为硫化物,硫酸盐还原菌利用反应的能量进行繁殖从而加速金属腐蚀的现象。
在某些缺氧的土壤中含有硫酸盐时,硫酸盐还原细菌就会繁殖起来,它们在代谢过程中需要氢或某些还原物质将硫酸盐还原为硫化物利用反应的能量而繁殖。
SO42-+8H→S2-+4H2O由于硫酸盐及其它H+的存在,金属在土壤中腐蚀过程的阴极反应有原子态氢产生。
在土壤中它附在金属表面上,不能连续地成为气泡逸出,就会发生阴极极化,使腐蚀过程明显减慢。
但硫酸还有菌的存在,恰好给原子氢找到了出路,把SO42-还原成S2-,再与Fe2+化合生成黑色的FeS沉积物。
当土壤pH值在5~9,温度在25~30℃时,最有利于细菌的繁殖。
13.电偶腐蚀是怎样产生的?当两种具有不同电极电位的金属或合金互相接触,并处于电解质溶液之中时,电极电位较负的金属不断腐蚀,而电极电位较正的金属却得到了保护,这种腐蚀称为电偶腐蚀。
金属的腐蚀与防护金属有许多优良的性质,例如导电性、导热性、强度、韧性、可塑性、耐磨性、可铸造性等。
金属材料至今依然是最重要的结构材料,广泛应用于生产、生活和科技工作的各个方面。
金属制品在生产和使用的过程中,受到各种损坏,例如,机械磨损、生物性破坏、腐蚀等。
1、金属腐蚀的定义金属的腐蚀是金属在环境的作用下所引起的破坏或变质。
金属的腐蚀还有其他的表述。
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。
由于这些物质和金属发生化学作用或电化学作用引起金属的腐蚀,在许多功能情况下还同时存在机械力、射线、电流、生物等的作用。
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。
因此,在绝大多数的情况下,金属腐蚀的过程是冶金的逆过程。
2、金属腐蚀的分类有多种分类方法。
(1)按腐蚀过程的分,主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。
化学腐蚀是金属和环境介质直接发生化学作用而产生的损坏,在腐蚀过程中没有电流产生。
例如金属在高温的空气中或氯气中的腐蚀,非电解质对金属的腐蚀等。
引起金属化学腐蚀的介质不能导电。
电化学腐蚀是金属在电解质溶液中发生电化学作用而引起的损坏,在腐蚀过程中有电流产生。
引起电化学腐蚀的介质都能导电。
例如,金属在酸、碱、盐、土壤、海水等介质中的腐蚀。
电化学腐蚀与化学腐蚀的主要区别在于它可以分解为两个相互独立而又同时进行的阴极过程和阳极过程,而化学腐蚀没有这个特点。
电化学腐蚀比化学腐蚀更为常见和普遍。
(2)按金属腐蚀破坏的形态和腐蚀区的分布,分为全面腐蚀和局部腐蚀。
全面腐蚀,是指腐蚀分布于整个金属的表面。
全面腐蚀有各处的腐蚀程度相同的均匀腐蚀;也有不同腐蚀区腐蚀程度不同的非均匀腐蚀。
在用酸洗液清洗钢铁、铝设备时发生的腐蚀一般属于均匀腐蚀。
而腐蚀主要集中在金属表面的某些区域称为局部腐蚀。
尽管此种腐蚀的腐蚀量不大,但是由于其局部腐蚀速度很大,可造成设备的严重破坏,甚至爆炸,因此,其危害更大。
金属在不同的环境条件下可以发生不同的局部腐蚀。
例如孔蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀、磨损腐蚀等。
还有按腐蚀的环境条件把腐蚀分为高温腐蚀和常温腐蚀;干腐蚀和湿腐蚀等。
当金属和周围介质接触时,由于发生化学和电化学作用而引起的破坏叫做金属的腐蚀。
从热力学观点看,除少数贵金属(如Au、Pt)外,各种金属都有转变成离子的趋势,就是说金属腐蚀是自发的普遍存在的现象。
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。
据估计,世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值3.5%~4.2%,超过每年各项大灾(火灾、风灾及地震等)损失的总和。
有人甚至估计每年全世界腐蚀报废和损耗的金属约为1亿吨!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。
金属防腐蚀的方法很多,主要有改善金属的本质,把被保护金属与腐蚀介质隔开,或对金属进行表面处理,改善腐蚀环境以及电化学保护等。
(1)改善金属的本质根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金,或在金属中添加合金元素,提高其耐蚀性,可以防止或减缓金属的腐蚀。
例如,在钢中加入镍制成不锈钢可以增强防腐蚀能力。
(2)形成保护层在金属表面覆盖各种保护层,把被保护金属与腐蚀性介质隔开,是防止金属腐蚀的有效方法。
工业上普遍使用的保护层有非金属保护层和金属保护层两大类。
它们是用化学方法,物理方法和电化学方法实现的。
①金属的磷化处理钢铁制品去油、除锈后,放人特定组成的磷酸盐溶液中浸泡,即可在金属表面形成一层不溶于水的磷酸盐薄膜,这种过程叫做磷化处理。
磷化膜呈暗灰色至黑灰色,厚度一般为5 μm~20 μm,在大气中有较好的耐蚀性。
膜是微孔结构,对油漆等的吸附能力强,如用作油漆底层,耐腐蚀性可进一步提高。
②金属的氧化处理将钢铁制品加到NaOH和NaNO2的混合溶液中,加热处理,其表面即可形成一层厚度约为0.5 μm~1.5 μm的蓝色氧化膜(主要成分为Fe3O4),以达到钢铁防腐蚀的目的,此过程称为发蓝处理,简称发蓝。
这种氧化膜具有较大的弹性和润滑性,不影响零件的精度。
故精密仪器和光学仪器的部件,弹簧钢、薄钢片、细钢丝等常用发蓝处理。
③非金属涂层用非金属物质如油漆、塑料、搪瓷、矿物性油脂等涂覆在金属表面上形成保护层,称为非金属涂层,也可达到防腐蚀的目的。
例如,船身、车厢、水桶等常涂抽漆,汽车外壳常喷漆,枪炮、机器常涂矿物性油脂等。
用塑料(如聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等)喷涂金属表面,比喷漆效果更佳。
塑料这种覆盖层致密光洁。
色泽艳丽,兼具防蚀与装饰的双重功能。
搪瓷是含SiO2量较高的玻璃瓷釉,有极好的耐腐蚀性能,因此作为耐腐蚀非金属涂层,广泛用于石油化工、医药、仪器等工业部门和日常生活用品中。
④金属保护层它是以一种金属镀在被保护的另一种金属制品表面上所形成的保护镀层。
前一金属常称为镀层金属。
金属镀层的形成,除电镀、化学镀外,还有热浸镀、热喷镀、渗镀、真空镀等方法。
热浸镀是将金属制件浸入熔融的金属中以获得金属涂层的方法,作为浸涂层的金属是低熔点金属,如Zn、Sn、Pb和A1等,热镀锌主要用于钢管、钢板、钢带和钢丝,应用最广;热镀锡用于薄钢板和食品加工等的贮存容器;热镀铅主要用于化工防蚀和包覆电缆;热镀铝则主要用于钢铁零件的抗高温氧化等。
(3)改善腐蚀环境改善环境对减少和防止腐蚀有重要意义。
例如,减少腐蚀介质的浓度,除去介质中的氧,控制环境温度、湿度等都可以减少和防止金属腐蚀。
也可以采用在腐蚀介质中添加能降低腐蚀速率的物质(称缓蚀剂)来减少和防止金属腐蚀。
(4)电化学保护法电化学保护法是根据电化学原理在金属设备上采取措施,使之成为腐蚀电池中的阴极,从而防止或减轻金属腐蚀的方法。
①牺牲阳极保护法牺牲阳极保护法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳极,固定在被保护金属上,形成腐蚀电池,被保护金属作为阴极而得到保护。
牺牲阳极一般常用的材料有铝、锌及其合金。
此法常用于保护海轮外壳,海水中的各种金属设备、构件和防止巨型设备(如贮油罐)以及石油管路的腐蚀。
②外加电流法将被保护金属与另一附加电极作为电解池的两个极,使被保护的金属作为阴极,在外加直流电的作用下使阴极得到保护。
此法主要用于防止土壤、海水及河水中金属设备的腐蚀。
金属的腐蚀虽然对生产带来很大危害,但也可以利用腐蚀的原理为生产服务,发展为腐蚀加工技术。
例如,在电子工业上,广泛采用印刷电路。
其制作方法及原理是用照相复印的方法将线路印在铜箔上,然后将图形以外不受感光胶保护的铜用三氯化铁溶液腐蚀,就可以得到线条清晰的印刷电路板。
三氯化铁腐蚀铜的反应如下:2FeCl3 + Cu==2FeC12 + CuCl2此外,还有电化学刻蚀、等离子体刻蚀新技术,比用三氯化铁腐蚀铜的湿化学刻蚀的方法更好,分辨率更高。
1. 金属腐蚀:指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程;2. 金属腐蚀后的特征:在外形、色泽以及机械性能等方面都发生一定的变化;3. 本质:金属本身失去电子变成阳离子的过程(发生氧化反应):M –neˉ=== Mn+设问:从文献当中查找到的已知信息:Fe具有较强的抗腐蚀性,但生活当中我们却经常可以看到Fe生锈的例子,这是为什么呢?钢铁究竟如何被腐蚀掉的呢?知识讲解:4. 金属腐蚀的类型:化学腐蚀:金属跟接触到的物质(如SO2、Cl2、O2等)直接发生化学反应而引起的腐蚀。
电化学腐蚀:不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生氧化还原放应,比较活泼的金属失去电子被氧化。