防锈技术PPT课件

金属锈蚀的影响因素
加工过程中的锈蚀因素：
—加工方法和表面状态 —手汗 —热处理后的残盐 —酸洗后的残液 —其它（冷却液、润滑材料等）
地理环境与气候的锈蚀因素：
—在工业区，钢铁锈蚀速度最快 —在海洋区，镍、锌、镉较易锈蚀 —在热湿润区，年平均气温高于20℃，RH>70%，金属极易锈蚀 —在寒温带区，年平均气温不高于10℃，RH<70%，金属锈蚀较缓慢
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氧浓差腐蚀
金属在自然环境中的典型腐蚀是氧浓差腐蚀
一般地说，凡是会导致氧在水膜中浓度不同 的因素，都会造成氧的浓差腐蚀。诸如：
金属工件重叠放置 金属工件表面沾附有惰性物质 金属表面水膜厚度
金属腐蚀的机理
以黑色金属大气吸氧腐蚀为例
阳极 金属溶解,失去电子
[Fe] [Fe2+]+[2e-]
包装环境锈蚀因素：
—相对湿度，金属锈蚀临界相对湿度70% —温度：温度升高，促进腐蚀的发生（能量、水蒸气
含量、凝露） —空气组分及污染空气的组分：氧气、二氧化硫、二
氧化氮、一氧化碳、氯化物、氟化物 —天然雨水：杂质和酸雨 —尘埃、微粒及其它：锈蚀的活性物质，如硫酸铵；本身不具活
性，但能吸附活性的物质，如碳粒；本身不具活性，也不吸附 活性的物质，但构成氧浓差电池，如砂粒。
对环境有影响
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气相防锈包装材料
通过对比： VCI包装方法更加简便适用、节约劳动力，环保。
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气相缓蚀剂（VCI）
气相缓蚀剂 英文缩写为VCI，它通过在常温挥发
出的缓蚀剂基团在金属表面形成保护膜，从而抑 制或延缓金属锈蚀的发生。
VCI的缓蚀原理
通过VCI在金属表面成膜,隔断腐蚀介质与金属表 面的接触，不同VCI的成膜机理也不尽相同。
全世界每年生产金属材料约七亿吨以上,其中约三分之一因腐蚀而报废.据 日本“金属”杂志报道,世界工业发达国家因腐蚀损失的价值为:美国＄ 700亿/年;日本＄92亿/年;德国＄60亿/年;中国200亿人民币/年,约占国 民生产总值的1.5～4.2%。
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金属防蚀方法
暂时性方法:
—直接利用缓蚀剂（VCI、防锈水） —防锈油、脂 —可剥性塑料 —干燥空气封存（干燥剂） —环境封存（真空包装、充氮包装）
腐蚀与气相防护的基础理论
金 属 的腐 蚀 金属腐蚀影响因素 金属防蚀方法 VCI的发展 VCI应用方式
金属腐蚀的机理 金属防蚀的意义 气相缓蚀剂（VCI） VCI材料的特点 VCI的应用领域
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金属的腐蚀
金属的腐蚀
—金属的腐蚀是金属被氧化的过程
金属在大气、土壤、海水、微生物、工业等环境中，由于相互之间所产 生的化学、电化学反应、或由于物理溶解作用而引起的损坏或变质。
阴极 从阳极迁移过来的电子被溶解于水膜中的氧接受
4e-+O2+2H2O
阳极 腐蚀产物
4[OH-]
[Fe2+]+2[OH-] Fe(OH)2
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金属锈蚀的特点
腐蚀的阳极过程
金属表面电解液达到一定厚度,锈蚀易于进行
腐蚀的阴极过程
主要是由于氧的去极化作用
大气腐蚀速度与相对湿度、金属表面水膜厚度的关系:
71
武汉 23.3 亚热湿润城市 16.8 1621.6 1146.8
75
江津 208 亚热湿润半乡村 17.9 1317.0 1202.0
81
广州一 6.3 亚热湿润城市 22.7 1607.0 1562.7
77
万宁 12.3 北热湿润海洋 24.2 2026.5 1515.0
86
金属防蚀的意义
永久性防护方法:
—金属保护膜（电镀、热喷涂） —有机涂层（油漆） —转化膜层（磷化膜、发兰、发黑） —添加耐蚀元素（不锈钢） —阴极保护法（牺牲阳极、外加电流）
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金属防蚀方法
常用金属大气腐蚀防护方法对比
特点 对金属要求
方法
防锈油 金属大小无要求 防锈液 复杂结构不适用
操作要求 启封要求 环境影响
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VCI的缓蚀原理图
缓蚀剂 挥发
形成保护性 的钝化膜
氧气 水
保护膜 金属材料
缓蚀剂挥发 在表面吸附
缓蚀剂挥发的 气体
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VCI的发展
二次世界大战期间，军械的防锈包装提出了更高要求 1940年，由英国SHELL公司研制出了亚硝酸二环己胺 1940年，英国专利中，正式提出了“气相缓蚀剂（VPI）”这一专用名词 1956年，中国沈阳化工研究院首次在国内合成气相缓蚀剂—亚硝酸二环己
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我国自然环境腐蚀试验网站环境因素统计表：
站点 沈阳
Байду номын сангаас
海拔 （m）
气候类型
41.6 寒温亚湿工业
年平均 年日照时 气温℃ 间h
9.4 2279.3
年降雨 量mm
408.5
年平均相 对湿度%
66
北京 73.4 暖温亚湿工业 11.9 2559.3 586.0
57
青岛 18.0 暖温亚湿海洋 12.3 1944.0 561.7
需要作预处理 劳力强度大
对后序工艺有 影响
对环境影响大
真空包装 无,一般不适用于 充氮包装 大体积包装
需昂贵包装设备 成本高
对后序工艺无 影响
对环境无影响
VCI包装
无要求
方便，节约劳动力，方便，对后序
不需包装设备
工艺无影响
对环境无影响
涂料
有限使用,仅为非 工作面
需要作预处理 劳力强度大
只适用于最终
工序
沈阳防锈包装材料有限责任公司
沈防
气相防锈包装材料产品介绍
2003年1月17日
1 Copyright@沈阳防锈
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总体概述
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演示内容
1.腐蚀与气相防腐的基础理论 2. 公司简介 3. 与CORTEC公司技术合作 4. 气相防锈产品介绍 5. 气相防锈技术应用实例 6. 气相防锈包装材料使用指南
金属为什么会腐蚀
—金属的腐蚀是自然的趋势
金属的腐蚀遵循热力学第二定律 ，即从高位能的金属状态向其化 合物状态自发转变的过程。因此金属的腐蚀是自然发展的趋势。
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金属的腐蚀
金属的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀 电化学腐蚀产生的原因:
—腐蚀原电池 —腐蚀微电池
金属的化学不均匀性 金属组织不均匀性 晶粒的物理状态不均匀性 金属表面膜的不完整性 浓差电池腐蚀
相对湿度: <50% 90%～100%
100%
水膜厚度: 10～100A 100A～1µm 1µm ～1mm
腐蚀速度: —
↗↗4.5～10倍
↘
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金属锈蚀影响因素
金属材料本身特征的锈蚀因素:
—恢复自然状态 —自身杂质的存在 —金属组织的不均匀性 —金属的物理状态不同
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金属锈蚀影响因素