非金属材料的腐蚀与防护
不锈钢的电化学腐蚀与防护
不锈钢的电化学腐蚀与防护摘要：本文概述了不锈钢常见的腐蚀类型，分别为均匀腐蚀和局部腐蚀，后者还可细分为晶间腐蚀，点腐蚀，缝隙腐蚀，应力腐蚀破裂等，其中多数腐蚀与电化学腐蚀有关。
同时阐述了极化曲线。
同时针对不锈钢的各种腐蚀类型，总结了不锈钢腐蚀的防护方法。
并讨论了利用电化学腐蚀加速的方法来评价不锈钢电化学腐蚀性能的优缺点。
关键词：不锈钢；腐蚀；电化学腐蚀；防护方法不锈钢的不锈特性是由于钢板表面特殊的钝化保护膜，首先简单介绍一下不锈钢的耐蚀机理，即钝化膜理论。
所谓钝化膜就是在不锈钢表面有一层以Cr(铬)与氧结合的Cr2O3 （三氧化二铬）为主的薄膜它是在金属表面形成厚度约100万分之数mm的非动态皮膜。
由于这个薄膜的存在使不锈钢基体在各种介质中腐蚀受阻，这种现象称为钝化。
这种钝化膜的形成有两种情况，一种是不锈钢本身就有自钝化的能力，这种自钝化能力随铬含量的提高而加强。
另一种较广泛的形成条件是不锈钢在各种水溶液（电解质）中，在被腐蚀的过程中形成钝化膜而使腐蚀受阻。
不锈钢对比炭钢或铝耐蚀性突出优秀，但不是像金或者铂金那样绝对不生锈的金属。
因此研究其电化学腐蚀性能具有很重要的意义。
不锈钢常见的腐蚀类型不锈钢的钝性赋予它极好的耐蚀性，在某些特殊条件下钝性的破坏可导致严重的局部腐蚀。
常见的不锈钢腐蚀可分为两大类[1,2]，即均匀腐蚀和局部腐蚀，后者还可细分为晶间腐蚀，点腐蚀，缝隙腐蚀，应力腐蚀破裂等。
1.1均匀腐蚀是一种最常见的腐蚀形式，由于侵蚀均匀并可预测，因而这类腐蚀的危险性最小，均匀腐蚀的程度取决于钢种和介质条件。
1.2晶间腐蚀是一种局部的选择性的自晶界区发生的腐蚀，它使晶粒之间的结合力受到破坏，不易被察觉，特别是不锈钢类材料，即使晶界腐蚀已发展到相当严重的程度，其表观仍保持光亮无异的原态。
1.3点腐蚀是一种外观隐蔽而破坏性大的局部腐蚀，虽然因点蚀而损失的金属重量很小，但若连续发展，能导致腐蚀穿孔直至整个设备失效。
腐蚀与防护第二讲
第二章 钻井、采油及集输系统的腐蚀与防护 第一节 钻井工程的腐蚀与防护
一、钻井过程中的腐蚀环境 钻井过程中的腐蚀介质主要来自大气、钻井液和地层产出 物，通常是几种组分同时存在。对钻井专用管材、井下工具、井 口装置等金属常见的腐蚀类型有：应力腐蚀、腐蚀疲劳、硫化物 应力开裂、点蚀（坑点腐蚀）、湍流腐蚀（冲蚀）等。 1、钻井液 （1）钻井液组成及温度对腐蚀的影响。
⑤溶解盐类。油田水中含有相当数量的溶解盐，其中 包括K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、CO、HCO3-、 Ba2+、Sr2+等。 ⑥pH值。碳钢在碱性水中的均匀腐蚀速率低于酸性水。 然而，在碱性水中，特别是水温较高时，如果出现沉积 物又不加以控制，则将导致严重的局部腐蚀。因此，可 以认为碱性体系将会降低碳钢的均匀腐蚀速率，但有可 能增加局部腐蚀或结垢的危险。 ⑦水温。一般情况下，水温升高，腐蚀速度增大。 ⑧流速。起初由于水的运动携带了更多的氧到达金属 表面而增加了腐蚀速率。在流速高到一定值后，足够的 氧会到达金属表面，可能引起金属表面部分钝化，此时 腐蚀速率会下降。如果流速再进一步增加，饨化膜或腐 蚀产物膜的机械磨损又使腐蚀速率增加。 ⑨空泡磨蚀。
第四节 非金属腐蚀原理及腐蚀评定方法
一、非金属腐蚀原理 非金属的腐蚀一般不是电化学腐蚀，而是纯粹的化学或物理 的作用，这是与金属腐蚀的主要区别。 当非金属材料表面和介质接触后，溶液(或氢气)会逐渐扩散 到材料内部。表面和内部都可能产生一系列变化，如聚合物分子 起了变化，可引起物理机械性能的变化，即强度降低、软化或硬 化等。 非金属因为没有电化学溶解作用，所以，对离子的抵抗力 强，能耐非氧化性稀酸、碱、盐溶液等。 非金属腐蚀破坏的主要特征是：物理、机械性能的变化或外 形的破坏，不一定是失重，往往还会增重。对金属而言，因腐蚀 是金属逐渐溶解(或成膜)的过程，所以失重是主要的。对非金属， 一般不测失重，而以一定时间的强度变化或变形程度来衡量破坏 程度。
化工设备基本知识—金属材料的腐蚀与防护
金属隔离材料有：铜(如镀铜)、镍(如化学镀镍)、铝(如喷铝)、双金 属(如碳钢上压上不锈钢板)、金属衬里(碳钢上衬铅)等。
2．电化学保护：用于腐蚀介质为电解质溶液、发生电 化学腐蚀的场合,通过改变金属在电解质溶液中的电极 电位,以实现防腐。有阳极保护和阴极保护两种方法。
防腐措施：为了防止和减轻化工设备的腐蚀,除应选择合适的 材料制造设备外,还可采取多种措施,如隔离腐蚀介质、电化学 保护及缓蚀剂保护等。
1．隔离腐蚀介质：用耐蚀性良好的隔离材料覆盖在耐蚀性较差的被保 护材料表面,将被保护材料与腐蚀性介质隔开,以达到控制腐蚀的目的隔 离材料有非金属材料和金属材料两大类。
(1) 阳极型缓蚀剂 (2) 阴极型介质的作用下发生破坏称为腐蚀。铁 生锈、铜生绿锈、铝生白斑点等是常见的腐蚀现象。
在化工生产中,由于物料(如酸、碱、盐和腐蚀性气体等)往往具 有强烈的腐蚀性,而化工设备被腐蚀将造成严重的后果，因此化工 腐蚀与防腐问题必须认真对待。
① 阴极保护：是将被保护的金属作为腐蚀电池的阴极, 从而使其不遭受腐蚀。
② 阳极保护：是把被保护的设备接直流电的阳极，让 金属表面生成钝化膜来起保护作用。阳极保护只有 当金属在介质中能钝化时才能应用。
图1-5阴极保护
3．缓蚀剂保护：向腐蚀介质中添加少量的物质,这种物质能够阻滯电化 学腐蚀过程,从而减缓金属的腐蚀,该物质称为缓蚀剂。 缓蚀剂一般分为：
腐蚀的类型:按破坏特征分为均匀腐蚀和局部腐蚀 （见图1-3），按腐蚀机理分为化学腐蚀和电化学腐蚀。
(a)均匀腐蚀
(b)区域腐蚀
(c)点腐蚀
图1-3腐蚀破坏的形
浅谈化工设备腐蚀与防护
浅谈化工设备腐蚀与防护化工设备腐蚀与防护一直是化工行业关注的重要问题，腐蚀不仅会影响设备的使用寿命和性能，还可能对生产安全造成严重影响。
了解腐蚀的原因和防护措施对于化工生产来说至关重要。
本文将就化工设备腐蚀的原因、常见的腐蚀类型、以及防腐保护措施进行一些浅谈。
一、化工设备腐蚀的原因1. 化学物质腐蚀：化工生产中会接触各种酸、碱、盐等化学物质，这些物质具有腐蚀性，直接导致设备材料的腐蚀。
2. 电化学腐蚀：金属设备在化工生产过程中会受到电化学腐蚀的影响，例如金属在电解液中发生腐蚀。
3. 热力腐蚀：高温和高压环境下，金属材料容易发生热力腐蚀，导致设备材料疲劳失效。
4. 机械腐蚀：设备在运行时由于摩擦、冲击等机械作用而引起的腐蚀。
5. 微生物腐蚀：在特定条件下，微生物也会对设备材料进行腐蚀，这种腐蚀往往发生在潮湿、缺氧或有机物富集的环境中。
1. 金属腐蚀：金属设备在化工生产中最为常见的腐蚀类型，包括均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀、疲劳腐蚀等。
2. 混凝土腐蚀：在一些化工生产场所，混凝土设备也会受到酸碱盐等化学物质的腐蚀影响，导致混凝土的破坏。
3. 非金属材料腐蚀：在一些特定的生产环境中，非金属材料也可能会受到腐蚀的影响，例如塑料、橡胶等材料。
1. 材料选择：选择具有良好耐腐蚀性能的材料作为化工设备的构造材料，例如不锈钢、镍合金、塑料等。
2. 表面处理：对设备表面进行特殊处理，如喷涂耐蚀涂层、阳极保护等，能够有效延长设备的使用寿命。
3. 设计防腐：在设备设计阶段就考虑防腐措施，如避免死角积存、增加防腐层厚度、合理布置防腐装置等。
4. 监测与维护：定期对化工设备进行腐蚀监测，及时发现问题并进行维修保养，是防护腐蚀的重要措施。
5. 管道防腐：对化工管道进行定期清洗、内衬耐腐蚀材料、加装防护设施等，是防止管道腐蚀的关键。
在化工生产中，腐蚀与防护问题始终是一个需要重点关注的话题。
加强对腐蚀原因及类型的研究，提高化工设备的抗腐蚀能力，不仅能够延长设备的使用寿命，还能够保障生产的安全与稳定。
材料的腐蚀与防护重点
1.腐蚀：⑴材料的腐蚀：指材料体系与环境之间发生作用而导致材料的破坏或变质的现象⑵金属材料的腐蚀：金属受到环境的高温化学氧化、电化学溶解等作用，使金属单质变为化合物（冶金的逆过程），导致金属受到损失和破坏的现象自然条件下，金属总是存在着自发回归低能稳定态的倾向——与周围介质（通常为氧）反应形成低能态的化合物，在这个过程中，金属失去电子被氧化，发生腐蚀，因此可以将金属腐蚀理解为冶金的逆过程⑶非金属材料的腐蚀：非金属受到环境的化学或物理作用，导致非金属构件变质或破坏的现象。
2.材料体系与环境的作用包括化学反应、电化学反应、物理溶解等。
3.金属及其合金的腐蚀主要是化学和电化学作用引起的破坏，有时伴随有机械、物理或生物作用。
4.材料的破坏：材料的重量损失、开裂、穿孔、溶解、溶胀等。
材料的变质：材料的服役性能变差，如力学强度下降，弹性降低、韧性减小、脆性增大。
5.金属腐蚀：⑴危害：①腐蚀造成重大的直接经济损失②间接经济损失③人身伤亡和环境污染④阻碍了科学技术的发展⑵控制方法：①合理的结构设计②正确选材和发展新型耐蚀材料③研究可行的表面处理工艺④改善环境和使用合适的缓蚀剂⑤电化学保护⑶有利的一面：①电化学加工②制备信息硬件的印刷线路③腐蚀金相试样6.腐蚀分类：⑴按照腐蚀环境：干燥气体腐蚀（干腐蚀）、电解液中的腐蚀、非电解质中的腐蚀、熔融金属的腐蚀（物理腐蚀）⑵按照腐蚀机理：化学腐蚀（化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生化学反应而引起的破坏）、电化学腐蚀（金属的电化学腐蚀指的是金属在水溶液中与离子导电的电解质发生电化学反应产生的破坏）⑶按照腐蚀形态：①普遍性（全面）腐蚀：全面腐蚀是指发生在金属表面的全部或大部损坏，也称普遍性腐蚀②局部腐蚀：局部腐蚀是指只发生在金属表面的狭小区域的破坏。
其危害性比均匀腐蚀严重得多分类：小孔腐蚀（又称坑蚀和点蚀，在金属表面上极个别的区域被产生小而深的孔蚀现象)、缝隙腐蚀（在电解液中金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的缝隙，缝隙内离子的移动受到了阻滞，形成浓差电池，从而使金属局部破坏的现象）、电偶腐蚀（两种电极电位不同的金属或合金互相接触，并在一定的介质中发生电化学反应，使电位较负的金属发生加速破坏的现象）、晶间腐蚀（金属在特定的腐蚀介质中，沿着材料的晶界出现的腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的一种局部破坏现象）、选择性腐蚀（多元合金在腐蚀介质中，较活泼的组分优先溶解，结果造成材料强度大大下降的现象）③应力作用下的腐蚀断裂：应力腐蚀是金属在特定的介质中和在静拉伸应力（包括外加载荷、热应力、冷加工、热加工、焊接等所引起的残余应力等）下，所出现的低于强度极限的脆性开裂现象磨损腐蚀：是由机械因素（湍流、漩涡、多相流体冲击、空化作用、微振摩擦等）和腐蚀介质联合作用而产生的金属材料破坏现象7.阳极反应：金属原子从金属转移到介质中并放出电子的过程，即氧化过程。
非金属材料腐蚀与防护讲解
（2）水解与腐蚀
1) 在酸中的腐蚀
实质是弱酸盐的水解
Ⅱ）在碱性溶液中, 腐蚀更严重。
Ⅲ）光学玻璃
由于SiO2↓，Ba、Pb及其他金属氧化物易与醋酸、硼酸等弱 酸中腐蚀。
Ⅳ）HF腐蚀玻璃
F-破坏Si—O—Si键
H+ F-
F- H+
≡Si—O—Si≡→≡Si……O—Si→≡Si—F+HO—Si≡
（3）玻璃的风化
（4）选择性腐蚀
二 混凝土
混凝土是砾石、卵石、碎石或炉渣在水泥 或其它胶结材料中的凝聚体。
1. 混凝土的结构
2.波特兰水泥的结构 （1）组成 质量分数为75％的硅酸钙 质量分数为25％的矿物质 （2）水泥水合硬化→水泥石 ① 水合反应 ② 出现孔隙 （3）腐蚀 ① 浸析腐蚀 ② 化学反应引起的腐蚀
老化表现： （1）外观变化 （2）物理性能变化 （3）力学性能变化 （4）电性能变化
老化的本质：
物理老化：由物理过程引起的发生可逆性的 变化，不涉及分子结构的改变。主要是溶胀 与溶解。
化学老化：
主要发生主键的断裂，有时发生次价键的断 裂
（化学过程老化）
（物理过程老化）
主键断裂不可逆，如大分子的降解和交联。
温度物理状态链段热运动ttg玻璃态基本无链段甚至大分子都可以体积膨胀强度伸长率急剧下降机械性能可能完全丧失极性大的溶质易溶于极性大的溶剂极性小的溶质易溶于极性小的溶剂
第七章 非金属材料 的腐蚀与防护
§7.1 高分子材料的腐蚀
一 概述
1. 高分子材料的发展与应用
高分子材料具有较良的耐腐蚀性能
2、高分子材料的腐蚀类型——老化
一、玻璃的耐蚀性能 （1）组成 SiO2为主，并含有R2O、RO（R代表碱金属或碱
材料腐蚀与防护-第十一章-无机非金属材料的腐蚀
9.2 无机非金属材料的腐蚀
9.2.1 一般性机理特性
影响无机非金属材料耐蚀性的因素
1）材料的化学成分和矿物组成
* 硅酸盐材料成分中以酸性氧化物Si02为主，耐酸而不耐碱。 当Si02（尤其是无定型Si02)与碱液接触时发生如下反 应而受到腐蚀:
第十一章 无机非金属材料的腐蚀
9.1 概述
1）定义：无机非金属材料-----是以某些元素的氧 化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸 盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。除有 机高分子材料和金属材料以外的固体材料。
无机非金属材料是20世纪40,随着现代科学技术的发 展从传统的硅酸盐材料演变而来的。无机非金属材料是 与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。
3）腐蚀介质
* 硅酸盐材料的腐蚀速度与酸的性质无关(除氢氛酸和高 温磷酸外), 而与酸的浓度有关。
* 酸的电离度越大, 对材料的破坏作用也越大。
* 酸的温度升高, 离解度增大, 其破坏作用也就增强。
* 酸的粘度会影响它们通过孔隙向材料内部扩散的速度, 其腐蚀作用也不同。
9.2.2 典型材料的耐蚀性
* 化学反应包括: a) 水解; b) 在酸、碱、盐水溶液中的腐蚀; c) 玻璃的风化;
除以上普遍性的腐蚀外， d) 由于相分离所导致的选择性腐蚀。
水解与腐蚀
* 含有碱金属或碱土金属离子R(Na+、Ca2+等)的硅酸盐玻璃 与水或酸性溶液接触时，不是“溶解”，而是发生了“水 解”，这时，所要破坏的是Si-O-R，而不是Si-O-Si。 这种反应起源: H+与玻璃中网络外阳离子(主要是碱 金属离子)的离子交换:
不锈钢地铁车体的腐蚀原因及其防腐蚀措施
不锈钢地铁车体的腐蚀原因及其防腐蚀措施摘要：当前，随着我国城市轨道交通行业的发展，对地铁车辆产品质量的要求不断提高。
不锈钢地铁主要采用无涂层的车架工艺，加工过程中因摩擦、擦伤、抛光造成的表面缺陷将直接暴露在眼前，直接影响机车车身外观质量，给人的视觉效果较差。
因此，提高不锈钢零件在车身制造阶段的外观质量尤为重要。
关键词：不锈钢；地铁车体；腐蚀原因；防腐蚀措施引言目前在轨道车辆主要是铝合金和不锈钢车体，两者具有强度高、安全性、耐腐蚀性、使用寿命长、维护量低等特点。
与普通钢和铝合金相比，不锈钢车体在整个生命周期中的成本更低，具有明显的优势。
为了满足城市轨道车辆市场日益增长的需求，建立对不锈钢车体防腐蚀研究对于城轨行业至关重要。
1车体主结构防腐由于不锈钢车体长期暴露在不同类型的大气环境中工作，车身的主体结构将不可避免地会遇到腐蚀问题。
不锈钢车体主体结构的防腐蚀是指暴露在较大面积上的防腐蚀，如底架、侧壁、车顶、终端壁和司机室。
不锈钢就是基于这一特点，在车身结构的主要防腐方法中不锈钢最有效、经济效益最好的就是表面涂料。
不2紧固件防腐铝合金车体所用紧固件通常需承受较大载荷，材料选用不锈钢或碳钢，当碳钢紧固件涂层选择不当、不锈钢紧固件与铝合金直接接触时均可能出现腐蚀现象，如果腐蚀长期积累，可能会产生结构的破坏，因此紧固件防腐蚀铝合金车体防腐的重要方面。
为解决紧固件防腐问题，通常可采用如下三种方式。
（ 1 ）选用不锈钢紧固件。
虽然不锈钢紧固件在与铝合金车体以及保护不好的碳钢垫片直接接触时会发生双金属腐蚀，但只要结构设计合理，不锈钢紧固件仍是解决紧固件腐蚀的方法之一。
有试验显示，双金属腐蚀的程度跟作为阴阳极部件的接触面积比值有直接关系，当比值趋于无限大时，双金属腐蚀基本可以忽略不计，因此在类似铝合金车体的大面积的铝结构上使用不锈钢紧固件是可行的。
（ 2 ）选择合适的涂层。
紧固件涂层的选择，首先应依据使用环境考虑，除要求良好的防腐性能外，还需考虑机械及物理和化学性能等方面，如涂层与基体应有足够结合力、涂层须均匀一致以保证螺纹连接配合良好、涂层应具有始终的摩擦系数、涂层应具有良好的润滑性能和抗咬死性能等，同时还应考虑是否适于批量生产及是否会造成环境污染等，经济型和美观性等因素。
材料腐蚀与防护
材料腐蚀与防护腐蚀控制的方法1.根据使用的环境，正确地选用金属材料和非金属材料；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、储存等环节中的腐蚀；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、除氧和脱盐等；4.采用化学保护方法，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。
全面腐蚀与局部腐蚀全面腐蚀是常见的一种腐蚀。
全面腐蚀是指整个金属表面均发生腐蚀，它可以是均匀的也可以是不均匀的。
全面腐蚀速度也称均匀腐蚀速度，常用的表示方法有重量法和深度法。
局部腐蚀主要有点蚀（孔蚀）、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选择腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、湍流腐蚀等。
点腐蚀（孔蚀）------是一种腐蚀集中在金属（合金）表面数十微米范围内且向纵深发展的腐蚀形式，简称点蚀。
点蚀是一种典型的局部腐蚀形式，具有较大的隐患性及破坏性。
点蚀表面直径等于或小于它的深度。
一般只有几十微米。
点蚀发生的条件1．表面易生成钝化膜的材料，如不锈钢、铝、铅合金；或表面镀有阴极性镀层的金属，如碳钢表面镀锡、铜镍等。
2．在有特殊离子的介质中易发生点蚀，如不锈钢在卤素离子的溶液中易发生点蚀。
3．电位大于点蚀电位（E br）易发生点蚀。
影响点蚀的因素及预防措施合金成分、表面状态及介质的组成，pH值、温度等，都是影响点蚀的主要因素。
不锈钢中Cr是最有效提高耐点蚀性能的合金元素，如与Mo、Ni、N等合金元素配合，效果最好。
降低钢中的P、S、C等杂质含量可降低点蚀敏感性。
奥氏体不锈钢经过固溶处理后耐点蚀。
预防点蚀的措施：（1）加入抗点蚀的合金元素，含高Cr、Mo或含少量N及低C的不锈钢抗点蚀效果最好。
如双相不锈钢及超纯铁素体不锈钢。
（2）电化学保护。
（3）使用缓蚀剂。
常用的缓蚀剂有硝酸盐、亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐等。
缝隙腐蚀可发生在所有金属和合金上，且钝化金属及合金更容易发生。
任何介质（酸碱盐）均可发生缝隙腐蚀，含Cl-的溶液更容易发生。
《材料腐蚀与防护》课程笔记
《材料腐蚀与防护》课程笔记第一章绪论1.1 材料腐蚀学科特点材料腐蚀学科是研究材料在环境作用下性能退化的一门科学，它具有以下特点：- 多学科交叉：腐蚀现象涉及化学反应、电化学过程、材料科学、物理学、生物学等多个领域，因此材料腐蚀学科是一门典型的交叉学科。
- 实践性强：腐蚀问题无处不在，从日常生活到工业生产，都存在着材料腐蚀的问题，这要求腐蚀学科的研究具有很强的实践性和应用性。
- 复杂性：腐蚀过程往往受多种因素的影响，如环境条件、材料性质、应力状态等，这些因素的相互作用使得腐蚀问题非常复杂。
- 经济影响大：材料腐蚀会导致设备损坏、结构失效，从而造成巨大的经济损失和安全风险。
1.2 材料腐蚀学科的发展材料腐蚀学科的发展可以分为以下几个阶段：- 古代认知阶段：在古代，人们就已经意识到金属会随着时间的推移而腐蚀，但由于科学技术的限制，只能采取一些简单的防护措施，如涂油、包裹等。
- 近代科学阶段：19世纪末到20世纪初，随着化学和物理学的发展，科学家们开始系统地研究腐蚀现象，提出了电化学腐蚀理论。
- 现代技术阶段：20世纪中叶，随着电子技术、材料科学和电化学技术的进步，腐蚀学科得到了快速发展，出现了许多新的腐蚀防护技术和方法。
- 当代综合管理阶段：21世纪初，腐蚀学科进入了综合管理阶段，强调腐蚀控制的系统性和科学性，发展了腐蚀监测、风险评估和管理信息系统。
1.3 腐蚀的定义腐蚀是材料在环境介质的化学、电化学或物理作用下，其表面或内部发生变质，从而导致材料性能下降、结构破坏的过程。
这个过程通常伴随着能量的变化。
1.4 腐蚀的分类腐蚀可以根据不同的标准进行分类：- 按照腐蚀机理分类：化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀。
- 按照腐蚀环境分类：大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀、高温腐蚀等。
- 按照腐蚀形态分类：均匀腐蚀、局部腐蚀（如点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀等）、应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳等。
1.5 腐蚀速度表示方法腐蚀速度是衡量材料腐蚀程度的重要参数，常用的表示方法有：- 质量损失法：通过测量材料在一定时间内的质量损失来计算腐蚀速度，单位通常是毫克/平方厘米·小时（mg/cm²·h）。
非金属材料的腐蚀与防护 - 副本
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非金属基复合材料的腐蚀与防护
玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）：性能特点 （综合）：高强度、高的冲击韧性、良好 的低温性能；低的热膨胀系数、绝缘、绝 热性、耐腐蚀，防磁，微波穿透性好，吸 水性低。
应用：用于制造要求自重轻的受力构件、要求无磁性、绝缘性、耐腐蚀性的 零件，如航天和航空工业中的雷达罩、直升飞机的机身，制造轻型船、舰和 赛艇等，制造冷却塔，代替不锈钢制造一些容器和管道等。
长石等。主要特性是有抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、
绝缘、易成型等优点。 由于以上特性玻璃和陶瓷多作为耐腐蚀材料进行使用。
1
硅酸盐材料
玻璃与陶瓷材料的腐蚀与防护
玻璃与陶瓷材料腐蚀的机制
它们通常仅在碱性溶液和特殊酸性环境中才有较高的腐蚀速率。 碱性：
OH－破坏Si－O－Si，而形成Si－OH及Si－O－Na，因此腐蚀较水或酸性溶 液为重，并不受扩散控制 酸性：除氢氟酸、高温磷酸外，几乎耐其它所有无机酸的侵蚀,
非金属材料的腐蚀与防护
目录
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1
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硅 酸 盐 材 料
有 机 高 分 子 材 料
木 质 材 料ຫໍສະໝຸດ 复 合 材 料1硅酸盐材料
硅酸盐材料是主要的无机非金属材 料，广泛应用硅酸盐材料主要有混 凝土、玻璃和陶瓷材料。硅酸盐材 料的腐蚀与防护也主要以这三种材 料进行展开。
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硅酸盐材料 混凝土的腐蚀与防护
混凝土的结构特点 混凝土是一种复杂的建筑材料，它是碎石或炉渣在水泥或其它胶结材料中 的凝聚体，因此它是一种多微孔的非均质性的结构材料，腐蚀介质从孔隙的渗透 是侵蚀的主要原因
2
有机高分子材料的腐蚀与防护
高分子材料腐蚀的防护措施
选择合适的高分子材料，如在有机溶剂环境中选择聚四氟乙烯。 加入抗老化剂，如在塑料和橡胶生成过程中加入稳定剂、抗老化剂。 合理的工艺操作，如在实际使用环境中避免接触有机溶剂、高温等。
高温腐蚀的防护方法
高温腐蚀的防护方法高温腐蚀是指材料在高温下遭受化学反应导致的腐蚀现象。
在高温环境中，金属和非金属材料的表面容易被气体、液体或固体物质腐蚀，导致材料性能的恶化甚至失效。
因此，为了保护材料免受高温腐蚀的影响，需要采取一些特殊的防护方法。
下面将介绍几种常见的高温腐蚀防护方法。
1. 表面涂层技术：表面涂层是一种常见的高温腐蚀防护方法。
通过在材料表面涂布一层能够抵抗高温腐蚀的涂层，可以有效地隔离材料与腐蚀介质的接触。
一般使用的表面涂层材料有金属涂层、陶瓷涂层和复合涂层等。
金属涂层常用的有镀锌、镀铝、镀铬等；陶瓷涂层常用的有氧化铝、碳化硅等；复合涂层则是在基材表面涂布多种材料的组合涂层，如MCrAlY（M为金属，如镍、钴等）。
2. 合金选择：针对不同的高温腐蚀环境，选择适合的高温合金材料也是一种重要的防护方法。
高温合金是一类能够在高温环境下保持良好性能的材料，具有特殊的抗腐蚀性能和耐高温稳定性。
常见的高温合金有镍基合金、钴基合金、铁基合金等。
这些材料通过合金元素的加入，能够提高材料的抗氧化、抗硫化、抗氯化等能力。
3. 封闭保护层：在高温腐蚀环境中，通过在材料表面形成一层密封的保护层，可以防止腐蚀介质对材料表面的进一步侵蚀。
常见的保护层有硅化物层、硝化物层、氮化物层等。
这些保护层可以通过热蒸发、物理气相沉积等方法在材料表面形成，从而降低腐蚀的发生。
4. 稀土添加：稀土元素具有优良的高温腐蚀防护性能，在高温环境中能够抑制氧化和硫化等腐蚀反应的发生。
在合金材料中添加适量的稀土元素，可以有效提高材料的高温腐蚀抗性能。
稀土元素的加入可以通过合金熔炼、涂层沉积等方式进行。
以上是几种常见的高温腐蚀防护方法。
需要根据具体的高温腐蚀环境和材料要求选择合适的防护方法，同时也需要考虑经济性、可行性和可持续性等因素。
随着科学技术的不断进步，高温腐蚀防护方法也将不断创新和完善，以满足各种复杂高温腐蚀环境下材料的需求。
腐蚀与防护技术工程作业指导书
腐蚀与防护技术工程作业指导书第1章腐蚀与防护技术概述 (3)1.1 腐蚀现象及其危害 (3)1.2 腐蚀防护的重要性 (4)1.3 腐蚀防护技术发展概况 (4)第2章腐蚀类型与腐蚀原理 (5)2.1 化学腐蚀 (5)2.2 电化学腐蚀 (5)2.3 物理腐蚀 (5)2.4 生物腐蚀 (6)第3章金属材料的腐蚀行为 (6)3.1 常见金属材料的腐蚀特点 (6)3.1.1 钢铁材料 (6)3.1.2 铜及铜合金 (6)3.1.3 铝及铝合金 (6)3.1.4 不锈钢 (7)3.2 影响金属材料腐蚀的因素 (7)3.2.1 内部因素 (7)3.2.2 外部因素 (7)3.3 腐蚀速率与腐蚀程度评价 (7)3.3.1 腐蚀速率 (7)3.3.2 腐蚀程度 (7)第4章防腐蚀涂料技术 (7)4.1 防腐蚀涂料概述 (7)4.2 涂料的选择与施工 (8)4.2.1 涂料的选择 (8)4.2.2 涂料的施工 (8)4.3 涂层的检测与评价 (8)4.3.1 涂层厚度检测：采用磁性测厚仪、涡流测厚仪等设备，检测涂层的厚度。
(8)4.3.2 涂层附着力检测：采用划格法、拉开法等，检测涂层的附着力。
(8)4.3.3 涂层硬度检测：采用铅笔硬度计、巴氏硬度计等，检测涂层的硬度。
(8)4.3.4 涂层耐腐蚀功能检测：通过盐雾试验、湿热试验等，评价涂层的耐腐蚀功能。
84.3.5 涂层外观检测：通过肉眼观察或使用光学仪器，检查涂层的外观质量。
(9)4.3.6 涂层其他功能检测：根据需要，对涂层的耐磨性、柔韧性等功能进行检测。
(9)第5章阴极保护技术 (9)5.1 阴极保护原理 (9)5.1.1 电解质溶液中的电化学反应 (9)5.1.2 阴极保护的作用 (9)5.2 牺牲阳极保护法 (9)5.2.1 牺牲阳极材料的选择 (9)5.2.2 牺牲阳极的安装与维护 (10)5.3 外加电流保护法 (10)5.3.1 外加电流保护系统组成 (10)5.3.2 外加电流保护法的应用 (10)5.4 阴极保护系统的设计与应用 (10)5.4.1 阴极保护系统设计原则 (10)5.4.2 阴极保护系统应用实例 (10)第6章防腐蚀涂层与衬里技术 (11)6.1 防腐蚀涂层概述 (11)6.2 橡胶衬里 (11)6.2.1 橡胶衬里种类及功能特点 (11)6.2.2 橡胶衬里施工工艺 (11)6.2.3 橡胶衬里质量控制要点 (11)6.3 塑料衬里 (11)6.3.1 塑料衬里种类及功能特点 (11)6.3.2 塑料衬里施工方法 (12)6.3.3 塑料衬里质量控制要点 (12)6.4 陶瓷衬里 (12)6.4.1 陶瓷衬里功能特点 (12)6.4.2 陶瓷衬里施工技术 (12)6.4.3 陶瓷衬里质量控制要点 (12)第7章电镀与化学镀技术 (12)7.1 电镀原理与工艺 (12)7.1.1 电镀基本原理 (12)7.1.2 电镀工艺流程 (12)7.2 常见电镀技术应用 (13)7.2.1 镀锌 (13)7.2.2 镀铬 (13)7.2.3 镀镍 (13)7.2.4 镀金 (13)7.3 化学镀原理与工艺 (13)7.3.1 化学镀基本原理 (13)7.3.2 化学镀工艺流程 (13)7.4 化学镀技术应用 (13)7.4.1 化学镀镍 (13)7.4.2 化学镀铜 (14)7.4.3 化学镀金 (14)7.4.4 化学镀合金 (14)第8章防腐蚀设计与施工 (14)8.1 防腐蚀设计原则与方法 (14)8.1.1 设计原则 (14)8.1.2 设计方法 (14)8.2 防腐蚀结构设计 (14)8.2.1 结构设计要求 (14)8.2.2 结构设计要点 (15)8.3 防腐蚀施工技术 (15)8.3.1 表面处理 (15)8.3.2 防腐蚀涂层施工 (15)8.3.3 阴极保护施工 (15)8.4 防腐蚀工程质量控制 (15)8.4.1 质量控制措施 (15)8.4.2 质量检测 (15)8.4.3 质量问题处理 (15)第9章腐蚀监测与检测技术 (16)9.1 腐蚀监测方法 (16)9.1.1 重量法 (16)9.1.2 电化学法 (16)9.1.3 超声波法 (16)9.1.4 涡流法 (16)9.2 腐蚀检测技术 (16)9.2.1 磁粉检测 (16)9.2.2 渗透检测 (16)9.2.3 涂层检测 (16)9.2.4 红外热成像检测 (16)9.3 在线监测与远程监控系统 (16)9.3.1 在线监测系统 (16)9.3.2 远程监控系统 (16)9.3.3 数据传输与处理 (16)9.4 腐蚀监测数据分析与应用 (16)9.4.1 数据分析方法 (17)9.4.2 数据应用 (17)9.4.3 案例分析 (17)第10章腐蚀防护案例分析 (17)10.1 工业领域的腐蚀防护案例 (17)10.1.1 案例一：化工设备腐蚀防护 (17)10.1.2 案例二：石油开采腐蚀防护 (17)10.2 基础设施领域的腐蚀防护案例 (17)10.2.1 案例一：桥梁腐蚀防护 (17)10.2.2 案例二：建筑钢结构腐蚀防护 (17)10.3 海洋工程领域的腐蚀防护案例 (17)10.3.1 案例一：船舶腐蚀防护 (17)10.3.2 案例二：海上风电场腐蚀防护 (17)10.4 腐蚀防护技术的发展趋势与展望 (18)第1章腐蚀与防护技术概述1.1 腐蚀现象及其危害腐蚀是材料在环境作用下发生的破坏过程，表现为材料功能下降、结构失效和外观损伤。
材料的腐蚀与防护
材料腐蚀与防护一、名词解释：1. 腐蚀：腐蚀是材料由于环境的作用而引起的破坏和变质。
2. 高温腐蚀：在高温条件下，金属与环境介质中的气相或凝聚相物质发生反应而遭受破坏的过程称为高温氧化，亦称高温腐蚀。
3. 极化：由于电极上有净电流通过，电极电位（ΔEt）显著地偏离了未通净电流时的起始电位（ΔE0）的变化现象。
4. 去极化：能消除或抑制原电池阳极或阴极极化过程的叫作去极化。
5. 非理想配比：是指金属与非金属原子数之比不是准确的符合按化学分子式的比例，但仍保持电中性。
6. 全面腐蚀: 全面腐蚀：指暴露于腐蚀环境中，在整个金属表面上进行的腐蚀。
7. 点腐蚀：（孔蚀）是一种腐蚀集中在金属（合金）表面数十微米范围内且向纵深发展的腐蚀形式，简称点蚀。
8. 应力腐蚀（SCC）：是指金属材料在特定腐蚀介质和拉应力共同作用下发生的脆性断裂。
9. 腐蚀疲劳：是指材料或构件在交变应力与腐蚀环境的共同作用下产生的脆性断裂。
10. 干大气腐蚀：干大气腐蚀是在金属表面不存在液膜层时的腐蚀。
11. 潮大气腐蚀：指金属在相对湿度小于100%的大气中，表面存在看不见的薄的液膜层发生的腐蚀。
12. 湿大气腐蚀：是指金属在相对湿度大于100%的大气中，表面存在肉眼可见的水膜发生的腐蚀。
13. 缓蚀剂：是一种当它以适当的浓度和形式存在于环境（介质）地，可以防止或减缓腐蚀的化学物质或复合物质。
14. 钝化：电化学腐蚀的阳极过程在某些情况下会受到强烈的阻滞，使腐蚀速度急剧下降，这种现象叫金属的钝化。
15. 平衡电极电位（可逆电极电位）E：当金属电极上只有惟一的一种电极反应，并且该反应处于动态平衡时，金属的溶解速度等于金属离子的沉积速度时，电极所获得的不变电位值。
16. 非平衡电极电位（不可逆电极电位）：金属电极上可能同时存在两个或两个以上不同物质参与的电化学反应，当动态平衡时，电极上不可能出现物质交换与电荷交换均达到平衡的情况，这种情况下的电极电位称为非平衡电极电位。
腐蚀的防护方法
腐蚀的防护方法腐蚀是各种金属与非金属材料在特定环境下（例如高温、潮湿、酸碱等）遇到氧气、水等活性物质而引起的化学变化，使物质逐渐失去原有的性质和用途。
为了防止腐蚀的发生，我们需要采取以下几种防护方法：1. 表面涂层表面涂层是一种比较简单有效的防腐措施。
通过对金属表面喷涂一层耐腐蚀的涂料，能够有效地防止大气和水分的腐蚀。
在涂层的选择上，可以根据需要的特性和使用环境选用不同的涂层。
2. 防腐涂料防腐涂料是一种特殊的涂料，可在金属表面形成一层保护膜。
这种比表面涂层更加具有耐腐蚀性能的涂料，可包括环氧树脂、聚氨酯等等。
防腐涂料可以根据不同用途的需要选择。
3. 金属材料镀层金属材料镀层是一种将金属表面沉积一层耐腐蚀的金属材料的方法。
这可以通过电镀、喷涂、煮沸或其他形式来完成。
这种方法可以提高材料的耐腐蚀能力、强度和硬度，延长物体的使用寿命。
4. 合金材料制造合金材料是由两种及以上的金属元素混合而成。
由于合金的物理和化学性质是源于其组成的金属元素差异，因此不同类型的合金具有不同的性能表现，能够在一定程度上提高材料的耐腐蚀性、强度等等。
5. 阳极保护阳极保护是通过外加电势在金属表面形成保护电位，从而达到防腐蚀的目的。
阳极保护的实现通常包括热浸镀锌、热浸镀铝、冷浸涂铝、电泳涂覆等。
6. 正确维护与保养正确的维护和保养也是防腐蚀的重要措施。
在长期使用过程中，应及时清洗物体表面的污垢和涂层损伤处以及保持其干燥。
特别是在潮湿环境下，及时排除水分，能够有效地延缓腐蚀的发生。
总之，腐蚀防护是每个工业领域都需要重视的问题。
采用正确的防腐措施能够有效地降低设备维护和更换成本，延长设备使用寿命，提高生产效率和产品质量。