金属材料的腐蚀

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金属腐蚀的几种方法

金属腐蚀的几种方法

金属腐蚀的几种方法
金属腐蚀是指金属材料与环境中的化学物质(如氧气、水、酸、碱等)发生作用,造成金属表面逐渐损耗和变质的过程。

金属腐蚀的几种主要方法包括:电化学腐蚀(电腐蚀):这是最常见的金属腐蚀方式,涉及到金属与电解质溶液中的化学反应。

金属在电化学腐蚀过程中分成阴极和阳极,电子从阳极流向阴极,导致阳极溶解,从而损耗金属。

铁锈形成就是一个典型的电化学腐蚀例子。

氧化腐蚀:金属与氧气反应形成金属氧化物,导致金属表面逐渐氧化、褪色和损耗。

铁的氧化就是一个常见的例子,形成红色或橙色的铁锈。

化学腐蚀:金属与酸、碱等化学物质发生反应,导致金属表面溶解和腐蚀。

硫酸和盐酸与金属反应产生氢气和相应的金属盐,就是化学腐蚀的例子。

应力腐蚀:金属在受到外界应力的作用下,易于发生腐蚀。

这种腐蚀可能是由于应力造成材料内部腐蚀产物的不稳定,导致材料局部腐蚀。

水腐蚀(液腐蚀):材料暴露在水中时,水中的化学物质会与金属反应,导致腐蚀。

海水腐蚀是一个常见的例子,因为海水中含有氯等腐蚀性成分。

为了减少金属腐蚀,可以采取一系列防腐措施,如涂层、电镀、合金化、阳极保护等方法。

选择合适的防腐方法取决于金属种类、应用环境和要求等因素。

金属的腐蚀实验

金属的腐蚀实验

金属的腐蚀实验金属的腐蚀实验是一种常见的科学实验,旨在研究金属在特定条件下受到腐蚀的情况,以便分析金属材料的性能及其在特定环境中的适用性。

本文将介绍金属腐蚀实验的背景、实验方法、结果分析和实验应用,以及对腐蚀防护的探讨。

一、背景腐蚀是指金属在特定环境中与外界介质的相互作用下产生的化学或电化学反应。

腐蚀会导致金属材料的破坏和性能下降,影响工业设备的正常运行和寿命。

了解金属腐蚀现象对于材料科学和工程实践至关重要。

二、实验方法1. 实验材料本次实验选择了钢铁、铝、铜和镀锌板作为研究对象。

这些金属在现实应用中被广泛使用,对其腐蚀性能的研究具有实际意义。

2. 实验装置采用恒温水槽,确保实验条件的一致性。

在水槽内设置腐蚀试样的支架,以保持试样的稳定和相对位置的一致。

3. 实验步骤(1) 准备试样:将金属试样进行充分抛光和清洗,确保试样表面干净光滑。

(2) 安装试样:将试样固定在试样支架上,并将其放入恒温水槽中。

(3) 添加介质:向恒温水槽中加入腐蚀介质,如盐水或酸溶液,保证介质的浓度和温度的一致性。

(4) 实验观测:在规定的时间段内,记录试样的质量变化和表面形态变化。

三、结果分析通过一定时间的实验观测,得出如下结果:1. 不同金属材料的腐蚀程度不同。

在相同的实验条件下,铝和铜的腐蚀程度明显低于钢和镀锌板。

2. 相同金属材料在不同腐蚀介质中也会有差异。

在盐水中,腐蚀程度较大,而在酸溶液中,腐蚀程度较小。

3. 腐蚀程度随时间的推移而加剧。

初始阶段腐蚀缓慢,随着时间的推移,腐蚀速度逐渐增加。

四、实验应用金属腐蚀实验的结果可以为材料科学、工程设计和工业制造提供参考:1. 材料科学:通过研究金属腐蚀现象,科学家可以深入了解金属材料的特性和行为,为新材料的研发提供依据。

2. 工程设计:在设计工程结构时,需要考虑金属材料的腐蚀问题。

金属腐蚀实验可以帮助工程师选择适合特定环境的材料,并优化设计方案。

3. 工业制造:在工业生产中,金属材料常受到潮湿、酸碱等环境的影响。

金属腐蚀类型

金属腐蚀类型

金属腐蚀类型金属腐蚀是指金属在一定的环境条件下,由于与外界介质的作用而发生的一种不可逆转的化学或电化学反应。

金属腐蚀的类型多种多样,下面将详细介绍几种常见的金属腐蚀类型。

1. 酸性腐蚀酸性腐蚀是指金属在酸性介质中受到侵蚀和破坏的过程。

酸性腐蚀主要是由于酸性介质中的氢离子与金属表面的金属离子发生反应,导致金属表面产生腐蚀。

酸性腐蚀对金属的侵蚀速度较快,常见的酸性腐蚀有硫酸腐蚀、盐酸腐蚀等。

2. 碱性腐蚀碱性腐蚀是指金属在碱性介质中受到侵蚀和破坏的过程。

碱性腐蚀主要是由于碱性介质中的氢氧根离子与金属表面的金属离子发生反应,导致金属表面产生腐蚀。

碱性腐蚀对金属的侵蚀速度较慢,常见的碱性腐蚀有氢氧化钠腐蚀、氢氧化钾腐蚀等。

3. 氧化腐蚀氧化腐蚀是指金属在氧气介质中受到侵蚀和破坏的过程。

氧化腐蚀主要是由于金属与氧气反应生成金属氧化物,导致金属表面产生腐蚀。

氧化腐蚀对金属的侵蚀速度较快,常见的氧化腐蚀有铁锈的形成。

4. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中受到电化学反应的影响而发生腐蚀的过程。

电化学腐蚀通常涉及两个电极,一个是阳极,受到腐蚀;另一个是阴极,不受腐蚀。

电化学腐蚀的速度与电解质中的离子浓度、温度等因素有关。

5. 浸蚀腐蚀浸蚀腐蚀是指金属在液体中长时间浸泡而导致的腐蚀。

浸蚀腐蚀通常是由于液体中的化学物质对金属表面的侵蚀而引起的,常见的浸蚀腐蚀有酸浸蚀、碱浸蚀等。

6. 废品腐蚀废品腐蚀是指金属在废弃物堆放场等环境中受到腐蚀的过程。

废品腐蚀通常是由于废弃物中的化学物质对金属表面的侵蚀而引起的,废品腐蚀的速度较快。

7. 金属间腐蚀金属间腐蚀是指不同金属在一定条件下接触而引起的腐蚀。

金属间腐蚀通常是由于不同金属之间的电位差引起的,常见的金属间腐蚀有铝与不锈钢的接触腐蚀。

8. 微生物腐蚀微生物腐蚀是指微生物对金属的腐蚀作用。

微生物腐蚀通常是由于微生物在金属表面形成生物膜,产生酸性物质等导致的,常见的微生物腐蚀有铁细菌腐蚀、硫酸盐还原菌腐蚀等。

金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护金属材料在日常生活和工业生产中扮演着重要的角色,然而,金属的腐蚀是一种常见的问题,会导致金属失去其原有的性能和功能。

为了延长金属材料的使用寿命,我们需要了解金属腐蚀的原因以及采取相应的防护措施。

一、金属腐蚀的原因金属腐蚀是指金属材料与周围环境中的化学物质(如氧气、水、酸、碱等)发生化学反应,导致金属表面发生破坏或氧化的过程。

金属腐蚀的原因主要有以下几个方面:1. 电化学反应:金属与电解质溶液中的阳离子和阴离子反应,形成电池,电流通过金属表面引起金属的腐蚀。

2. 氧化反应:金属与氧气发生氧化反应,产生金属氧化物,导致金属发生腐蚀。

3. 化学反应:金属与酸、碱等化学物质发生化学反应,导致金属腐蚀。

4. 湿度和温度:高湿度和高温环境中,金属材料更容易受到腐蚀的侵袭。

二、金属腐蚀的分类金属腐蚀可以分为几种不同的类型,常见的有以下几种:1. 高温腐蚀:金属在高温环境中与气体或化学物质反应,产生高温氧化、硫化等反应,导致金属材料的腐蚀。

2. 氧化腐蚀:金属与氧气反应,生成金属氧化物,使金属表面形成氧化层,导致金属材料的腐蚀。

3. 酸腐蚀:金属与酸反应,形成金属盐和气体,发生化学变化,导致金属材料腐蚀。

4. 碱性腐蚀:金属与碱反应,形成金属盐和水,导致金属发生腐蚀。

5. 电化学腐蚀:金属与电解质溶液中的阳离子和阴离子反应,形成电池,产生电流,引起金属的腐蚀。

三、金属腐蚀的防护措施为了防止金属腐蚀引起的损失,我们可以采取一些防护措施:1. 表面涂层:在金属表面涂覆一层耐腐蚀的涂层,如漆、蜡、聚合物等,以隔绝金属与环境的接触,起到防护作用。

2. 阳极保护:通过将金属制成阳极,并与可溶性阳极材料(如锌)联接,使其成为电池中的阴极,实现对金属的防护。

3. 隔离保护:通过将金属与环境隔离,如使用橡胶垫片、塑料包覆等方式,减少金属与腐蚀介质的接触,起到保护作用。

4. 防蚀剂使用:使用防蚀剂涂覆金属表面,形成一层保护膜,降低金属与腐蚀介质的接触,防止金属腐蚀。

金属材料的腐蚀与防护

金属材料的腐蚀与防护

金属材料的腐蚀与防护金属材料在使用过程中容易受到腐蚀的影响,从而降低其机械性能和寿命。

为了延长金属材料的使用寿命,保护措施是至关重要的。

本文将讨论金属材料腐蚀的原因和常见的防护方法。

一、金属材料腐蚀的原因金属材料腐蚀的原因主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀两种。

1. 化学腐蚀化学腐蚀是指金属材料与大气中的氧、水、酸、碱等物质发生反应,导致金属表面发生变化。

常见的化学腐蚀有氧化腐蚀、酸性腐蚀和碱性腐蚀等。

氧化腐蚀是指金属与氧气反应生成金属氧化物的过程。

例如铁与氧气反应生成铁氧化物,即常见的铁锈现象。

在湿润环境下,氧化腐蚀速度更快。

酸性腐蚀是指金属与酸性溶液接触产生的化学反应。

常见的酸性腐蚀有硫酸腐蚀、盐酸腐蚀等。

酸性腐蚀可导致金属材料表面产生腐蚀坑。

碱性腐蚀是指金属与碱性溶液接触产生的化学反应。

常见的碱性腐蚀有氢氧化钠腐蚀、氢氧化钾腐蚀等。

碱性腐蚀会使金属表面发生腐蚀、变硬或变脆等。

2. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质中发生的电化学反应导致腐蚀现象。

电化学腐蚀包括阳极腐蚀和阴极腐蚀。

阳极腐蚀是指金属作为阳极,在电化学反应中溶解生成阳离子。

金属表面因此变薄,甚至出现孔洞。

例如,铁的阳极腐蚀就是普遍的铁锈现象。

阴极腐蚀是指金属作为阴极,在电化学反应中受到硬币金属材料的腐蚀与防护电子供给,发生反应并生成金属阳离子的过程。

阴极腐蚀可导致金属表面发生凹陷或沉积物形成。

二、金属材料的防护方法金属材料的防护方法主要包括表面涂层、阳极保护和电化学防护等。

1. 表面涂层表面涂层是指在金属材料表面形成一层附着力强的保护层。

常见的表面涂层有油漆、镀层和涂覆层等。

这些涂层可以隔绝金属材料与环境介质的接触,从而减少腐蚀的发生。

2. 阳极保护阳极保护是通过在金属材料上施加电流,使其成为阴极从而抑制腐蚀的发生。

常用的阳极保护方法有热浸镀锌、电镀和阳极保护涂层等。

这些方法可在金属材料表面形成一层保护膜,提供额外的保护。

3. 电化学防护电化学防护是利用电化学原理减缓金属材料腐蚀的速率。

金属材料的腐蚀类型

金属材料的腐蚀类型

金属材料的腐蚀类型一、引言金属材料是工业生产中常用的材料之一,但在使用过程中,金属材料会受到腐蚀的影响。

腐蚀是指金属与周围环境发生化学反应,导致金属表面失去原有的性质和功能。

本文将介绍金属材料的腐蚀类型及其特点。

二、金属材料的腐蚀类型1. 统一腐蚀统一腐蚀是指金属表面均匀地被化学反应侵蚀所致的现象。

统一腐蚀通常是由于金属与氧气、水等物质发生反应而引起的。

在统一腐蚀过程中,金属表面会逐渐失去光泽,并形成氧化物或其他化合物。

2. 局部腐蚀局部腐蚀是指金属表面只有局部区域被侵袭所致的现象。

局部区域受到侵袭后,周围区域仍能保持原有性质和功能。

局部区域的大小和形状不定,可以是点状、线状或面状。

3. 穿孔型腐蚀穿孔型腐蚀是指金属表面出现孔洞或凹陷所致的现象。

穿孔型腐蚀通常发生在金属表面存在缺陷的地方,如气泡、夹杂等。

4. 底部腐蚀底部腐蚀是指金属材料在液体中长时间浸泡后,底部出现侵蚀所致的现象。

底部腐蚀通常发生在容器、管道等设备的底部。

5. 焊缝区域腐蚀焊缝区域是指金属材料在焊接过程中形成的接头处。

焊接过程中,由于温度变化和热应力等因素的影响,焊缝区域容易受到侵袭而引起局部腐蚀。

三、不同类型金属材料的主要腐蚀类型1. 铁系金属铁系金属主要包括铁、钢和铸铁等。

这些材料主要受到统一和局部两种类型的侵袭。

统一侵袭通常是由于氧化反应引起的,而局部侵袭则可以由多种因素引起,如酸雨、盐雾、微生物等。

2. 铝合金铝合金主要受到局部腐蚀的影响,尤其是在海水中容易发生孔洞型腐蚀。

此外,铝合金还容易受到氧化反应的影响而发生统一侵袭。

3. 铜合金铜合金主要受到统一侵袭的影响。

在大气中,铜合金会逐渐形成绿色锈层。

此外,在含有硫化物的环境中,铜合金容易发生孔洞型腐蚀。

4. 镁合金镁合金主要受到局部和统一两种类型的侵袭。

在水中或潮湿环境中,镁合金容易发生局部孔洞型腐蚀;而在含有氯离子和硫酸根离子的环境中,镁合金则容易发生统一侵袭。

四、结论总之,不同类型的金属材料会受到不同类型的腐蚀影响。

金属的腐蚀与防腐方法

金属的腐蚀与防腐方法

金属的腐蚀与防腐方法引言:金属是我们日常生活中常见的材料之一,但长时间暴露于湿气、氧气等环境中,金属会发生腐蚀现象。

腐蚀不仅会影响金属材料的外观和机械性能,还可能导致金属结构的破坏。

为了有效保护金属材料,采取适当的防腐方法是必要的。

本文将介绍金属腐蚀的原因和常见的防腐方法。

1. 金属腐蚀的原因金属腐蚀是指金属表面在特定条件下遭受氧化、还原、溶解等化学反应,使金属表面失去原有性质并逐渐破坏的现象。

导致金属腐蚀的主要原因有以下几个方面:1.1 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生的化学反应。

当金属表面存在缺陷或处于不同电位的区域时,会形成阳极和阴极,从而引发电化学腐蚀。

常见的电化学腐蚀有腐蚀电池和电解腐蚀。

1.2 化学腐蚀金属在酸、碱等强化学性质溶液中容易发生化学反应,导致金属腐蚀。

例如,铁在氧气和水的作用下形成铁锈,铜在湿气中容易氧化变色。

1.3 电解质腐蚀金属表面附着有含有电解质的潮湿物质,例如,海水中的氯离子、硫酸、碱性物质等。

这些电解质会在金属表面产生腐蚀反应,引起金属腐蚀的加剧。

2. 常见的防腐方法为了防止金属腐蚀,人们提出了多种防腐方法。

下面介绍几种常见的防腐方法:2.1 防止接触湿气和氧气腐蚀常常发生在金属材料暴露在湿气和氧气中的情况下。

因此,保持金属材料表面的干燥和清洁是防止金属腐蚀的基本方法之一。

可以通过增加表面防护层、使用密封材料或涂层等方式来实现。

2.2 电化学防腐电化学防腐是指借助电化学方法,改变金属表面的电位,使金属处于不易腐蚀状态。

其中的常见方法包括电镀、阳极保护和阴保护等。

2.3 使用有机涂层使用有机涂层是保护金属材料的一种有效方法。

有机涂层能够形成一个隔绝氧气、水分、电解质等腐蚀介质对金属的侵蚀的层。

常见的有机涂层有油漆、聚合物涂料和橡胶涂层等。

2.4 金属涂层的选择金属涂层是将具有较高电位的金属涂覆在较低电位金属表面上,形成二元合金体系,从而达到减少金属腐蚀的目的。

金属的腐蚀与防腐方法

金属的腐蚀与防腐方法

金属的腐蚀与防腐方法金属是一种常见的材料,广泛应用于各行各业。

然而,金属在特定条件下容易发生腐蚀,导致其性能下降甚至失效。

因此,了解金属的腐蚀原理和防腐方法是至关重要的。

1. 腐蚀原理金属腐蚀是指金属在与周围环境接触时发生的化学或电化学反应。

主要有以下几种类型:(1)电化学腐蚀:金属与电解质溶液接触时,在阳极处发生氧化反应,而在阴极处发生还原反应,导致金属离子溶解并形成腐蚀产物。

(2)化学腐蚀:金属与非电解质溶液或气体接触时,发生化学反应,例如金属与酸溶液接触产生的金属盐。

(3)晶间腐蚀:金属晶界或晶内存在着不稳定的化学成分,容易发生局部腐蚀,导致金属的断裂或剥落。

2. 防腐方法为了延长金属材料的使用寿命,减少腐蚀带来的损害,可以采取以下几种防腐方法:(1)涂层保护:涂层是一种常见的金属防腐方法。

通过在金属表面形成一层具有良好抗腐蚀性能的涂层,阻隔金属与外界环境的接触,减少腐蚀反应的发生。

(2)电化学保护:利用电化学原理,在金属表面形成保护性氧化物层或通过外加电流形成保护性阳极保护层,减缓腐蚀反应的进行。

(3)合金防腐:通过添加合金元素来改变金属的化学成分和结构,提高金属的抗蚀性能。

例如,不锈钢中添加了铬和镍等元素,使其具有良好的耐腐蚀性能。

(4)缓蚀剂:将能够与金属表面形成保护膜的化学物质涂覆在金属表面,形成一层保护层,以减缓腐蚀反应的发生,例如磷酸铁锌等物质。

综上所述,金属的腐蚀是由于与环境接触导致的化学或电化学反应。

为了延长金属材料的寿命,需要采取适当的防腐方法,如涂层保护、电化学保护、合金防腐和缓蚀剂等。

我们应该根据金属材料的具体应用环境和要求,选择合适的防腐方法,以保障金属材料的使用寿命和性能。

这样,我们才能更好地利用金属材料的优势,为社会发展做出更大的贡献。

金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护简介:金属是一种常见的材料,在各个领域中都有广泛应用。

然而,金属材料在使用过程中,容易受到腐蚀的影响,从而导致质量下降甚至失效。

本文将探讨金属腐蚀的原因、危害以及常见的防护措施。

一、腐蚀的原因金属腐蚀是指金属在特定环境下与所处介质发生反应,从而引起金属表面或内部的氧化、脱层、破损等现象。

主要原因如下:1. 化学反应:金属与介质中的氧气、水、酸等发生化学反应,形成金属氧化物或金属盐,从而破坏金属结构;2. 电化学反应:金属在电解质溶液中,作为阴阳极参与电化学反应,产生腐蚀电流,导致金属丧失;3. 生物腐蚀:微生物、海洋生物或土壤中的细菌、藻类等对金属表面进行化学作用,加速金属腐蚀;4. 物理因素:高温、高湿度、紫外线、机械刮擦等物理因素也会对金属产生腐蚀影响。

二、腐蚀的危害金属腐蚀带来的危害主要体现在以下几个方面:1. 结构破损:金属腐蚀导致金属结构受损,影响其使用寿命,甚至引发安全事故;2. 功能下降:腐蚀使金属表面变得不平整、粗糙,降低了其原有的功能,如电导性、导热性等;3. 资源浪费:腐蚀使金属材料减少,需要更多的资源进行修复和替换,增加了成本和能源消耗;4. 环境污染:金属腐蚀产生的废物、气体和废水会对环境造成污染,对植物和动物产生不良影响。

三、金属腐蚀的防护措施为了减少金属腐蚀的发生,需要采取一系列的防护措施。

以下是常见的几种防护方法:1. 表面涂层:通过涂覆金属表面的保护膜,阻隔介质对金属的侵蚀。

常见的涂层包括漆膜、涂层、电镀层等;2. 阳极保护:在金属表面附近放置一个具有更高活性的金属,作为阳极进行保护,使其更容易受到腐蚀。

常见的阳极保护材料包括锌合金、铝合金等;3. 防蚀合金:将金属与其他元素进行合金化处理,提高其抗腐蚀性能。

如不锈钢中的铬能形成致密的氧化膜,阻隔外界介质;4. 缓蚀剂:添加适量的缓蚀剂到金属表面,形成保护膜,减缓腐蚀速度。

常见的缓蚀剂有无机盐、有机酸等;5. 电化学防蚀:利用电化学原理,通过施加外电场或电流,实现金属防蚀。

金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀与防护
金属腐蚀机制主要分为两个方面:化学腐蚀和电化学腐蚀。
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。

金属的腐蚀与防腐措施

金属的腐蚀与防腐措施

金属的腐蚀与防腐措施金属是一种常见的材料,广泛应用于建筑、制造业、交通工具等各个领域。

然而,金属在使用过程中常常会遭遇腐蚀的问题,从而导致结构松散、功能降低甚至损坏。

为了延长金属制品的使用寿命,人们采取了各种防腐措施。

本文将重点讨论金属的腐蚀原因,以及常见的防腐措施。

一、金属腐蚀的原因金属腐蚀是指金属在特定环境条件下,由于金属与外界的物质相互作用而引起的破坏性变化。

腐蚀的主要原因包括以下几点:1. 化学腐蚀:金属遭受酸、碱、盐等化学物质的侵蚀,导致金属表面发生氧化、腐蚀等化学反应。

2. 电化学腐蚀:金属表面形成阳极和阴极区域,导致电子从阳极区域流向阴极区域。

阳极区域发生氧化反应,而阴极区域则充当还原的位置,使金属逐渐腐蚀。

3. 气候腐蚀:大气中的氧气、二氧化硫、酸雨等物质对金属表面产生腐蚀作用。

特别是在潮湿的气候条件下,金属容易受到腐蚀。

二、金属腐蚀的防腐措施为了有效地防止金属腐蚀,人们采取了各种措施。

以下是常见的防腐方法:1. 表面处理:通过给金属表面涂覆一层保护性物质来防止腐蚀的发生。

常用的表面处理方法包括喷涂、镀锌、热浸镀等。

这些方法能够形成一层覆盖在金属表面的保护膜,从而隔离金属与外界物质的接触。

2. 使用防腐涂料:防腐涂料是一种能够有效保护金属表面的涂料。

防腐涂料具有良好的附着力和耐腐蚀性,可以防止金属与外界物质接触,形成保护膜。

不同环境条件下需要选择不同类型的防腐涂料,如酸碱性环境、高温环境等。

3. 增加金属合金成分:通过加入一些具有良好防腐性能的合金元素,改变金属本身的物理和化学性质,从而提高金属抵抗腐蚀的能力。

例如,不锈钢中含有铬等元素,使其具有较好的抗氧化和耐腐蚀性能。

4. 进行电镀:电镀是一种通过电解作用将一层金属覆盖在另一种金属表面的方法。

通过电镀可以形成金属层来保护基材,达到防腐蚀的目的。

常见的电镀金属有镀铬、镀锌等。

总结:金属的腐蚀是一个普遍存在的问题,对各个行业和领域都会产生负面影响。

金属材料的腐蚀和防护研究

金属材料的腐蚀和防护研究

金属材料的腐蚀和防护研究引言金属材料在许多领域中都扮演着重要的角色,但不可避免地,金属材料在使用过程中会遭受腐蚀的侵蚀。

腐蚀不仅会破坏金属材料的外观,还会降低其性能和使用寿命。

因此,针对金属材料的腐蚀问题进行研究并采取相应的防护措施显得尤为重要和必要。

一、腐蚀的基本原理1.1 电化学腐蚀电化学腐蚀是金属材料最常见的腐蚀形式之一。

在电化学腐蚀中,金属材料与其周围环境中的电解质发生电化学反应,从而导致腐蚀。

常见的电化学腐蚀反应包括金属的氧化、金属离子的溶解以及电子和离子的迁移。

1.2 物理腐蚀物理腐蚀主要是指金属材料在特殊环境中发生的机械磨损和疲劳,例如摩擦腐蚀、冲蚀腐蚀和疲劳腐蚀等。

二、金属材料的腐蚀问题影响因素2.1 环境因素环境因素对金属材料的腐蚀产生了重要影响。

例如,高温、潮湿、酸碱和盐等环境条件都会对金属材料的腐蚀速度产生重要影响。

2.2 金属材料本身的性质不同金属材料的物理化学性质决定了它们对腐蚀的抵抗能力。

例如,不锈钢因其含有铬元素而具有良好的抗腐蚀性能,而铁则容易被氧化。

三、金属材料腐蚀的防护方法3.1 表面涂层在金属材料表面涂层是一种常见的防腐方法。

涂层可以形成一层保护膜,隔绝金属与外界环境的直接接触,从而实现防腐目的。

在选择涂层材料时需要考虑涂层的粘附性、耐腐蚀性和耐磨损性等因素。

3.2 阳极保护阳极保护是通过在金属材料表面施加一定的电流,使金属材料成为阴极,从而减缓或阻止金属的腐蚀。

该方法常用于船舶、油气管道等金属结构的防护。

3.3 添加抗腐剂在金属材料制备过程中,添加一些抗腐剂可以提高金属材料的抗腐蚀性能。

例如,在制备钢材时可以添加铬元素来提高其抗腐蚀性能。

3.4 金属涂覆金属涂覆是将一层耐腐蚀性能较好的金属材料涂覆在另一种金属材料表面,增加该金属材料的抗腐蚀性能。

常见的金属涂覆方法包括镀层、热喷涂和电镀等。

结论金属材料的腐蚀问题对许多领域都具有重要意义。

电化学腐蚀和物理腐蚀是金属材料最常见的腐蚀形式,环境因素和金属材料本身的性质是影响金属材料腐蚀的重要因素。

金属腐蚀的几种方法

金属腐蚀的几种方法

金属腐蚀的几种方法1. 引言金属腐蚀是指金属与其周围环境中的化学物质发生反应导致金属表面发生不可逆的损坏过程。

腐蚀不仅会降低金属的强度和耐久性,还会对工业设备、建筑物和基础设施等造成严重的经济损失。

因此,研究金属腐蚀及其防护方法具有重要的理论和实际意义。

本文将介绍金属腐蚀的几种常见方法,包括电化学腐蚀、化学腐蚀和微生物腐蚀,并探讨相应的防护措施。

2. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生的腐蚀过程。

在这种腐蚀中,金属被溶解成离子,并伴随着电子的流动。

电化学腐蚀的发生需要同时具备氧化和还原的反应。

常见的电化学腐蚀包括酸性腐蚀、碱性腐蚀和海水腐蚀等。

2.1 酸性腐蚀酸性腐蚀是金属在酸性介质中发生的腐蚀过程。

常见的酸性腐蚀有硫酸腐蚀、盐酸腐蚀和硝酸腐蚀等。

酸性腐蚀的机理主要是酸溶液中的H+离子与金属表面发生反应,形成金属离子,同时伴随着电子的流动。

防护方法: - 使用耐酸材料,如不锈钢等; - 在金属表面涂覆防腐层,如油漆、涂料等; - 控制酸性溶液的浓度和温度,减少腐蚀速率。

2.2 碱性腐蚀碱性腐蚀是金属在碱性介质中发生的腐蚀过程。

常见的碱性腐蚀有氢氧化钠腐蚀和氢氧化钾腐蚀等。

碱性腐蚀的机理与酸性腐蚀类似,都是离子与金属表面发生反应,形成金属离子、电子的流动。

防护方法: - 使用耐碱材料,如玻璃、塑料等; - 在金属表面涂覆防腐层,如橡胶、涂料等; - 控制碱性溶液的浓度和温度,减少腐蚀速率。

2.3 海水腐蚀海水腐蚀是金属在海水中发生的腐蚀过程。

海水中含有丰富的盐类和氧气,这些物质能够加速金属的腐蚀。

常见的海水腐蚀有海洋大气腐蚀和海水浸泡腐蚀等。

防护方法: - 使用耐海水腐蚀材料,如铝合金、不锈钢等; - 在金属表面涂覆防腐层,如镀锌、镀铬等; - 使用防腐涂料,形成保护膜,阻隔海水的接触。

3. 化学腐蚀化学腐蚀是指金属与化学物质直接发生反应而发生的腐蚀过程。

化学腐蚀的机理主要是金属与化学物质发生氧化还原反应,形成金属离子和伴随的电子流动。

金属的腐蚀与防腐

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。

高中化学知识点总结金属腐蚀

高中化学知识点总结金属腐蚀

高中化学知识点总结金属腐蚀金属腐蚀是指金属在一定条件下与周围环境发生反应,导致其失去原有性能和功能的过程。

在生活和工业中,我们经常会遇到金属腐蚀问题。

本文将详细介绍金属腐蚀的原因、分类、预防和应对方法。

一、金属腐蚀的原因金属腐蚀的主要原因是金属与氧气、水或其他化学物质发生氧化还原反应。

下面是一些常见的金属腐蚀原因:1. 湿氧腐蚀:金属表面与湿气中的氧气反应,形成氧化物,如铁的腐蚀产生铁锈。

2. 酸性腐蚀:金属与酸反应产生氢气,同时也生成相应的金属盐。

3. 碱性腐蚀:金属表面与碱反应会产生氢气和金属盐。

4. 电化学腐蚀:金属与电解质溶液接触时,在阳极和阴极上会发生电化学反应,造成金属腐蚀。

二、金属腐蚀的分类金属腐蚀可以根据反应类型和腐蚀环境进行分类。

以下是几种常见的金属腐蚀类型:1. 干腐蚀:金属在无水的环境中被氧化,氧气作为氧化剂,常见的干腐蚀有热氧化和干铰化。

2. 氧化还原反应腐蚀:金属与氧化剂或还原剂反应而发生腐蚀,如金属锌与盐酸反应产生氢气。

3. 湿腐蚀:金属在水或湿气环境中被氧化,形成氢氧化物或氧化物。

4. 细菌腐蚀:金属在微生物作用下发生腐蚀,常见的细菌腐蚀有微生物腐蚀和硫酸盐腐蚀。

三、金属腐蚀的预防和应对方法为了防止和减缓金属腐蚀的发生,我们可以采取以下预防和应对措施:1. 选择适当的金属材料:根据使用环境的特点,选择合适的金属材料来抵御腐蚀作用。

2. 表面涂层保护:通过给金属表面加工涂层,如环氧树脂、油漆等,来提高金属的抗腐蚀性能。

3. 电镀和镀层:利用电镀等方法,在金属表面形成一层保护膜,减少金属与环境接触,防止腐蚀。

4. 电化学保护:如阴极保护和阳极保护,通过外部电源提供电流,使金属成为电池中的阴极或阳极,达到保护金属的目的。

5. 控制环境条件:合理调节环境湿度、酸碱度等参数,以减缓金属的腐蚀速度。

6. 定期维护和检查:对经常暴露在潮湿环境下的金属部件进行定期维护和检查,及时发现并处理腐蚀问题。

金属材料的耐腐蚀性能

金属材料的耐腐蚀性能

金属材料的耐腐蚀性能金属材料的腐蚀可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。

化学腐蚀是指金属与化学介质直接发生物理或化学反应,导致金属表面发生变化和损坏;电化学腐蚀是指在电解质溶液中,在外加电势作用下金属与电解质发生氧化和还原反应,导致金属表面发生电化学反应而被损坏。

1.不锈钢:不锈钢是一类铁合金,其具有优良的耐腐蚀性能。

这是由于不锈钢中含有铬元素,在与氧发生反应后形成致密的氧化铬层,这一层薄膜可以有效地防止金属与外界介质进一步反应。

此外,不锈钢中还含有其他元素,如镍、钼等,它们也能够提高不锈钢的耐腐蚀性能。

2.铝合金:铝合金是一种常用的结构材料,在环境中有良好的耐腐蚀性能。

这是由于铝合金表面形成一层致密的氧化铝膜,这层膜可以保护金属基体不受腐蚀。

然而,铝合金在碱性和酸性环境中的耐腐蚀性能相对较差,这是由于氢氧化物离子和硝酸离子会破坏氧化铝膜。

3.镍合金:镍合金具有优良的耐腐蚀性能,特别适用于化工、航空等领域的高温和腐蚀介质下的应用。

镍合金中的镍元素具有极高的耐腐蚀性能,在高温和酸性环境中能够保持稳定的性能。

此外,镍合金中还常含有钼、铬等元素,它们能够提高镍合金的耐腐蚀性能。

除了上述常用的金属材料外,还有许多其他金属具有良好的耐腐蚀性能,如钛合金、铬合金等。

这些金属材料在不同的应用领域具有广泛的应用,可以用于制造化工设备、船舶、食品加工设备等。

在实际应用中,为了进一步提高金属材料的耐腐蚀性能,人们常常采取一些表面处理和防护措施,如电镀、鍍层和表面涂层等。

这些措施可以进一步降低金属与外界介质的接触,从而提高金属材料的稳定性和抵抗能力。

总之,金属材料的耐腐蚀性能是衡量金属材料质量的重要指标之一、不同金属材料的耐腐蚀性能取决于多种因素,包括金属本身的化学性质、物理性质、表面处理和使用环境等。

通过选择适当的金属材料,并采取合适的防护措施,可以有效地提高金属材料的耐腐蚀性能,延长其使用寿命。

金属的腐蚀现象及腐蚀的预防措施

金属的腐蚀现象及腐蚀的预防措施

金属的腐蚀现象及腐蚀的预防措施金属的腐蚀现象及腐蚀的预防措施金属的腐蚀是指金属与周围环境发生化学反应,导致金属表面逐渐受到破坏的现象。

腐蚀会严重影响金属材料的性能和寿命,给社会经济发展带来不利影响。

为了预防金属腐蚀,我们可以采取一系列措施。

本文将介绍金属腐蚀的常见原因和腐蚀的预防措施。

一、金属腐蚀的原因1. 酸性环境:酸性环境中的酸性物质可以与金属发生化学反应,导致腐蚀。

这是最常见的金属腐蚀原因之一。

酸雨、酸性土壤以及化学工业排放的废气等都会导致金属腐蚀。

2. 氧化作用:金属与氧气反应会生成金属氧化物,并伴随着电化学反应,造成金属表面的腐蚀。

这种腐蚀通常称为氧化腐蚀。

其中,铁的氧化腐蚀即为我们所熟知的铁锈。

3. 湿度和水分:金属暴露在高湿度的环境中,容易吸附水分形成液态水,造成金属腐蚀。

尤其是在氯化物等电解质存在的情况下,腐蚀加剧。

4. 金属离子的迁移:当金属表面存在细微缺陷或损伤时,金属离子可以通过迁移,转移到其他区域并沉积在金属表面,引起腐蚀。

这一过程称为自腐蚀。

二、金属腐蚀的预防措施1. 表面保护措施:涂层和镀层是表面保护金属的有效措施。

通过在金属表面形成密封的保护膜,可以隔绝金属与外界环境的直接接触,减少腐蚀的风险。

常见的涂层和镀层包括油漆、烤漆、镀锌等。

2. 金属合金的选择:选择合适的金属合金,可以有效降低金属腐蚀的风险。

例如,不锈钢是一种能够抵抗氧化腐蚀的金属合金,常用于制造耐腐蚀的设备和构件。

3. 阻挡腐蚀剂的接触:在一些特殊环境中,可以采用阻止腐蚀剂接触金属的措施。

例如,对于金属管道,可以通过加压、阴极保护等方式,减少管道内部介质对金属的腐蚀侵蚀。

4. 注射抑制剂:对于一些对金属材料腐蚀性较大的介质,可以通过注射抑制剂的方式,将抑制剂加入介质中,来减缓金属腐蚀的速度。

这是一种有效的局部腐蚀防护方法。

5. 定期维护检查:定期对金属设备和结构进行维护检查,及时发现和修复潜在的缺陷和损伤,是预防金属腐蚀的重要措施。

金属材料腐蚀的分类

金属材料腐蚀的分类

金属材料腐蚀的分类
金属材料的腐蚀可以按照不同的分类方式进行划分,以下是常见的几种分类方式:
1. 电化学腐蚀分类:
- 酸性腐蚀:金属在酸性环境中的腐蚀。

- 碱性腐蚀:金属在碱性环境中的腐蚀。

- 电池腐蚀:由于金属表面产生微观电池,导致腐蚀。

- 微生物腐蚀:由微生物代谢产生的酸、碱或化学物质导致
的腐蚀。

2. 物理腐蚀分类:
- 氧化腐蚀:金属与氧发生化学反应导致腐蚀。

- 湿气腐蚀:金属与湿气中的水蒸气等产生的化学物质发生
反应导致腐蚀。

- 焊接腐蚀:焊接过程中产生的热应力和化学物质导致的腐蚀。

3. 腐蚀形式分类:
- 均匀腐蚀:金属表面均匀腐蚀,使金属材料的厚度逐渐减少。

- 局部腐蚀:金属表面仅部分区域发生腐蚀,如点蚀、缝蚀、孔蚀等。

- 应力腐蚀:金属在受到应力作用的同时,发生化学物质的
腐蚀。

- 磨蚀腐蚀:金属材料在摩擦或冲刷作用下发生的腐蚀。

这些分类方式只是根据不同的角度对金属材料腐蚀进行的分类,实际上金属腐蚀是一个复杂的过程,往往同时存在多种腐蚀形式。

金属腐蚀

金属腐蚀

应力腐蚀
金属腐蚀材料在特定的腐蚀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,以及裂缝锈蚀产物的楔入应力等)下,所出现的低于强度极限的脆性开裂现象,称为应力腐蚀开 裂.应力腐蚀开裂是先在金属的腐蚀敏感部位形成微小凹坑,产生细长的裂缝,且裂缝扩展很快,能在短时间内发 生严重的破坏。应力腐蚀开裂在石油、化工腐蚀失效类型中所占比例最高,可达50%.
发展历史
发展历史
1. 20世纪初期英国冶金科学家,建立了腐蚀极化图,提出了混合电位理论。 aix 20世纪初比利时科学家M.Pourbaix建立了电位-酸度(E-pH)图,依据这种图。可以很明朗的判断一种金属 在环境体系中的腐蚀热力学。 3. Uhlig 20世纪中叶美国科学家尤利格(Uhlig)编著腐蚀科学手册,可查询各种金属的腐蚀特性。 4.中国的腐蚀科学家 中国的腐蚀科学起步晚,但发展很快,著名的腐蚀科学家有建国初年(1955)的余柏年,华保定(二人水平 很高,但可惜未评上院士)。70年代曹楚南(现院士)。
应力腐蚀的产生有两个基本条件:一是材料对介质具有一定的应力腐蚀开裂敏感性;二是存在足够高的拉应 力。导致应力腐蚀开裂的应力可以来自工作应力,也可以来自制造过程中产生的残余应力。据统计,在应力腐蚀 开裂事故中,由残余应力所引起的占80%以上,而由工作应力引起的则不足20%.
应力腐蚀过程一般可分为三个阶段。第一阶段为孕育期,在这一阶段内,因腐蚀过程局部化和拉应力作用的 结果,使裂纹生核;第二阶段为腐蚀裂纹发展时期,当裂纹生核后,在腐蚀介质和金属中拉应力的共同作用下, 裂纹扩展;第三阶段中,由于拉应力的局部集中,裂纹急剧生长导致零件的破坏.
磨损腐蚀
金属腐蚀由磨损和腐蚀联合作用而产生的材料破坏过程叫磨损腐蚀。磨损腐蚀可发生在高速流动的流体管道 及载有悬浮摩擦颗粒流体的泵、管道等处。有的过流部件,如高压减压阀中的阀瓣(头)和阀座、离心泵的叶轮、 风机中的叶片等,在这些部位腐蚀介质的相对流动速度很高,使钝化型耐蚀金属材料表面的钝化膜,因受到过分 的机械冲刷作用而不易恢复,腐蚀率会明显加剧,如果腐蚀介质中存在着固相颗粒,会大大加剧磨损腐蚀.
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第9章金属材料的腐蚀
9.1概述
金属腐蚀是指金属与其周围介质发生化学或电化学腐蚀而产生的破坏现象。

锅炉与压力容器的一些主要承压元件在使用过程中与一些腐蚀介质接触,会发生各种腐蚀现象,引发破裂损坏事故后果
(1)往往引发事故造成巨大经济损失
(2)耗费大量资源和能源,1/3冶炼金属由于腐蚀而破坏
(3)污染环境
因此有必要对腐蚀现象进行研究。

9.1.1分类按机理
9.1.1.1化学腐蚀:金属与非电解质介质直接发生纯化学反应。

服从于多相反应的化学动力学的基本规律。

例如金属在高温下发生的氧化现象。

9.1.1.2电化学腐蚀:金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏现象,构成了原电池,服从于电化学动力
规律。

电化学腐蚀是金属腐蚀的更重要更普遍的形式。

9.1.2按腐蚀环境分类
大气腐蚀,土壤腐蚀,高温气体腐蚀,海水腐蚀等。

9.1.3按腐蚀的形式:
9.1.3.1均匀腐蚀
腐蚀作用以基本相同的速度在整个金属表面同时进行。

危害性小,可估计腐蚀速度。

例:碳钢在强酸中的腐蚀
9.1.3.2局部腐蚀
发生在金属的局部地区。

9.1.3.2.1应力腐蚀裂开
材料在静拉伸应力与腐蚀介质作用下发生的破坏现象。

主要是晶间,脆断。

也有穿晶。

在氮化物,碱性氮氧化物其它水溶性介质中常有发生。

9.1.3.2.2点蚀
发生在金属表面局部区域,点蚀形成后迅速向深处发展,最后穿透金属。

出现后就及时磨光或涂漆,避免进一步入。

不锈钢,铝及其合金,钛及其合金在氯离子介质中易发生。

9.1.3.2.3晶间腐蚀
在金属材料晶界部位的腐蚀。

腐蚀沿晶间进行,使晶粒之间的结合力大大削弱,机械强度急剧降低。

不锈钢,铝合金。

9.1.3.2.4缝隙腐蚀
金属与金属或金属与非金属之间存在细小缝隙中发生的腐蚀现象。

法兰联接面,螺母压紧面。

9.1.3.2.5电偶腐蚀
电解质溶液中,不同的金属接触时,由于腐蚀电位差引起电位低的金属在接触部位腐蚀的现象。

如碳钢与黄铜在水中接触。

9.1.3.2.6腐蚀疲劳
金属在交变应力和腐蚀介质的作用下发生。

产生腐蚀坑和大量裂纹,显著降低钢的疲劳强度。

9.1.4腐蚀共同特性
9.1.4.1从热力学角度看,腐蚀是金属由非稳态自发向稳态的一个转变过程。

9.1.4.2是化学,电化学过程。

9.1.4.3总是发生在表面,从表面开始。

9.2金属材料的高温氧化
9.2.1高温氧化过程的机理
氧与氧化性气体介质的化学反应。

发生氧化反应判据
(1)初始系统(金属和氧)的等压-等温自由能与最终状态时的差值。

(2)系统中氧的分压高于金属氧化物的分解压力。

氧化过程2个阶段
(1)化学反应过程,氧与表面金属接触反应,形成氧化膜
(2)电化学反应,内部金属腐蚀,分7步骤
1)氧分子吸附至氧化膜
2)氧分子分解为氧原子
3)氧原子形成离子
4)氧化膜中的阴离子向金属表面迁移
5)金属原子电离及阳离子向氧化膜过渡;
6)氧化膜中的阳离子和电子向膜气相界面迁移;
7)阳离子和阴离子作用并产生金属氧化物
氧化膜的保护性能
(1)氧化膜能完整性,指完整地覆盖在基体金属表面
(2)氧化膜的强度,塑性及与基体金属结合力
(3)高温下的稳定性。

9.2.2高温氧化过程的动力学规律
常见的直线,抛物线,对数规律
9.2.2.1直线规律
氧化物不多孔性氧化膜时,
镁在450℃以上,钼在550℃以上。

9.2.2.2抛物线规律
金属表面附一层致密氧化膜,
氧化开始时候为最大氧化速度,此后不断减小,趋近于0
镍和铜大于500℃,铁在大于700℃
9.2.2.3对数规律
低温,动力学规律
氧化开始时候为最大氧化速度,此后很快减小,趋近于0
9.2.3氧化的温度规律
低温为对数规律,中温为抛物线,高温为直线规律
9.2.4金属材料的高温抗氧化性指标
9.2.4.1金属重量变化指标
9.2.4.2腐蚀深度:
应用较多。

钢材耐热性级别
锅炉高温承压元件,只允许用1级
9.3金属材料的电化学腐蚀
金属材料与电解质溶液发生电化学作用而造成的破坏现象。

9.3.1金属的电极电位及腐蚀电池
金属离子水化过程
标准电极电位:活度为1,温度298K,气体分压1.01MP下平衡电极电位。

分为负电性金属,正电性金属。

原电池产生,电位差,可能原因:不同金属,温差,电解质浓度差
9.3.2金属的极化与钝化
极化现象:腐蚀电池工作后引起的电极电位变化现象,阴极电位降低,阳级电位升高,电池回路电流减小。

钝化:金属表面状态突然变化的过程。

铁在浓硝酸,浓硫酸中。

可提高金属耐蚀性。

9.3.3金属元素耐蚀性评定
9.3.3.1热力学稳定性
9.3.3.2钝化现象
9.3.3.3生成保护性好的腐蚀产物膜
9.3.4金属材料耐蚀合金化途径
9.3.4.1提高金属材料的热力学稳定性
加入热力学稳定性高的合金元素,提高电极电位。

9.3.4.2减弱金属材料的阳极活性
加入易钝化元素,铁中加入铬。

9.3.4.3减弱金属材料的阴级活性
减小阴极面积,提高金属材料阴极放氢超电位
9.3.4.4使金属材料表面生成电阻值大的腐蚀产物膜
钢中加入铜和磷
9.4金属材料应力腐蚀
材料在静拉伸应力与腐蚀介质作用下发生的破坏现象。

分2类
阳极反应敏感型:金属阳极溶解为基础。

阴极反庆敏感型:阴极吸氢为基础(氢脆)
9.4.1应力
静拉伸应力
图有效应力与破坏时间
9.4.2腐蚀介质
有一定组合,钢+氢氧化物
9.4.3材料
合金或含杂质金属。

纯铜+0.004%磷
9.4.4破坏过程
主要是晶间,脆断。

也有穿晶,混合
9.5蒸汽腐蚀
水在铁为催化剂下在400℃下发生分解。

4H2O+3Fe——>Fe3O4+8H
如H不能被流动带走,产生氢脆
影响因素,
防止方法:(1)消除蒸汽停滞现象,(2)加入合金元素,Cr,Mo
9.6硫腐蚀
锅炉燃料(煤、油)中含有一定量的硫,硫以各种形式存在于烟气中,使锅炉受热面及元件受到腐蚀。

9.6.1高压锅炉水冷壁管的硫腐蚀
过程(1)产生自由的硫原子FeS2——>FeS+S
(2)形成硫化亚铁2H2S+SO2——>2H2O+3S
(3)形成硫化亚铁Fe+S——>FeS
钢材经表面渗铝处理,可提高钢材料耐热性及对某些介质的耐腐蚀性。

9.6.2锅炉过热器管的高温硫腐蚀
复合硫酸盐在550~700℃会与金属反应。

9.6.3含镍合金钢的硫腐蚀
硫会与钢中的镍发生作用生成Ni2S2,与镍组成易熔共晶体(Ni-Ni2S2)。

防止方法在含镍的钢中加入合金元素Cr。

9.6.4硫的低温腐蚀
低温烟气中有少量SO3,与水蒸汽化合成硫酸。

防止方法:省煤器及低氧燃烧
9.7钒腐蚀
油燃烧产生的钒氧化物存在于油灰中,高温下会破坏金属的氧化膜。

钢中加入添加剂,镁,氧化镁。

9.8氧腐蚀
指水或汽水混合物中所含的氧与金属材料之间发生的电化学腐蚀现象。

9.8.1氧腐蚀原理
铁(标准电极电位-0.44V)与氧构成原电池(+0.4V)。

9.8.2影响氧腐蚀因素
9.8.2.1水中的溶解氧量
溶解氧越多,氧腐蚀速度越大
9.8.2.2水的pH值
PH值越低,腐蚀越严重,PH接近于7时,金属表面生成保护膜,腐蚀速度显著降低。

9.8.2.3水的温度
温度越高,扩散越快,金属腐蚀越快
9.9防腐原理
电化学腐蚀是金属腐蚀的更重要更普遍的形式,尽可能减少原电池;在钢表面形成一层稳定,完整且与钢基体结合牢固的钝化膜;
在形成原电池的情况下,尽可能减少两极间电位差。

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