防腐材料选择

腐蚀与设备选材

金属材料：

一，腐蚀是什么？为什么要研究材料腐蚀问题？腐蚀可以理解为材料失效，即材料在外界物理化学条件下发生强度损失或者结构破坏。在宏观上，材料腐蚀表现为材料质量流失，强度退化。在微观上，材料腐蚀意味着材料的组织结构发生改变。材料的腐蚀是环境介质与材料产生的一系列物理，化学和电化学作用的结果，影响因子多且复杂，相关的研究还需要深入进行。材料腐蚀给工业生产带来了巨大的经济损失及安全隐患。仅以钢材腐蚀举例，每年因腐蚀导致的钢材损失就占金属年产量的10%以上。此外因腐蚀导致的生产安全事故数不胜数。二，材料的基本分类目前人类常用的材料主要可以分为三大类：金属及合金，高分子聚合物，硅酸盐材料等。这三种材料各有各的特点，其应用范围也不尽相同。金属易于加工锻造，但容易发生电化学腐蚀。高分子聚合物对化学药品如酸，碱的耐受能力强，但一般不耐溶剂。硅酸盐材料耐腐蚀性及耐高温性能都非常良好。但结构不具备延展性，一般质地较脆，不易加工。每一种材料都有其各自的特点，同时也没有任何一种材料可以满足所有条件下的需求。因此在化工生产中根据使用条件选择经济合理的材料非常重要。。三，金属材料的耐腐蚀性能金属材料种类多样，依照其主要组成元素可以分为以下几类：铁基合金，镍基合金，铝合金，钛合金，铜基合金等。下面分别做介绍：铁碳合金：铁碳合金是指除了铁碳以外其他元素

含量较少的金属，常见的材料为碳钢和铸铁，是用途最广的材料。由于碳含量不同，各种合金机械性能差别较大。铁碳合金耐腐蚀性能不足，在大气和水中会很快生锈。主要由于铁碳合金在氧气环境中不稳定。在低氧环境下，铁碳合金对碱性溶液，有机液体，各类气体的耐蚀性良好。在还原性酸中腐蚀严重，但在强氧化性酸中由于表面形成钝化膜腐蚀很小。钢铁使用温度不超过300摄氏度。高硅铸铁：高硅铸铁是指含硅超过14%以上的铁基材料，由于表面有一层氧化硅保护膜所以有良好的耐腐蚀性，尤其是对各种酸和有机物。但是在氢氟酸及浓碱液中会发生腐蚀。高硅铸铁不易加工，而且在急冷急热的条件下容易炸裂。不锈钢：不锈钢是指在铁碳合金的基础上添加了少量铬，镍，钼等金属元素形成的耐蚀性能明显提高的材料。按照材料类型可以分为马氏体，铁素体，奥氏体几类。目前市面上常见的不锈钢牌号为304及316L，不锈钢由于含有铬，可以在表面生成保护性较强的氧化铬保护膜，因此其腐蚀速率很低。但是一旦温度增高耐腐蚀性能就会大大下降。不锈钢在有机酸，碱，有机化合物中耐腐蚀性良好。但不耐非氧化性酸。而且对氯离子耐受能力不如碳钢，容易发生危险的局部腐蚀。相对于304不锈钢，316L不锈钢增加了少量钼，在非氧化性酸及氯化物中的耐腐蚀性能比304有所提升。铝合金：铝合金在大气，水及中性溶液或氧化环境中有良好的耐腐蚀性。对有机溶剂和有机酸的耐腐蚀性较好，但在还原性强酸或强碱中均不耐腐蚀。铝合金加工性能好，价格低廉。黄铜：黄铜是一种铜锌合金，主要用于部分仪表及水管管件中，相对于铜具有更好的机械性能。

对非氧化性酸，碱，水大气都有良好的耐腐蚀能力。但黄铜不还氧化性酸，氧化剂，尤其是铵离子会使之形成应力断裂。哈氏合金：哈氏合金是镍基合金，是一系列著名的耐腐蚀材料的总称。目前应用最广泛的是B合金与C合金。B合金含钼，对各种酸类，非氧化性酸碱，气体等都有良好的耐腐蚀性。尤其可以对一切浓度的盐酸都具有良好的耐腐蚀能力。B合金对氧化性介质的耐受力不强，而含有铬的C合金却能耐各种氧化性酸的腐蚀，但在盐酸中合金C的耐腐蚀性能不及合金B。钛材：钛材在常温下能在表面形成一层氧化膜，因此具有优良的耐腐蚀性能，主要体现在对氯化物的抗性，在氧化性酸，有机酸及碱中都有良好的耐腐蚀性能，但不耐还原性酸的腐蚀。钛材不宜在高温下使用，主要由于气体渗入会使材质变脆。一般使用温度不超过500摄氏度。锆材：锆材耐腐蚀原理与钛材类似，主要区别为锆材在还原性条件下耐腐蚀性良好。但在氢氟酸及其他氧化性酸中腐蚀严重，且不耐湿氯。

非金属材料：

非金属材料包括高分子材料和硅酸盐等其他无机材料两种。 1.高分子材料的耐腐蚀性能常见的高分子材料又分为塑料和橡胶两种。二者在机械性能上有明显的差异，塑料具有一定硬度及刚性，易断裂，不易发生形变。橡胶则在使用温度下具有良好的弹性。塑料及橡胶普遍对于酸碱有较强的抗性，但是作为材料也有其突出的弱点，作为高分子材料，二者普遍不耐溶剂抽提。此外高分子材料耐高温性能不足，绝大多数材料都需要注意使用温度。由于橡胶具有弹性，分子结构更

加松散因此一般情况下橡胶的耐腐蚀能力不及塑料。 1.1.常见塑料的耐腐蚀特性聚乙烯（PE）：聚乙烯具有优良的耐腐蚀性，对于非氧化性酸有良好抗性，但不耐浓硝酸及其他强氧化剂。对于有机溶剂常温下耐蚀性好，但高温下会迅速腐蚀破裂。聚乙烯使用温度一般不超过75度，长期使用一般不超过65度。聚氯乙烯（PVC）：聚氯乙烯耐腐蚀性能与聚乙烯类似并且略优于聚乙烯。但聚氯乙烯使用温度略低，一般不宜超过60摄氏度，此外聚氯乙烯在加热过程中会产生有毒气体，使用时需要特别注意。聚丙烯（PP）：聚丙烯是热塑性塑料，除浓硝酸等强氧化性酸外几乎不与其他介质发生作用。但聚丙烯更容易受到强有机溶剂破坏，聚丙烯使用温度范围更广，可达120摄氏度。 ABS：ABS塑料为丙烯腈，丁二烯，苯乙烯共聚物，力学性能良好，对无机酸，碱具有良好的耐腐蚀性，但不耐酮类，卤代烃，酯类等溶剂。ABS的使用温度一般为-40度到80度。增强聚丙烯(RPP):在聚丙烯中加入增强剂、稳定剂、偶联剂采用经偶联剂处理的玻璃纤维改性聚丙烯材料。硬度高、刚性好,弹性模量高,线膨胀系数小具有极强的耐酸、耐碱、耐温等特性.长久的使用寿命-----在额定温度、压力状况下，FRPP管可安全使用50年以上。卓越的耐腐蚀性能

-----FRPP管能耐大多数化学物品的腐蚀，可在很大的范围内承受PH 值范围在1-14的高浓度酸和碱的腐蚀。较高的刚度-----由于加入了玻纤增强材料使FRPP管不易变形。耐热保温节能-----FRPP管最高使用温度95度，该产品的导热系数仅为钢管的1/200，故有较好的保温性能。可靠的连接性能-----FRPP管热熔接口的强度高于管材