材料腐蚀防护范文

材料腐蚀防护范文材料腐蚀防护范文 金属腐蚀的定义 金属材料和环境介质发生化学或电化学作用 引起 材料的退化与破坏称为金属的腐蚀 高温化学腐蚀 高温化学腐蚀是研究金属材料和与它接触的环境介质 在高温条件下所发生的界面反应过程的科学 金属高温腐蚀与常温腐蚀的区别高温腐蚀主要是以界面的化学反应 为特征 常温腐蚀主要是电化学过程 高温腐蚀分类 按环境介质状态分 1 高温气态介质腐蚀 气态介质中包括有单质气体分子 非金属化合物气体分子 金属氧化物气态分子 和金属盐气态分子 由于这种高温腐蚀是在高温 干燥的气体分子环境中进行的 所以 常被称为 高温气体腐蚀 干腐蚀 化学腐蚀 2 高温液态 介质腐蚀液态介质 包括液态金属 液态融盐及低熔 点氧化物 对固态金属材料的高温腐蚀 这种腐蚀包括界面化学反应 也包括液态物质对固态物质的溶解 3 高温固态介质腐蚀 金属材料在带有腐蚀性的固态颗粒状物质的冲 刷下发生的高温腐蚀 这类腐蚀包括固态燃灰与盐颗粒对金属材料的腐蚀 又包括这些固态颗粒状物质对金属材料表面的机械磨损 所以人们 又称为 磨蚀 或 冲蚀 金属的高温氧化围绕三方面进行研究的1 金属与气态空气间的界面 反应 化学 2 界面化学反应的产物 氧化皮 3 氧化皮对界面及界面反应发展的影响 高温腐蚀锈皮只有满足下列条件才能保证具有优良的高温抗蚀性 1 锈皮必须连续 均匀而且致密 2 必须稳定而牢固地粘附于金属表面上 原因在连续均匀致密度的锈皮能有效地减小甚至杜绝参加界面化学 反应 稳定而牢固地粘附于金属表面的锈皮才能保证它持续地在复 杂恶习劣环境中发挥抗蚀作用 氧化皮对界面及界面反应发展的影响高温条件下 金属表面氧化皮 界面反应发展产生了一定的影响 高温氧化的动力学曲线反应了氧化皮对界面反应发展的不同影响 高温氧化动力学曲线有3种 1 直线规律y kt 2 抛物线规律y2 kt 3 对数规律y ln kt y为氧化增重 t为氧化时间 1 直线规律说明了氧化皮并未对界面化学反应造成不利的影响 对 金属进一步氧化没有抑制作用 直线规律反映氧化皮多孔 不完整 例如纯金属镁在氧气中的氧化 直线规律 2 抛物线规律表明氧化皮对界面的化学反应造成了不利的影响 抑 制或减缓了反应的进行 氧化反应生成致密的厚膜 能对金属产生保护作用 3 对数规律表明氧化皮对界面的化学反应造成了不利的影响 较大 地抑制或减缓了反应的进行 在温度比较低时 氧化膜在时间不太长时膜厚实际上已不再增加 例如500 时铜的氧化曲线符合对数规律 直线规律只反应金属的不断腐蚀过程 按该规律腐蚀所生成的锈皮 是不能对被腐蚀金属产生任何保护作用的 抛物线和对数规律规 律则把金属的锈蚀与抗蚀综合地反应出来了 是具有保护性的锈皮 尤其是对数规律表现锈皮的抗蚀性更加优良 高温腐蚀锈皮高温腐蚀锈皮金属晶体与气态介质在高温条件下界面 反应的产物 它是由金属阳离子和气态介质阴离子反应结合成的离 子化合物 锈皮结构分三层1 假晶层高温腐蚀的最初瞬间 在金属晶体表面形 成一层厚度不超过100埃的锈皮层 其晶体结构受到金属晶体结构的 制约 称为假晶层 2 过渡层在假晶层上面继续发展的锈皮受金属晶体结构的制约 但 又要按腐蚀产物自身结构排布 此层称为过渡层 3 氧化皮自身结构层当氧化皮的厚度超过过渡层厚度后 它就完全 按照其自身结构发展 称为自身结构层 锈皮真正具有保护作用须满足下列条件1 锈皮要致密连续 无孔洞 晶体缺陷少 2 锈皮与基体的附着力强 不易脱落 3 锈皮生 长内应力小 4 锈皮稳定性好 蒸气压低 熔点高 5 与金属具 有相近的热膨胀系数 6 锈皮的自愈合能力强 合金的高温腐蚀合金是由多种金属按一定冶金程序组合在一起的金 属材料 它的成分和组织都较纯金属复杂 所以与纯金属相比 合金的高温 腐蚀有着一系列特点 1 合金与气体介质间的界面反应 1 元素的选择氧化反应对于单相固溶体合金 当它所含各元素与气 体介质反应的 G值相差悬殊时 则具有最负 G值的元素优先反应 并在合金表面生成它的腐蚀产物 这种现象被称为元素的选择氧化 2 生成尖晶石类腐蚀产物的反应合金组成的A B两金属和气体反 应的自由能的值相差不大时 基体和合金元素都发生氧化 生成尖晶石类腐蚀产物 尖晶石具有复杂致密的结构 3 相的选择氧化及不均匀氧化反应对于复相合金当各相在界面上 化学稳定性或相稳定性呈现出差异时 则不稳定相优先氧化 若相分布不均匀 且各相中元素分布也不均匀时 经常会造成各元 素的不均匀反应 金属抗高温腐蚀合金化一般遵循着下述三原则 1 合金元素的选择氧化后生成合金元素锈皮 2 合金元素与基体金属组成尖晶石结构锈皮取代抗蚀性低的基体金 属锈皮 3 将微量元素固溶于基体金属锈皮中 借助于微观结构缺陷的变化 来提高金属的抗蚀性 金属高温腐蚀的防护 1 设计选择适当的金属材料 2 选择与控制使用环境 3 通过高温预氧化处理 人为的建立合适的锈皮 4 通过覆盖各类金属 合金 金属陶瓷防护涂层来隔离金属与环境 的直接接触 电化学腐蚀金属材料与电解质溶液相接触时 在界面上将发生有自 由电子参加的氧化和还原反应 从而破坏了金属材料的特性 这个过程称为电化学腐蚀 电化学腐蚀与高温腐蚀的区别项目化学腐蚀电化学腐蚀介质干燥气 体或非电介质溶液电解质溶液过程推动力化学位差电位差过程的规 律化学反应过程动力学电极过程动力学电子传递反应物直接碰撞传 递 测不出电流通过电子导体在阴阳极上得失 可测出电流反应区 碰撞点上 瞬时完成在相互独立的阴 阳极区独立完成温度高温条 件下为主低温条件下为主腐蚀原电池的定义只能导致金属材料破坏 而不能对外界作功的短路原电池 腐蚀原电池的特点1 电池的阳极反应是金属的氧化反应 结果造成 金属材料的破坏 2 电池的阴 阳极短路 产生的电流全部消耗在内部 转变为热 不对外做功 电化学腐蚀的实质是以金属为阳极的腐蚀原电池过程 在绝大多数 情况下 这种电池是短路了的原电池 电化学腐蚀过程可分成阴极和阳极两个在相当程度上独立进行的过 程 这是区分电化学腐蚀和化学腐蚀的重要标志 腐蚀电池的分类及举例 1 宏观电池通常指肉眼可分辨电极极性的电池 宏观电池有以下几种1 不同的金属浸在不同的电解质溶液中 如丹 尼尔电池Zn ZnSO4 CuSO4 Cu电池反应如下阳极Zn Zn2 2e阴极Cu2 2e Cu 2 不同金属浸入同一种电解质溶液中 如铁与铜同时浸于氯化钠 溶液中 Fe NaCl Cu铁为阳极Fe Fe2 2e铜为阴极O2 2H2O 4e 4OH 3 同类金属浸于同一种电解质溶液中 由于溶液的浓度不同 构 成浓差电池 2 微观电池用肉眼难于分辨出电极的极性 金属材料表面的电化学不均匀性使金属材料表面存在许多微小的 电位高低不等的区域 从而构成了各种微观腐蚀电池 1 金属化学成分不均匀例如工业锌中的杂质 碳钢中的碳化物等电 位均高于基体金属 因而构成微电池 2 金属组织的不均匀性例如金属和合金的晶粒与晶界间存在电位差 异 一般晶粒为阴极 晶界能量高 不稳定 成为阳极 构成微观 电池 发生沿晶界的腐蚀 3 金属表面物理状态不均匀性如金属的各部分变形 加工不均匀都 会导致形成微电池 一般形变大 内应力大的部分为阳极 易遭受破坏 绝对电极电位金属 溶液两相间电位差的绝对值叫绝对电极电位 氢标电极电位 电极电位的相对值是可以进行测量的 在实际经常使用的电极电位是指电极与标准氢电极组成的原电池的 电位差 即氢标电极电位 平衡电位当电极反应达到平衡时 电极系统的电位称为平衡电位 亦称可逆电位 标准电极电位是指参加电极反应的物质都处于标准状态 即25 离子活度为1 分压为一大气压时测得的电势 与氢电极比较 极化这种由于电极上有电流通过而造成电位变化的现象称为极化现 象 单电极单电极是指在电极的相界面 金属 溶液 上只发生单一的电 极反应 单电极包括金属电极 气体电极 氧化还原电极 1 金属电极金属在含有自己离子的溶液中构成的电极称为金属电极 2 气体电极某些贵金属或某些化学稳定性高的金属 当把它们浸入 到不含有自己离子的溶液中时 它们不能以离子形式迁越进入溶液 中 溶液中也没有能沉积在电极上的物质 只有溶解于溶液中一些 气体物质吸附在电极上 并使气体离子化 即在界面上 只交换电 子 而不交换离子 这种电极称为气体电极 3 氧化还原电极任何电极过程 其实质都可以看做是有电子参与的 氧化 还原过程 为了区别于金属电极与气体电极 在比较狭义的 的范围内 将界面上只有电子可以交换 可以迁越相界面的一种金 属电极称为氧化还原电极 亦称惰性金属电极 三种电极反应的特点比较 1 金属电极的电极反应 金属材料不仅是电极反应进行的场所 而且是电极反应的参与者 气体电极反应和氧化还原电极反应中 金属材料不参与反应 仅作 为反应场所和电子载体 2 金属电极反应是腐蚀电池的阳极反应 即金属失去电子转变为 可溶性离子的反应是最基本的阳极反应 气体电极反应和氧化还原电极反应都可能作为腐蚀电池的阴极反应 其中以氢电极反应和氧电极反应最为普遍 产生极化的原因 1 产生阳极极化的原因 1 阳极过程是金属失去电子而溶解成水化离子的过程 但一般金属溶解的速度跟不上电子的迁移速度 这使电极内层电子 减少 阳极电位正移 这种由于阳极过程进行得缓慢而引起得极化称为电化学极化 a 2 由于阳极表面金属离子扩散缓慢 会使阳极表面的金属离子浓 度升高 阻碍金属的继续溶解 由能斯特方程可知 金属离子浓度增加 使金属电位往正向移动 这种极化称为浓差极化 c 3 在腐蚀过程正 由于金属表面生成了保护膜 阳极过程受到阻 碍 金属溶解速度大为降低 使阳极电位大量正移 这种现象称为 钝化 由于保护膜的产生使系统的内电阻增大 这种现象称为电阻极化 r 2 产生阴极极化的原因 1 阴极过程是得电子的过程 若由阳极过来的电子过多 阴极接受电子的物质由于某种原因与电 子结合的反应速度进行得慢 使阴极处有电子堆积 电子密度增高 结果阴极电位越来越负 这种由于阴极过程进行得缓慢而引起得极化称为阴极活化极化 用 超电压 a表示 2 阴极附近反应物或反应生成物扩散较慢 影响或防碍阴极过程 的进行 也会引起电位往负向移动 这种极化称为浓差极化 c 极化规律当 为 十 值时 电极上只能发生氧化反应 当 为 一 值时 电极上只能发生还原反应 这一规律 称之为极化规律 去极化与极化相反 凡是能消除或减弱极化所造成原电池阻滞作用 的均叫作去极化 能够起到这种作用的物质叫去极剂 去极剂是活化剂 它起加速腐 蚀的作用 阳极去极化的原因 1 阳极钝化膜被破坏例如氯离子能穿破钝化膜 引起钝化的破坏 活化的增加 实现阳极去极化 2 阳极产物金属离子加速离开金属溶液界面阴极去极化的原因 1 阴极上积累的负电荷得到释放所有能在阴极上获得电子过程 都 能使阴极去极化 使阴极电位向正方向变化 阴极上的还原反应是去极化反应 是消耗阴极电荷的反应 其中包括 1 离子的还原氢离子的还原 称为氢去极化 2 中性分子的还原其中最常见的是氧分子的还原 称为氧去极化 3 不溶性膜 氧化物 的还原氢去极化以氢离子作为去极剂 在阴 极上发生H e H和H H H2 极化 阴极放氢是氢去极化的标志 反应的电极过程叫氢离子去极化或氢去去极化与极化相反 凡是能 消除或减弱极化所造成原电池阻滞作用的均叫作去极化 能够起到这种作用的物质叫去极剂 去极剂是活化剂 它起加速腐 蚀的作用 析氢腐蚀的条件如果在腐蚀电池中 阳极的电位比氢的平衡电位还 正 那么氢不能作为腐蚀电池的阴极 当阳极的电位比氢的平衡电 位负时 才有可能放氢而实现氢去极化 能量条件Ea Me Men 氢的平衡电位越正 阳极电位越负 越能增加氢去极化的趋势 氢去极化的电极反应过程氢离子在阴极上放电并使阴极去极化过程 的电极总反应为 2H 2E H2消耗了阴极极化而堆积的大量电子 完成去极化作用 实际上在电极金属 溶液界面上的反应 可以分为四个步骤进行 1 水化的氢离子通过扩散 对流或电迁到达阴极电极表面 H 溶液 H 电极 2 氢离子在电极上放电 吸收电极上的电子 脱水产生氢原子吸 附在金属阴极上 H 电极 e H 吸附 3 吸附在电极上的氢原子结合成氢分子 或吸附于电极上的氢原 子与刚发生放电的氢原子结合成氢分子 H 吸附 H 吸附 H2 吸附 4 电极表面的氢分子通过扩散 聚集成氢气泡逸出 氢气的不断形成和逸出 消耗了阴极极化而堆积的大量电于 完成 去极化作用 这四个步骤是连续进行的 如果其中某一个步骤受到阻滞 那么此 步骤必为全过程的控制步骤 研究表明 在整个过程中阻滞作用最大的步骤是H十得电子过程 即 第二步骤起控制作用 构成电化学极化 我们将析氢腐蚀条件之一是金属阳极氧化反应生成的可溶性金属离 子 不形成表面膜 且扩散容易进行 析氢腐蚀的影响因素 1 溶液的pH值溶液pH值对析氢腐蚀速度影响很大 随pH值下降 腐蚀速度迅速增大 pH值下降造成两方面的影响一方面pH值下降使析氢反应平衡电位Ec 正移 腐蚀倾向增大 另一方面pH值下降又使阴极极化性能减小 2 溶液的温度温度升高 腐蚀速度迅速增大 因为温度升高时阳 极反应和阴极反应速度都加快了 3 金属材料种类和杂质金属材料种类和所含杂质情况对析氢腐蚀速 度有较大影响 氧去极化在实际的腐蚀问题中 阴极去极化反应绝大多数属于氢离 子去极化和氧去极化 并起控制作用 例如 铁 锌 铜等金属在海水 大气 土壤或中性盐溶液中的腐 蚀 其阴极过程就是氧的去极化反应 称为氧去极化或吸氧腐蚀 金属防护的几种重要方法 改变金属内部的组织结构 制成合金 如 不锈钢 在金属表面覆盖保护层 如油漆 油脂等 电镀Zn Cr等易氧化形成致密的氧化物薄膜作保护 层 原理隔绝金属与外界空气 电解质溶液的接触 电化学保护法 即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受 到保护 氧去极化腐蚀的定义当腐蚀电解质溶液中有氧气存在时 腐蚀原电 池的阴极上将进行氧的离子化反应在中性或碱性溶液中 02十2H2O十 4e 4OH 在弱酸性介质中 02十4H十十4e 2H2O吸氧腐蚀氧在阴极上吸收电子 起到消耗阴极极化作用 即所谓氧的去极化作用 氧去极化过程必然伴随着氧的消耗 因此将其称之为吸氧腐蚀 或者以氧的还原反应为阴极过程的腐蚀 叫做吸氧腐蚀 吸氧腐蚀的条件氧去极化作用只有在腐蚀电池中阳极反应的电位较 氧还原反应的平衡电位为负时 才能发生 吸氧腐蚀反应历程整个吸氧腐蚀可分为以下几个分步骤 1 氧向电极 表面扩散 2 氧吸附在电极表面上 3 使氧离子化 这三个步骤中的任何一个都会影响到阴极过程 也就是在一定程度 上影响腐蚀速度 吸氧腐蚀的影响因素 1 充气情况当氧浓度增大 吸氧腐蚀速度增大 腐蚀电位正移 2 温度 温度升高使电极反应速度加快 扩散系数增大 另一方 面 温度升高又使氧的溶解度下降 因此 在敞口系统中 随温度升高腐蚀速度出现极大值 在封闭系统中 随温度升高溶解氧不能逸出 故腐蚀速度一直增大 3 盐浓度 盐浓度增加既改善溶液导电性 又使氧的溶解度降低 4 流速和搅拌 提高溶液流速或者搅拌溶液 可以使扩散层厚度 减小 从而吸氧腐蚀速度增大 金属的钝化现象 a 室温下 将一块铁或钢浸在约70 的浓硝酸中 没有反应发生 b 用水将硝酸稀释到11 约35 浓度 仍然没有 什么变化 铁块样品表现出来类似于贵金属一样的惰性 c 将铁块 摩擦后或取同样的新铁块样品直接放入盛稀硝酸的杯中 立即发生 激烈反应 钝性活性钝化 随稀硝酸的浓度的逐渐增加 腐蚀不断加剧 但当浓 度增加到一定程度 40 腐蚀速度迅速降低 再继续增加硝酸浓 度 腐蚀速度成万倍地下降 这种铁在浓硝酸中具有极低溶解速度的性质称为 钝性 相应地 铁在稀硝酸中强烈溶解的性质叫做 活性 在特定的环境中金属 从活性向钝性的转变叫做钝化 金属钝化的因素化学因素 化学因素引起的钝化 一般是强氧化剂引 起的 如硝酸 氯酸 碘酸 重铬酸钾 高锰酸钾以及氧等 它们 称为钝化剂 金属Cr Al Ti易于被氧所钝化 有些金属在非氧化性介质中也可发 生钝化 如Mg可在氢氟酸中钝化 Mo在盐酸中钝化 电化学因素 在电解质溶液中 外加电流时 金属阳极发生极化而引 起钝化现象 钝化后阳极电位迁移 几乎接近贵金属的电位值 如铁的电位为 0 5 0 2V 钝化后升到0 5 1 0V 如果能够维持 已提高的电位 即可实现钝化 金属Cr Fe Ni Mo等均可因阳极极 化而发生钝化 钝化的特征1 腐蚀速度大幅度下降 2 电位强烈正移 3 钝化以后既使外界条件改变也会在相当程度上保持钝态 4 钝化只是金属表面性质而非整体性质的改变 过钝化 这种已经钝化了的金属在强的氧化介质中或者电位明显提高 时 又发生腐蚀溶解的现象被称为过钝化 成相膜理论认为金属钝化的原因是表面生成致密的保护性固体产物 膜 多数为氧化物膜 将金属和溶液机械隔离开 由于氧化物膜溶解速度很小 因而使金属腐蚀速度大大降低 转变 为不溶解的钝态 成相膜必须是电极反应形成的固体产物 因此 不能形成固体产物 的碱金属氧化物 是不会导致钝化的 液相反应产生的沉淀并不具 备引起钝化的可能 因为它是疏松的 固体产物大多数是金属氧化物 此外 磷酸盐 铬酸盐 硅酸盐等 在一定条件下也可构成钝化膜 吸附理论认为 要使金属钝化 并不需要形成固态产物膜 而只要在 金属表面或部分表面上形成氧或含氧粒子的吸附层就可以 这些粒 子在金属表面上吸附后 改变了金属 溶液界面的结构 金属的钝化 是由于金属表面本身的反应能力降低而不是膜的机械隔离作用 能使金属表面由于吸附而钝化的粒子有氧原子 O2 或OH 吸附理论也有许多实验结果 如电化学测试表明 要使金属钝化 对某些体系只需通入极小的电 量 零点几毫库仑 厘米2 就可以使金属钝化 这些电量只能刚 刚够形成单原子层吸附膜 远远不足以形成成相膜固体产物 两种钝化理论的异同点共同点都认为在金属表面生成一层极薄的膜 氧化物层 阻碍了金属的溶解 不同点吸附理论认为形成单分子层的二维膜导致钝化 成膜理论认 为至少要形成几个分子层厚的三维膜才能保护金属 完全钝化要靠 增厚的成相膜 影响钝化的因素 1 金属材料各种金属钝化的难易程度和钝态的稳定性有很大不同 2 环境能使金属钝化的介质称为钝化剂 3 温度 一般来说温度较低有利于钝态的建立 稳定越高 金属钝态越难建立 4 有许多因素能够破坏金属的钝态 使金属活化 钝化膜的破坏化学 电化学破坏法这种方法是往溶液中添加阴离子 常用的是卤素离子及OH 1等 特别是Cl 对钝化膜的破坏作用最为突出 机械破坏法钝化膜厚度一般不超过几十埃 所以膜很容易遭到破坏 因此外界机械碰撞可破坏钝化膜 另外 如果膜的厚度增加 使膜的内应力增大 也可导致膜的破裂 引起活化 定量表征金属腐蚀速度定量地研究金属的腐蚀破坏是很重要的 目 前常见定量表征金属腐蚀速度的主要指标值三个1腐蚀重量依据是金 属被腐蚀前后的重量将发生变化 承受腐蚀的金属表面大小 腐蚀时间长短等都与腐蚀重量变化有关 经过换算得到腐蚀是增重还是失重与其腐蚀产物存在形式有关 2腐蚀深度从材料腐蚀破坏对工程性能 强度 断裂等 的影响来看 确切的掌握腐蚀破坏的深度是有重要意义的 当均匀腐蚀时 腐蚀浓度 D深 可以通过腐蚀的重量变化 经过换 算得到3腐蚀电量在腐蚀的过程中 腐蚀速度可以用腐蚀电流密度 icorr 来表示 通过法拉第定律 电化学当量换算得到金属腐蚀速度 电流密度ico rr值取微安 厘米2 金属腐蚀速度V取克 米2 时 影响腐蚀的内因 在一定的腐蚀介质条件下 纯金属的耐蚀性是与其电极电位 钝性 以及腐蚀产物能否起到保护作用相关 1 金属电极电位从热力学稳定性角度看 电位正的金属稳定 耐蚀 电位负的金属不稳定 有腐蚀的自发趋势 2 金属钝性的影响有一些金属从标准电极电位看很低 负 如铝和镁 其电位分别为 1 66伏和 2 37伏 从热力学角度看是极不稳定 应属于易腐蚀金属 但是由于它们的钝化能力很强 因而成为耐腐蚀的稳定的材料 3 腐蚀产物阻止腐蚀的作用如果腐蚀产物是不可溶的致密固体膜 如 铅在硫酸溶液中生成的硫酸铅膜 钼在盐酸溶液中生成的致密的钼盐 膜均具有增加电极反应阻力的作用 5 合金元素对合金腐蚀电位的影 响无论是以单相固溶体状态存在还是以多相或共晶状态存在的二元 合金 都将因其电化学的不均匀性 杂质的存在 成分的偏析 第二 相的析出 构成微电池 6 变形和应力对腐蚀的影响机械加工 冷变形 铸造或焊接后的热 应力以及热处理时析出相引起的内应力等将在金属内部产生晶格歪 扭和位错等缺陷 表现在金属的表面上会引起合金微观尺寸的电化 学不均匀性 显著引起阳极溶解加速 同时也会破坏保护膜的保护 作用 7 材料表面状态对腐蚀性的影响合金表面光洁度直接关系到腐蚀速 度 一般粗加工比精加工的表面易腐蚀 原因 粗加工表面积比 精加工表面积大 与腐蚀介质的接触面积大 由于表面粗糙 有深洼部分氧进入难 且面积大 极化性小 而凸起部分接触氧的机会多 因而能形成氧浓差电池 在粗加 工表面上形成保护膜易产生内应力的不一至 膜也不易致密 因此粗 加工表面最易腐蚀 外界因素对腐蚀的影响 1 介质pH值的影响在氢去极化与氧去极化腐蚀过程中 介质pH值的 大小直接影响平衡电位值 常温下 氢为一个大气压时 2 氧和氧化剂介质对具有活化 钝化性的金属腐蚀速度的影响 3 溶液中盐的浓度影响 4 介质流速的影响 5 温度对腐蚀的影响 6 压力对腐蚀的影响大气腐蚀的分类引起大气腐蚀的主要成分是水 和氧 特别是能使金属表面湿润的水 是决定大气腐蚀速度和腐蚀 历程的主要因素 所以按照腐蚀表面的潮湿程度进行分类是合理的 影响大气腐蚀的因素影响大气腐蚀的最重要的因素有 湿度 大气成 分和腐蚀产物的性质 防止大气腐蚀的方法1 使用有机 无机涂层或金属镀层 2 加入缓 蚀剂阻滞腐蚀过程的进行 3 降低大气湿度 海水腐蚀海水腐蚀的特点海水的电导率较高 破坏钝化膜的Cl 离子也较多 在中性的海水中还溶解有较多的氧 因此海水腐蚀具有如下特点 1 中性海水溶解的氧较多 除Mg及其合金外 所有结构金属在海水 中的腐蚀基本上都是由氧去极化所控制的阴极过程 2 因海水中含有大量的Cl 离子 对于大多数金属 铁 钢 锌 在海水中的腐蚀 阳极极化 程度很小 因此在海水中用提高阳极极性阻滞的方法来防止腐蚀作 用是有限的 3 由于海水的电阻率很小 在金属表面形成的微电池和宏观电池都 有较大的活性 例如 在海水中由于不同金属相接触而引起的电偶腐蚀 或者在钢 铁表面形成的腐蚀电池 比在土壤中腐蚀严重得多 4 在大气腐蚀时几乎不产生长距离的宏观电池腐蚀 因此腐蚀较均 匀 而在海水中易出现局部腐蚀 所形成的腐蚀小孔的最大深度为平均 腐蚀深度的3 4倍 影响海水腐蚀速度的因素影响腐蚀速度既有化学因素又有物理因素 和生物因素 1 盐类及其浓度 2 含氧量 3 温度 4 海生物 5 海水流速防止海水腐蚀的途径 1 合理设计海洋建筑物和海船 减小阴极性接触物面积或对其进行 绝缘 2 建造与修理时合理地进行工艺操作 例如用电位稍高材料做焊条 或铆钉 3 研制和应用耐海水腐蚀的材料 4 阴极保护 土壤腐蚀是一种电化学腐蚀 土壤腐蚀的影响因素1 土壤的导电性 导电性与土壤颗粒大小及其分布 含水量和溶解的盐类有关 一般认为土壤的导电性越好 土壤腐蚀越严重 2 含氧量在含氧量相差很大的土壤中 铺设金属管道将产生氧的浓 差电池与含氧量高的土壤接触的管道成为宏观腐蚀电池的阴极区 而与含氧较少的土壤接触的管道成为腐蚀电池的阳极区 受到腐蚀 3 土壤的pH值一般认为 pH值低的土壤腐蚀性较大 这是甲为在该 条件下可以进行氢去极化反应 当土壤含有大量的有机酸时 其PH值虽然接近中 但其腐蚀性仍然 很强 4 土壤中的细菌当土壤有细菌 特别是有硫酸盐还原菌存在时 会 促进腐蚀 因为它在生活过程中 能将硫酸盐还原成硫化物 并繁殖起来 防止土壤腐蚀的措施在被保护件上涂沥青或煤焦油等 另外还可以对土壤进行处理以减少其浸蚀性 如用石灰处理酸性土 壤和使用无浸蚀性物质代替浸蚀性土壤 在土壤具有高的导电率时 可以采用阴极保护做为上述保护的附加 措施 在不同情况下引起金属腐蚀的原因是不尽相同的 因此根据不同情 况采用的防腐技术也是多种多样的 在生产实践中用的最多的防腐技术大致可分为如下几类 1 合理选材 根据不同介质和使用件选用合适的金属材料和非金属 材料 2 阴极保护利用金属电化学腐蚀原理 将被保护金属设备进行外加 阴极化以降低或防止金属腐蚀 3 阳极保护 对于钝化溶液和易钝化金