6材料腐蚀与防护-自然环境中的腐蚀(上海交大材料).ppt

第6章自然环境中的腐蚀、l大气腐蚀(atmosphericcorrosion)l土壤腐蚀(soilcorrosion)l海水腐蚀(seawatercorrosion )、6-1大气腐蚀、6-1-1定义金属材料和空气中的水与氧发生化学和电化学作用引起的腐蚀清洁大气组成： 75 n 2，23 % o 2，水分，少量惰性气体。 100000KW的火力发电厂，昼夜烟囱排除的SO2有100t。 6-1-2大气腐蚀的分类根据地理和空气中含有微量元素的情况，根据气候条件，根据金属表面的湿气程度和大气的相对湿度，根据金属表面的湿气程度和大气的相对湿度，干燥大气腐蚀：水膜厚10nm。 腐蚀速率低(区)。 潮大气腐蚀：水膜厚10nm1m。 腐蚀速率急剧增大(区)。 湿大气腐蚀：空气湿度接近100%。 水膜厚度为1m1mm . 速度逐渐降低(区)，几乎不变(区，水膜厚1mm )。 6-1-3大气腐蚀机构6-1-3-1大气腐蚀初期腐蚀机构(1)阴极过程： O2 2H2O 4e=4OH-. (2)阳极过程：薄液膜下阳极钝化和金属离子水化过程困难，引起阳极极化，阻碍阳极过程。 对潮的大气腐蚀，腐蚀过程主要由阳极过程控制。 对潮湿的大气腐蚀，腐蚀过程由阴极过程控制。 6-1-3-2锈层形成后腐蚀机理(1)阳极反应在金属/Fe3O4界面发生： Fe=Fe2 2e(2)阴极反应在Fe3o4/Fe ooh:8 feoohfe2e=3f e3o 44 h2o大气干燥时， 锈层内的反应：4Fe3O4 O2 6H2O=12FeOOH 6-1-3-3锈层的结构和保护性，锈层中的盐类： FeSO47H2O、FeSO44HO、Fe2(SO4)3等使锈层保护性降低，6-1-4大气腐蚀的影响因素湿度、温差日照时间、气温风向和风速大气成分(有害杂质) 6-1-5大气腐蚀防治提高材料的耐腐蚀涂层保护是局部大气环境使用缓蚀剂、6-2海水腐蚀、海洋占地球表面积71%的海水-强电解质溶液海洋腐蚀损失约占总腐蚀损失，海水腐蚀特性为33.5%NaCl溶液，高电导率、温度在035之间变化均匀腐蚀-活性大，在海水中不钝化的金属局部腐蚀-在海水中有钝化倾向的金属。 不同海洋环境腐蚀特征不同，海水腐蚀影响因素的含氧量(o) pH； 盐分(Cl-1 )海水温度；海水流速；海洋生物。 其中o和Cl-1的含量是主要影响因素。 海水腐蚀的防治措施是合理选择金属材料的涂层保护； 电化学保护。 6-3土壤腐蚀，埋入土壤的金属及其部件的腐蚀称为土壤腐蚀。 土壤中的腐蚀电池类型： (1)长距离宏观腐蚀电池(参照图) (2)土壤的局部不均匀性引起的宏观腐蚀电池(3)埋设深度的不同和边缘效应引起的腐蚀宏观电池(4)金属所处状态的不同引起的腐蚀宏观电池、6-3土壤腐蚀、埋入土壤中的金属及其部件的腐蚀称为土壤腐蚀土壤是由多种颗粒状矿物质、有机物质、水分、微生物等组成的多相，是具有生物活性和离子导电性的多孔毛细管导向系统。 土壤中水分干燥、盐少的土壤电阻率高达10000cm，湿润多盐的土壤电阻率低于500cm。 土壤中的氧气根据湿度和构造的不同，土壤中的氧气量会有数万倍的不同。 土壤中的酸性土壤多为中性、pH6.07.5碱性土壤、pH7.59.5； 酸性土壤(腐植土和沼泽土)，pH3.06.0。 土壤中的微生物、空气不均导致的腐蚀-氧浓度差电池的腐蚀、浮游电流对土壤腐蚀的影响，地下导体绝缘不