《飞机结构腐蚀与防护》课件-大气腐蚀与微生物腐蚀

大气腐蚀与微生物腐蚀飞机结构腐蚀与防护引入在金属结构暴露于外部环境的条件下，其表面会受到空气中湿气、氧气以及污染物（如二氧化硫和氯化物）的侵蚀，从而引发大气腐蚀现象。大气腐蚀的常见表现形式包括生锈、点蚀和氧化等。此外，值得注意的是，当细菌、真菌或藻类等微生物在金属表面滋生时，它们会产生酸性物质或引发电化学反应，进一步加剧金属的腐蚀过程。这种微生物腐蚀现象在潮湿且富营养的环境中尤为常见。/CONTENTS目录大气腐蚀01微生物腐蚀02大气腐蚀PART01一、大气腐蚀在大气环境下的化学或电化学反应引起的金属材料及其制品的变质或破坏称为大气腐蚀。一、大气腐蚀大气腐蚀分类大气腐蚀的分类是多种多样的。按地理和空气中含有微量元素的情况，可以分为工业大气腐蚀、海洋大气腐蚀和农村大气腐蚀；按气候条件分类，可以分为热带大气腐蚀、湿热带大气腐蚀和温带大气腐蚀。从腐蚀条件看，大气的主要成分是水和氧，而大气中的水汽是决定大气腐蚀速率和历程的主要因素，因此，可以根据金属表面的潮湿程度（或水汽在金属表面的附着状态），大气腐蚀分为三类：干的、潮的和湿的大气腐蚀。一、大气腐蚀大气腐蚀影响因素01.气候条件的影响大气相对湿度的影响温度和温度差的影响01.大气中有害杂质的影响在污染大气的杂质中，二氧化硫的影响最为严重。HCl是一种腐蚀性很强的气体，溶于水膜中生成盐酸，对金属的腐蚀破坏甚大。日照时间和气候风向和风速一、大气腐蚀大气腐蚀控制方法控制大气腐蚀的方法，主要途径有三种：一是材料选择，可以根据金属制品及构件所处环境的条件及对防腐蚀的要求，选择合适的金属或非金属材料；二是在金属基体表面制备金属、非金属或其他种类的涂层、渗层、镀层；三是改变环境，减少环境的腐蚀性。01.提高金属材料自身的耐蚀性一、大气腐蚀大气腐蚀控制方法金属或合金材料自身的耐蚀性是金属是否容易遭到腐蚀的最基本因素，合金化是提高金属材料耐大气腐蚀性能的重要技术途径。例如，在普通碳钢的基础上加入适量的铬Cr，Ni，Cu等元素，可显著改善其大气腐蚀性能。此外，优化热处理工艺，严格控制合金中有害杂质元素的含量也是改进耐蚀性的重要方法。02.采用覆盖保护层一、大气腐蚀大气腐蚀控制方法利用涂、镀、渗等覆盖层把金属材料与腐蚀性大气环境有效地隔离，可以达到有效防腐蚀的作用。用于控制大气腐蚀的覆盖层有两类：①长期性覆盖层。例如渗镀、热喷涂、浸镀、刷镀、电镀、离子注入等；钢铁磷化；铜合金、锌、镉的钝化；铝、镁合金氧化或阳极氧化；陶瓷涂层和油漆涂层等。②暂时性覆盖层，指在零部件或机件开始使用时可以除去(或用溶剂去除)的一些临时性防护层。如各种防锈油、脂，可剥性塑料等。一、大气腐蚀大气腐蚀控制方法充氮封存。将产品密封在金属或非金属容器内，经抽真空后充人干燥而纯净的氮气，利用干燥剂使内部保持在相对湿度低于40%以下，因低水分和缺氧，故金属不易生锈。采用吸氧剂。在密封容器内控制一定的湿度和露点，以除去大气中的氧，常用的吸氧剂是Na2SO₃。03.控制环境一、大气腐蚀大气腐蚀控制方法干燥空气封存。亦称控制相对湿度法，是常用的长期封存方法之一。其基本依据是，在相对湿度不超过35%的洁净空气中一般金属不会生锈，非金属不会长霉，因此，必须在密封性良好的包装容器内充以干燥空气或用干燥剂降低容器内的湿度，形成比较干燥的环境。减小大气污染。开展环境保护，减小大气污染有利于缓解金属材料的大气腐蚀。03.控制环境一、大气腐蚀防止大气腐蚀所用的缓蚀剂有油溶性缓蚀剂、气相缓蚀剂和水溶性缓蚀剂。大气腐蚀控制方法04.使用缓蚀剂微生物腐蚀PART02二、微生物腐蚀微生物腐蚀概念微生物腐蚀是指在微生物生命活动参与下所发生的腐蚀过程。微生物腐蚀主要是促进金属材料的破坏，往往和电化学腐蚀同时发生，两者很难截然分开。此外，微生物腐蚀还会降低非金属材料的稳定性。二、微生物腐蚀微生物腐蚀危害飞机整体油箱内部环境等都很适于细菌的寄生和生存，为微生物腐蚀创造了条件。由于微生物腐蚀速率很快，且常在局部区域形成突然穿孔，对设施的安全件构成威胁，甚至发生重大人身伤害事故，并带来巨大的经济损失。二、微生物腐蚀微生物腐蚀危害霉菌的分泌物具备破坏油箱铝合金结构表面保护涂层和密封胶的能力。微生物对防护涂层的腐蚀作用体现在两个方面：首先，微生物将防护涂层的有机物作为营养来源，附着并生长繁殖于其上，逐步腐蚀涂层，从而削弱其防护效能；其次，某些特定微生物的代谢产物同样会对防护涂层造成腐蚀。在极端微生物腐蚀环境中，一旦防护涂层受到严重破坏，基体金属（通常为2024-T3型铝合金）将直接面临腐蚀风险，这种腐蚀通常以点腐蚀的形式出现，进而可能穿透油箱壁板，导致油箱出现渗漏现象。二、微生物腐蚀微生物腐蚀危害由于油箱结构内微生物滞留时间的延长，其腐蚀性亦呈现加剧趋势，可能导致油箱内部产生大面积腐蚀现象。微生物及其分泌物、腐蚀产物的积聚，会形成黏稠的团状或絮状物质，这些物质极易堵塞油滤、油泵、燃油调节器以及燃油系统的其他关键组件，从而对发动机的正常供油造成直接影响。因此，为确保发动机稳定运行，对油箱内微生物滋生情况进行定期、细致的检查，并采取相应的维护措施，显得尤为必要。二、微生物腐蚀微生物腐蚀主要控制措施杀菌剂，特指那些具备杀灭微生物能力的药剂；而抑制剂，则是指那些仅能使微生物进入不活动或不生长状态的药剂。在选择使用杀菌剂或抑制剂时，应综合考虑其有效性、经济性和环保性等多重因素，以确保其合理应用。01.采用杀菌剂或抑制剂二、微生物腐蚀微生物腐蚀主要控制措施在细菌活动的控制策略中，减少其有机营养源或消除其代谢物质是有效的方式。以硫化物矿石中的硫杆菌为例，通过切断硫的来源，我们可以有效阻止其产生硫酸。同样，调整介质环境的pH值也是一种抑制细菌活动的方法，特别是当pH值控制在5.5至9范围之外时，可以显著抑制硫酸盐还原菌的活性。然而，在实施这一策略时，需全面考量操作环境与实际腐蚀情况，以确保措施的合理性和有效性。02.改善环境条件，控制细菌的生长二、微生物腐蚀微生物腐蚀主要控制措施通过应用金属镀层（例如电镀铬）或涂层（如涂锌），以及非金属涂层（包括环氧树脂漆、聚乙烯涂层等），我们能够有效地隔绝金属制品与腐蚀环境，同时确保金属制品表面达到光滑状态，进而减少细菌在其上的聚集，确保使用环境的卫生与安全。03.使用表面涂(镀)层二、微生物腐蚀微生物腐蚀主要控制措施在防腐蚀措施中，将阴极保护与涂镀层技术相结合，可有效实现微生物腐蚀的控制。若我们精确地将电位调整至阴极表面附近形成碱性环境（如针对碳钢材料，确保其电位维持在-0.95V以下，相对于Cu/CuSO4参比电极），则能进一步抑制细菌活动，从而显著增强对细菌腐蚀的控制效果。这一做法基