材料的腐蚀与防护

1、,身 边 的 腐 蚀,课程名：材料腐蚀与防护 材料成形技术基础 班 级： 姓 名 学 号：,腐蚀的特点,让我们走出课堂，感受身边的的腐蚀吧！,一、室内,室内腐蚀现象主要分析了寝室和实验室2种不同的环境中存在的腐蚀现象！,一、室内,（一）寝室,桃园，有着悠久历史的一大学生园区，坐落于绿树掩映的文渊湖畔，空气清新，氧气富足；又位于气候潮湿的重庆，气候温润，加之居住着高密度的大学生，为寝室内的装修材料的腐蚀创造了良好的环境。现在请跟随我一起走进桃园寝室里存在的神奇的腐蚀现象！,一、室内,锈迹斑斑的门把手,一、室内,腐蚀失去使用性能的门栓,长了绿毛的挂钩,一、室内,布满锈迹的铁链,从以上几组图可以看出

2、，铁在我们的日常使用中随处可见，比较活泼的铁在潮湿温润的环境中被腐蚀也并不新鲜。这5组腐蚀现象都有一个共同的腐蚀原理氧化。 化学反应方程式： 2Fe+O3=Fe2O3,一、室内,除了与空气中氧气发生反应外，还存在微动腐蚀，比如左图中将门栓固定在门上而使用的螺丝，细心观察不难发现螺丝周围的孔比之前增大了，这就是微动腐蚀。 由于磨损与氧化相互作用，致使微动腐蚀加速进行。,一、室内,微动腐蚀的避免方法： 1、避免可能引起微动的连接方式，如采用焊接、粘结等使部件连接成一个整体。这是最可靠的办法。 2、接触表面进行润滑可以消除微动腐蚀的磨损过程。 3、接触表面加入隔离或衬垫材料。 4、增加接触面的法向载

3、荷或增加表面粗糙度，阻止接触面之间的微动。 5、合理选材和表面强化，提高接触材料的硬度。,一、室内,（二）实验室,实验室，一个神奇的地方，一个创造奇迹的地方。实验室里使用的各种实验器材为腐蚀提供了可能，实验室里存在着酸、碱以及其他腐蚀性试剂等为腐蚀创造了良好的环境！,一、室内,被腐蚀的电子天平,一、室内,电子天平是一种常用的称量工具，可以精确到小数点后四位。该电子天平主要称量固体药品如：高锰酸钾、KNO3等。由于称量过程中不小心讲药品洒落到天平上就造成了该类化学腐蚀。 这类化学腐蚀主要是药品与仪器发生化学反应而造成的。,一、室内,毁容的扳手,面目全非的铁架台,药品与仪器直接接触造成的腐蚀随处可

4、见。,一、室内,铝板上的孔洞,左图为点蚀，又称小孔腐蚀。是一种腐蚀集中在金属表面的很小范围内并深入到金属内部的小孔状腐蚀形态，蚀孔直径小、深度深。,一、室内,点蚀发生的条件： 1、多发生在表面容易钝化的金属材料（如不锈钢、Al）或表面有阴性镀层的金属（如镀Sn、Ni）上； 2、点蚀发生于有特殊离子的腐蚀介质中； 3、发生在特定的临界点位以上。 防止点蚀的措施： 1、改善介质条件；2、选用耐点蚀的合金材料；3、钝化材料表面；4、阴极保护。,二、室外,二、室外,二、室外,二、室外,二、室外,金属材料露至于大气环境中，由于大气环境复杂，可能会发生大气腐蚀、土壤腐蚀、微生物腐蚀等。,二、室外,（一）、

5、大气腐蚀 大气中、金属材料的腐蚀速度、腐蚀特征和控制因素随大气条件而变化。引起大气腐蚀的主要成分是水和氧。 大气腐蚀主要是电化学腐蚀，遵从电化学腐蚀的一般规律；由于电解液膜比较薄，而且常常干湿交替，所以大气腐蚀的电极过程又有自身的特点。,二、室外,1、大气腐蚀初期的腐蚀机理： 当金属表面形成了连续的电解液薄膜时，就开始了电化学腐蚀过程： （1）阴极过程： O2+2H2O+4e 4OH- (2) 阳极过程：在薄液膜下，大气腐蚀阳极过程受到阻碍，阳极钝化及金属离子水化过程为主转变为氧去极化为主。,二、室外,2、锈层形成后的腐蚀机理： （1）阳极反应发生在金属/Fe3O4界面上： Fe Fe2+2e

6、 (2) 阴极反应发生在Fe3O4 /FeOOH界面上： 8FeOOH+ Fe2+2e 3 Fe3O4 +4H2O 即锈层发生了Fe3+ Fe2+ 的还原反应，锈层参与了阴极反应过程。 锈层干燥了，大气中氧的作用下锈层内的Fe2+重新氧化成Fe3+，即反应： 4 Fe3O4+O2+6H2O 12FeOOH 干湿交替下，带有锈层的钢腐蚀被加速。,二、室外,防止大气腐蚀的措施： 1、提高材料的耐蚀性； 2、表面涂层保护； 3、改变局部大气环境； 4、合理设计和环境保护。,二、室外,（二）微生物腐蚀 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。 凡是同水、土壤或湿润空气相接触的金属设施，都

7、有可能遭到微生物腐蚀。 与腐蚀有关的主要微生物特征（P165）见下表：,二、室外,二、室外,防止微生物腐蚀的措施： 1、使用杀菌剂或抑菌剂； 2、改变环境条件抑制微生物生长； 3、覆盖防护法； 4、阴极保护。,二、室外,（三）土壤腐蚀 埋在土壤中的金属及其构建的腐蚀称作土壤腐蚀。 土壤腐蚀是现实生产和生活中最重要的实际腐蚀问题之一。,二、室外,博物馆中很多出土的金属文物都被不同程度的腐蚀，土壤腐蚀为最主要的形式。为此，我去了九龙坡的巴人博物馆取样，特选几件巫山出土的文物。,铜壶 东汉 巫山土城坡,二、室外,以上三件文物有东汉、战国时期的，保留至今虽比较完整，但表面不难看出已被腐蚀： 由于常年埋

8、于土壤中，不仅发生了微生物腐蚀，还发生了土壤腐蚀：,二、室外,阳极过程接近于大气腐蚀的阳极行为，阳极过程因钝化和离子水化的困难而有很大的极化。 阴极过程主要是氧的去极化，在某些情况下，微生物可能与阴极还原过程。,二、室外,土壤腐蚀影响因素： 1、孔隙度（透气性） 2、水含量 3、电阻率 4、酸度 5、盐含量,三、材料成型工艺,前面展示的图片中，我们看到了具有不同形状的器件：罐状、板材等形状以及一些器件通过螺丝等连接起来，这些过程都利用了一系列材料成形技术。 利用较多的铸造：如前面展示的那几件出土文物；锻造制备一些板材等，如管道等；还有利用焊接等连接手段，使得部件很好的服务于我们的生活。,四、综述,材料的成型技术使得原材料能够华丽转身为我们可