腐蚀理论要点解析.ppt

　　空气中氧的含量约23%，是大量的也是主要的腐蚀剂，直接参与金属的腐蚀反应。 　 空气相对湿度对金属的大气腐蚀也有重要影响。 　　(相对湿度 ：空气中水蒸气含量与同温度下饱和水蒸气含量的比值的百分数)。 　 当空气湿度达到100%，形成肉眼可见的水膜； 　　当空气的相对湿度低于100%，金属表面也可能形成水膜，原因是： 由于金属表面上形成的水膜并不是纯净的水，形成电解质溶液。因此，大气腐蚀属于电化学腐蚀范畴。 ■大气腐蚀的类型 干的大气腐蚀：空气十分干燥，金属表面上不存在水 膜,金属的腐蚀属于常温氧化。 潮的大气腐蚀：Rh100%，在金属表面上存在肉眼 不可见的薄液膜,随水膜厚度增加,V-迅速增大。 湿的大气腐蚀：Rh≈100%，金属表面上形成肉眼可 见的水膜，随水膜厚度增加， V-逐渐减小。 ■大气腐蚀的特点　 　　氧分子还原反应速度较大，成为主要的阴极过程。即使液膜呈酸性，氧分子还原反应仍占阴极过程的主要地位； 　　在薄的液膜下氧容易到达金属表面，有利于金属钝化；潮的大气腐蚀受阳极极化控制，湿的大气腐蚀受阴极极化控制； 　　此外，腐蚀产物的性质对大气腐蚀过程有重要影响。 大气腐蚀的影响因素 （1）气候条件：湿度、降水量、温度 、日照量； （2）大气污染物质： 　　SO2 ：能强烈促进钢铁的大气腐蚀 　　盐粒 ：溶解于金属表面水膜，增加吸湿性和导电性， 氯离子还具有强腐蚀性。 　　烟尘 ：烟尘落在金属表面，能吸附腐蚀性物质，或 者在金属表面上形成缝隙，增加水汽凝聚。 防锈 　　各种金属耐大气腐蚀性能：普通碳钢在潮湿和污染大气中很容易生锈，须使用油漆涂料之类的覆盖层进行保护。含铜、磷、铬、镍的低合金钢有良好的耐大气腐蚀性能。当大气污染严重时，不含钼的奥氏体不锈钢也会产生锈点。有色金属铝、铜、铅、锌有良好耐大气腐蚀性能，但当存在污染物质时，腐蚀速度增大。 涂料和金属镀层 　　对于机器设备和管道的外表面，构件和建筑物，最常用的防锈方法是油漆涂料覆盖层。 　　化工大气防腐蚀涂料：各种环氧树脂漆、过氯乙烯漆、乙烯漆、有机硅耐热漆、铝粉漆、聚氨酯漆等。 　　金属镀层用得较多的是钢管和部件镀锌、镉和铬。 金属制品在加工贮存和运输中的防锈 (1)降低空气湿度 (2)暂时性防锈层 　　“暂时”并不是指时间短，而是指金属制品在连续加工或使用时可以顺利地将防锈材料除去。 　　常见的防锈材料：防锈水 、防锈切削液 、防锈油和防锈脂 、防锈塑料 、 气相缓蚀剂(记为VPI或VCI)。 　　(1)土壤是土粒、水和空气的混合物。由于水中溶有各种盐类，故土壤是一种腐蚀性电解质，金属在土壤中的腐蚀属于电化学腐蚀。 　　(2)土壤是多相结构，含有多种无机和有机物质，这些物质的种类和含量既影响土壤的酸碱性，又影响土壤的导电性。土壤是不均匀的，长距离地下管道和大尺寸地下设施，其各个部位接触的土壤的结构和性质变化大。还有大量微生物，对金属腐蚀起加速作用。 　　(3) 影响土壤腐蚀性的主要因素 　　 含水量既影响土壤导电性又影响含氧量。氧的含量对金属的土壤腐蚀有很大影响。 　　土壤愈干燥，含盐量愈少，土壤电阻率愈大；土壤愈潮湿，含盐量愈多，土壤电阻率就愈小，随电阻率减小，土壤腐蚀性增强。 　　pH值愈低，土壤腐蚀性愈强。 (1)阴极过程 　　主要是氧分子还原反应。土壤的结构和湿度(透气性)决定了氧的输送速度，从而决定了阴极反应速度。 (2)阳极过程 　　在中性和碱性土壤中，腐蚀产物与土壤粘结在一起，形成一种紧密层，使阳极过程受到阻碍，对金属起到保护作用。 (3)控制特征 　　对微电池腐蚀，a) 在干燥疏松土壤中，氧易透过，阴极反应易进行，而铁转变为钝态，阳极反应阻力大，故腐蚀属于阳极极化控制。b) 在大多数土壤中，氧的输送比较困难，阴极反应阻力大，腐蚀属阴极极化控制 。 　　对大电池腐蚀，如果阴极区与阳极区距离较远，欧姆电阻有重要作用，腐蚀过程属于阴极极化和欧姆电阻混合控制。 （1）全面腐蚀 　　对于小金属制品，主要是全面腐蚀。对于大型设备，长距离管道，以大电池造成的局部腐蚀为主。 （2）氧浓差电池腐蚀 　　富氧区和贫氧区接触的金属部分组成氧浓差电池，富氧区接触的金属表面为阴极；贫氧区接触的金属表面为阳极。 （3）杂散电流腐蚀 　　杂散电流是指直流电源设备漏电进入土壤产生的电流，对地下管道、贮罐、电缆等金属设施，造成严重的腐蚀破坏。 　　杂散电流流出的部位成为腐蚀电池的阳极区，金属发生氧化反应转变为离子进入土壤 。 　　腐蚀