yh材料的表面防护选编.ppt

;腐蚀、磨损和断裂是结构材料主要的失效原因。 ?腐蚀和磨损为渐变过程。 ?断裂为突变过程。 腐蚀主要由化学和电化学作用引起，而磨损强调力学和运动因素。 ;? 1985年8月12日，日本一架波音747客机由于发生应力腐蚀破裂而坠毁，一次死亡500多人。 ? 1979年，我国某市液化石油气罐爆炸起火，死伤几十人。 ? 美国的的阿波罗空间计划中，氧化剂N2O4的储罐使用高强度钛合金制造的，这是通过应力腐蚀试验选出的。但在运行前的模拟试压（压力为规定值的1.5倍）中很快发生破裂，原因是试验中使用的N2O4是不纯的，含有NO，而模拟实际使用的N2O4纯度高，不含NO。经分析研究加入0.6%NO之后才得以解决。美国著名的腐蚀学专家方坦纳认为，如果找不到这个解决办法，登月计划会推迟若干年。;第一节 材料的腐蚀与防护;２.腐蚀分类 有多种腐蚀分类方法： ?环境 ?腐蚀后材料表面形貌 ?腐蚀原因;３.腐蚀表示方法 反映材料腐蚀前后质量、厚度、机械性能等变化的任何物理、电学或力学指标都可用来表示腐蚀发生的速度。常采用腐蚀所造成的质量、深（厚）度或与腐蚀过程对应的电量这三种指标表示。 最常用的单位是每年侵蚀的毫米（mm/a）或每天每平方米侵蚀的克（g/m2.d）;４.腐蚀研究的重要性 ?经济因素。 据工业发达国家统计，材料腐蚀造成的直接经济损失大约占国民经济净产值（GNP）的2%~4%。我国中型油田每年因腐蚀损失及腐蚀维修的费用超过一个亿。 ?节约资源，保护环境。 ;二、腐蚀理论简介;?和干电池不同的是，腐蚀电池的电极靠导电金属表面始终短路着，一旦与其接触的环境介质具有导电性就会有电流在局部电池阴、阳极间流动； ?腐蚀电池和干电池一样，电流流动是以消耗 阳极金属为代价。 ;(a)Zn块和Cu块通 （b)Zn块和Cu块直 （c)Cu作为杂质分 过导线联接 接接触（短路） 布在Zn表面 阳极Zn: Zn → Zn2++2e（氧化反应） 阴极Cu: 2H++2e → H2 ↑（还原反应） 腐蚀电池的构成;（２）腐蚀电池产生的原因： 成分、组织、物理性质差异，造成材料局部电势差，形成腐蚀电池。;;;三、钢铁材料的腐蚀与防护;2)、海水腐蚀的特点;3)、腐蚀因素; 2、硫化氢的腐蚀 1）硫化氢电化学腐蚀过程 硫化氢只有溶解在水中才具有腐蚀性。在油气开采中 与二氧化碳和氧相比，硫化氢在水中的溶解度最高。硫化 氢在水中的离解反应为：;2）硫化氢导致氢损伤过程;3）影响腐蚀的因素;(3)温度;(5)流速; 3、二氧化碳的腐蚀 1）CO2腐蚀机理及腐蚀破坏的特征; 另一种是氢通过下列各式吸附态H2CO3被直接还原而生成：;上述腐蚀机理是对裸露的金属表面而言。实际上，在; 2）影响CO2腐蚀的因素 (1)CO2分压的影响 当分压低于0.021MPa 时腐蚀可以忽略；当CO2 分压为0.021MPa时，通常 表示腐蚀将要发生；当 CO2分压为 0.021MPa~0.21MPa时， 腐蚀可能发生。;(3)腐蚀产物膜的影响;(4)流速的影响;如何合理选材：;1、热力法除氧;温度越高，加热时间越长，加热蒸气中游离的CO2浓;2、化学除氧;3、化学除硫化氢;除硫化氢的药剂：;4、隔氧技术;井的气封;注入泵;5、阴极保护 定义 利用电化学原理，将被保护的金属设备进行外加阴极 极化降低或防止腐蚀；将被保护金属进行外加阴极极化以 减少或防止金属腐蚀的方法 。;;6、阳极保护; 8、金属表面覆盖层 在金属表面喷、衬、镀、涂上一层耐蚀性较好的金属 或非金属物质以及将金属进行磷化、氧化处理，使被保护 金属表面与介质机械隔离而降低金属腐蚀。保护层法是使 金属表面生成一层致密的不易腐蚀的物质，以此将金属与 外部介质隔绝开来使金属免遭腐蚀的一种方法。;：管道或容器内表面复合的一层耐蚀材料。;10、金属保护层; 采用金属保护层来防腐，一定要考虑金属平衡电势的 差异，如果镀层金属的平衡电势比基体金属高，如铁镀锡 等，一旦镀层上有缺陷，则金属的腐蚀将更加严重。如果 镀层金属的平衡电势比基体金属低。如铁镀锌，当镀层出 现缺陷时，由于镀层金属起“牺牲阳极”的作用，就能继 续保护基体金属免受腐蚀。;11、钝化膜;12、合理的防腐设计及改进生产工艺流程，以减;四、混凝土材料腐蚀防护;２.耐腐蚀性指标 ?外观； ?抗压强度;３.混凝土材料腐蚀类型;（２）和环境成分起化学反应： 混凝土中Ca(OH)2极易在酸性环境分解；在CO2作用下也会变成碳酸钙而使混凝土中性化。 ;４.防护技术 ?改进组分及配方 ?涂层 ?阴极保护：对钢筋混凝土结构的钢筋进 行阴极保护;第二节 材料