腐蚀与防护–绪论.ppt

西北工业大学航空学院腐蚀与防护研究所刘道新 航空工业的腐蚀损伤 美国1995年：飞机金属结构的腐蚀损失每年达130亿美元，美国空军腐蚀维修费约10亿美元，海军飞机每年约花1.5亿美元用作腐蚀维护和维修。 1982年国际航空运输协会对其成员公司的调查统计表明，因腐蚀导致飞机定期维修、更换机件所需费用平均为每架次每飞行小时10～20美元 人身伤亡与环境污染 1980年3月北海油田一采油平台发生腐蚀疲劳破坏，致使123人丧生； 1984年12月3日，美国联合碳化物公司在印度一农药厂泄漏了45吨甲基异氰酸酯剧毒物，造成3500多人丧生，20多万人中毒； 1985年8月，日航一架波音747客机（价值约2亿美元）由于机身增压舱端框应力腐蚀断裂而坠毁，机上524人全部遇难 腐蚀损失（代价）= 故障损失 + 防护费用 1.3 腐蚀科学与防护技术的研究进展 力 + 腐蚀环境 → 构件 → 低应力脆断 静应力+腐蚀→SCC 交变应力+腐蚀→CF 静应力+氢环境→HE 微动+腐蚀→FCF 重要的科学技术问题和领域前沿 1. 金属/腐蚀介质界面反应和决定速度步骤的原位综合研究 2.? 钝化、高强度不锈钢和耐蚀合金 3. 耐高温/高压、耐强腐蚀介质、耐多相流冲刷腐蚀等苛刻条件下服役的高性能复合涂层，包括添加碳化物、超细陶瓷粉等耐磨材料的复合涂层以及含纳米功能性添加剂的涂层 重要的科学技术问题和领域前沿 4.?环保型涂层，包括防污损生物附着涂层、水基和无溶剂型涂层、低价镀铬、代电镀Cr技术开发 5. 利用电化学微探针技术和电子光学原位技术从分子水平上研究缓蚀机理，包括缓蚀剂分子和特性官能团在表面的吸附和缓蚀机理、表面自组装膜和电聚合膜型缓蚀剂的研究、环境相容的缓蚀/杀菌/阻垢多效缓蚀剂的开发，例如用于电子装备的气相缓蚀剂的研究与开发，飞机油箱专用缓蚀剂、杀菌剂等。 重要的科学技术问题和领域前沿 6. 硫酸还原菌、铁细菌、腐生菌和硫细菌等微生物影响下的腐蚀 7. 钢筋混凝土结构腐蚀的发生发展规律和影响因素、 检测/维修/保养技术 8. 海洋平台、长输管线、跨海大桥等大型工程结构阴极保护的计算机辅助设计、以及其他根据设计规范/评价判据/专家经验建立的专家系统等智能软件的开发。舰载飞机、大型飞机的腐蚀与控制。 重要的科学技术问题和领域前沿 9. 腐蚀的在线检测/评价/预测预报、大型装置的可靠性和服役适应性的评估、检修周期和腐蚀剩余寿命的评估 10. 工业装置/设备在使用寿命期内总费用的技术经济综合分析(Livetime Cycle Cost)，防护系统工程学（Terotechnology），以风险分析为基础的检测(Risk Based Inspection) 11.裂纹萌生与扩展的位错层次研究；裂纹扩展预测模型建立；损伤过程的计算机仿真 图1.5 美国部分工业部门不同腐蚀形态所占比例统计 溶解浸蚀(物理性溶解) 分解型腐蚀(化学作用) 膨胀型腐蚀（物理或化学作用） 水解； 酸、碱侵蚀(溶解) 风化（溶解与水解浸析）； 选择性腐蚀； 应力腐蚀 化学氧化； 水解； 应力腐蚀（环境应力开裂）； 生物腐蚀； 辐照分解； 热、光氧化分解 溶胀溶解 腐蚀类型或表现 混凝土 玻璃与陶瓷 高分子材料 材料类型 非金属材料的腐蚀类型 1.5 腐蚀程度的评定方法 1.5.1 均匀腐蚀程度的评定方法 1.5.1.1 重量法 1.5 腐蚀程度的评定方法 1.5.1 均匀腐蚀程度的评定方法 1.5.1.2 深度法 1.5 腐蚀程度的评定方法 1.5.1 均匀腐蚀程度的评定方法 1.5.1.2 深度法 1.5 腐蚀程度的评定方法 表1.4 均匀腐蚀的十级标准 10.0 10 Ⅵ不耐蚀 0.05～0.1 5 5.0～10. 9 0.01～0.05 4 Ⅲ耐蚀 1.0～5.0 8 Ⅴ欠耐蚀 0.005～0.01 3 0.5～1.0 7 0.001～0.005 2 Ⅱ很耐蚀 0.1～0.5 6 Ⅳ尚耐蚀 0.001 1 Ⅰ完全耐蚀 腐蚀速率，mm/a 耐蚀性 等级 腐蚀性 分类 腐蚀速率，mm/a 耐蚀性等级 腐蚀性分类 1.5 腐蚀程度的评定方法 1.5.1 均匀腐蚀程度的评定方法 1.5.