材料腐蚀和防护--第一章.ppt

本章主要内容 第一节 材料腐蚀的基本概念 第二节 材料腐蚀的危害与控制的重要性 第三节 现代腐蚀理论研究的发展 第四节 材料腐蚀的分类 第五节 材料腐蚀与防护的研究内容与目的 第六节 腐蚀科学的学习方法 ;1.1 腐蚀及腐蚀现象 腐蚀： 英文：Corrosion ，意为“损坏”“腐烂”。 腐蚀现象： ＊金属材料的腐蚀（较熟悉）： 例如：铁生锈---表面腐蚀形成FeO(OH)或Fe2O3·H2O。 铜腐蚀---则生成铜绿[CuSO4·3Cu(OH)3]。 ＊ 非金属材料、复合材料的腐蚀： 例如：耐火砖或陶瓷、玻璃材料等受融化金属、熔融盐等介质的腐蚀；石英或硅酸盐材料由于水分子引起的破坏或变质； ＊高分子材料的受到辐射分解。 ;厂里郭铅霞挞祭埂吭墙轴资蚁刮状搜暗棒弃寺店伪爷洼慰推霜势锄宙霜仓材料腐蚀和防护--第一章材料腐蚀和防护--第一章;例：油轮钢腐蚀;例：油气工业采集和输送过程中使用大量弯头、三通等复杂部件，其多以高温高压流体的冲刷腐蚀失效为主;有金属（材料）存在的地方就会有腐蚀问题－悄悄进行的破坏; 可见，腐蚀现象的特点：自发性、普遍性、隐蔽性。  1）腐蚀的自发性----大多数金属腐蚀是自发的。 例：钢铁在潮湿土壤、大气等腐蚀环境中，铁腐蚀变成以水和氧化铁为主的腐蚀产物。   ; 2） 腐蚀的普遍性---除入Au和Pt外，其他金属能级都要高于它们化合物，都具有自发回到低能级矿石状态的倾向。  可知：地球环境下金属腐蚀不是个别现象，而是普遍面临的问题。  很多金属虽有大的腐蚀倾向，但实际腐蚀十分微小(以后会讲到，这称为钝化现象) 。; 3）腐蚀的隐蔽性-----腐蚀的隐蔽性包含两层意思： （ 1）发展速度可能很慢、短期变化极微小。 例如：不锈钢在海水中的点蚀约有10年潜伏期(又称孕育期)。在此之前，材料安然无恙，但产生点蚀后，材料的腐蚀发展不可等闲视之。  （2）其表现形式可能很难被发觉。 如：有些腐蚀类型，如含裂纹局部腐蚀，靠肉眼或简单仪器很难发觉。1.2 材料腐蚀的定义 50年代，腐蚀的定义仅指金属的腐蚀： “在周围介质作用下，由于化学反应、电化学反应或物理溶解而产生的金属破坏。”  50年代后，随着非金属材料的发展，腐蚀定义扩大到所有的材料: － “由于材料和它所处的环境发生反应使材料和材料的性质发生恶化的现象” － “腐蚀是由于物质与周围环境的作用而产生的破坏”;定义：材料受环境介质的化学作用或电化学作用而变质和破 坏的现象。  其中， 引起材料腐蚀的环境被称为“腐蚀环境”“腐蚀介质”。;2）腐蚀是一种材料和环境间的反应 大多数是电化学反应，这是腐蚀和摩擦现象的分界线。实际条件下腐蚀和磨损往往密不可分、同时发生。强调化学或电化学作用时称为腐蚀，强调力学或机械作用时则称为摩擦磨损。如两者作用相当，习惯上称为腐蚀磨损或磨损腐蚀。 3）腐蚀是材料的损伤 宏观上可表现为材料质量流失强度等性质退化等；微观上可表现为材料相、价态或组织改变。 例如：铝、不锈钢材料表面氧化；半导体硅片蚀刻等，虽称为腐蚀，但其后果是我们希望的。;4）腐蚀渐渐发生的慢性过程 有报道：巴拿马运河海水中不锈钢闸门工作10年之后才出现点蚀；许多埋地管道运行一二十年后才出现事故多发期，这些都说明腐蚀过程之慢。 注意：材料和环境之间发展迅速的反应，如：镁粉燃烧、火药爆炸等不叫腐蚀。 三个基本要素：腐蚀的对象 腐蚀的性质 腐蚀的后果;其它基本概念 耐蚀性 指材料抵抗环境介质腐蚀的能力 腐蚀性 指环境介质腐蚀材料的强弱程度 腐蚀过程的本质 △G﹤0， 自发过程 不可逆过程;第二节 材料腐蚀的危害与控制的重要性; 2.1 腐蚀的危害 具体表现在：1）直接经济损失：指由于腐蚀的存在而导致总费用的增加。 2）间接经济损失：包括停产、降