材料腐蚀与防护-绪论.pdf

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材料腐蚀与防护-绪论

材料腐蚀与防护 沈阳航空航天⼤学材料科学与⼯程学院 一、材料主要的失效形式 材料制品都有⼀定的使⽤寿命、随着时间的 流逝,它们将受到不同形式的直接或间接的损 坏,主要的损坏形式为断裂、磨损和腐蚀。 Ø  : 断裂 是指⾦属构件受⼒超过其弹性极限、塑 性极限⽽最终的破坏,使构件丧失原有的功能。 例如轴的断裂,钢丝绳的破断。 断裂的轴可以作为炉料重新进⾏熔炼,材料 可以再⽣。 Ø  : 磨损是指⾦属构件和其它部件相互作⽤,由 于机械磨擦⽽引起的逐渐损坏。最明显的例⼦ 是⽕⻋的⻋轮与钢轨间的磨损。 在某些情况下,磨损了的零件是可以修复的, 例如,⽤快速笔刷电镀法可以修复已轻微磨损 了的⻋轴。 Ø  : 腐蚀 是⾦属材料或其制件在周围环境介质的作⽤ 下,逐惭产⽣的损坏或变质现象 化学变化。 ⾦属材料的锈蚀是最常⻅的腐蚀现象之⼀。在机 “ ” 器设备的损坏中,腐蚀与磨损经常是狼狈为奸 ,同 时进⾏。 二、腐蚀的定义 ⾦属和它所处的环境介质之间发⽣化学、电化学或物理作 ⽤,引起⾦属的变质和破坏,称为⾦属腐蚀。 ⾦属表⾯或界⾯上进⾏的化学或电化学多相反应 ( ) 使⾦属转化为氧化 离⼦状态。 这些多相反应就是⾦属腐蚀研究的对象。 随着⾮⾦属材料越来越多地⽤作⼯程材料,⾮⾦属材料失效 现象也越来越受到⼈们的重视,因此,腐蚀科学家们主张把腐 ( ) 蚀的定义扩展到所有材料⾦属和⾮⾦属材料 。 腐蚀是材料由于环境的作⽤⽽引起的破坏和变质。 三、研究材料腐蚀的重要性 { 材料腐蚀给国民经济带来巨⼤损失 以⾦属材料为例:据⼀些⼯业发达国家统计,每年由于腐蚀 2 4 ⽽造成的经济损失约占国民经济⽣产总值的 〜 %。 据我国1995年统计,腐蚀损失⾼达1500亿元⼈民币,约占国 4 民⽣产总值的 %。 ⺫前,全世界每年因腐蚀造成的经济损失已⾼达7000亿美元。 { 腐蚀事故危及⼈⾝安全 ⽇本1970年⼤阪地下铁道的管线因腐蚀折断,造成⽡斯爆炸, 75 乘客当场死亡 ⼈。 1985 8 12 747 年 ⽉ ⽇,⽇本的⼀架波⾳ ⻜机由于 500 构件的应⼒腐蚀断裂⽽坠毁,造成 多⼈死亡的惨 1 剧。直接经济损失 亿多美元。 由于意外事故⽽引起的停⼯、停产所造成的间接经 济损失,可能超过直接经济损失的若干倍。 { 腐蚀耗竭了宝贵的资源和能源 据统计,全世界每年出于腐蚀⽽报废的⾦属设备和 10 40 2/3 材料相当于⾦属总产量的 〜 %,其中 可再⽣, 1/3 ⽽ 的⾦属材料被腐蚀后⽆法回收。 { 腐蚀引起的环境污染也是相当严重的 由于腐蚀增加了⼯业废⽔、废渣的排放和处理难度,增多了 直接进⼊⼤⽓、⼟壤、江河及海洋的有害物质,因此造成了⾃ 然环境的污染,破坏了⽣态平衡,危害了⼈民健康,妨碍了国 民经济的可持续发展。 四、腐蚀技术的发展史 ⾦属腐蚀的现象的解释是⾸先从⾦属的⾼温氧化开始的。 Ø  ⼗六世纪五⼗年代俄国科学家罗蒙诺索夫曾指出,没有外 界的空⽓进⼊,烧灼过的⾦属的重量仍然保持不变,并证 明⾦属的氧化是⾦属与

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