腐蚀与防护-第一章 绪论.ppt

材料的环境行为 （材料的腐蚀与防护），主要部分 环境对材料的作用 环境材料 材料对环境的作用 协调发展 材 料 材料学的意义 物质与材料 材料的发展 材料学科的划分 材料学科的特点 材料研究的主线 纳米材料 一、材料的腐蚀与防护 1 绪论 §1.1 腐蚀的概念 §1.2 腐蚀的危害与腐蚀控制的重要性 §1.3 腐蚀与防护的发展历史 §1.4 腐蚀的分类 §1.5 腐蚀的评定方法 1.1 腐蚀的概念 机械失效： 过载变形、腐蚀、断裂、磨损、热损伤、污染和辐射损伤等 来源 “腐蚀”一词来源于拉丁文“corrodere”，意指“损坏、腐烂” 材料腐蚀的定义 材料受其周围环境介质的化学、电化学和物理作用下引起失效破坏的现象 金属腐蚀的本质 1.2 腐蚀的危害与腐蚀控制的重要性 腐蚀的危害 直接经济损失 间接经济损失 人身伤亡和环境污染 阻碍科学技术和国防事业的发展 资源和能源的浪费 腐蚀的控制 方法 （1）合理的设计、耐蚀材料、表面涂层、改善环境、电化学保护等 （2）技术的可行性、技术的经济性、社会效益 意义 实践表明，若能充分利用现有的防腐技术，实施严格的科学管理，就有可能使腐蚀损失降低15～40%，即每年全球腐蚀损失减少1000多亿美元。 1.3 腐蚀与防护的发展历史 古代 商代的青铜，用锡改善铜的耐蚀性 春秋战国时期的箭簇，含铬氧化层 18世纪中叶开始 1800年，Volta发现了原电池的原理 1830年，De La Rive提出了金属腐蚀的微电池概念 1833年，Faraday提出了法拉第电解定律 1910年，防蚀涂料问世 20世纪20～30年代，腐蚀学科的形成 现代腐蚀学科的奠基人：埃文斯 英国 提出了金属腐蚀过程的电化学基本规律 20世纪下中叶到现在 腐蚀工程学＆防腐蚀系统工程学的形成 表面分析技术的发展，揭示了腐蚀的微观机制和本质 离子束、激光束和等离子体技术的引入，新的表面防护方法 新中国 1961年，国家腐蚀科学学科组 1979年，中国腐蚀与防护学会 中国科学院金属研究所、海洋腐蚀研究所 2005年，第16届世界腐蚀大会，北京 1.4 腐蚀的分类 （1）金属腐蚀 按腐蚀环境分类 ①干燥气体的腐蚀（干腐蚀） 按腐蚀机理分类 ①化学腐蚀 材料与周围非电解质之间发生纯化学作用而引起的腐蚀损伤。即金属跟接触到的物质（如O2、Cl2、SO2等）直接发生化学反应而引起的腐蚀 不伴随电流产生 ②电化学腐蚀 金属和电解质接触时，由于腐蚀电池作用而引起的金属腐蚀现象。即不纯的金属（或合金）跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化而引起的腐蚀 有电流产生 按腐蚀形态分类 ①普遍性腐蚀（全面腐蚀） 可以均匀或不均匀，危险性小 ②局部腐蚀 点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀等，危险性大 ③应力作用下的腐蚀断裂 包括：应力腐蚀、腐蚀疲劳、氢脆、微振腐蚀、冲击腐蚀和空泡腐蚀等，破坏具有突发性 （2）非金属腐蚀 通常为纯化学作用和物理作用 1.5 腐蚀的评定方法 全面腐蚀 重量法 增重、失重 深度法 均匀腐蚀的10级标准 电流密度法 法拉第定律： 局部腐蚀 针对不同类型，选择适用的评定方法 ① 力学性能指标 ② 电阻性能指标 * 材料与环境 11 3 44 42 比例（%） 其它 磨损 断裂 腐蚀 失效原因 氧化反应 失e- 金属阳离子 金属原子 健身器材刷油漆以防锈 衣架和电线的外面包上一层塑料层 A. Volta (伏特）1745-1827 Volta Pile ②电解液中的腐蚀 自然环境的腐蚀：大气腐蚀、土壤腐蚀、海水腐蚀 工业介质中的腐蚀：酸、碱、盐溶液的腐蚀，工业水中的腐蚀，熔融盐中的腐蚀等 ③非电解液中的腐蚀 卤代烃、有机液体等 ④熔融金属