化工防腐教材课程.ppt

材料的腐蚀与原因分析; 我的家乡在安徽安庆市怀宁县，怀宁属长江流域多样型自然生态环境和丘陵地区，气候温和，雨量充沛，因此，对材料的腐蚀很严重，尤其是金属材料。造成很大的经济损失。给生产生活带来很大的破坏和不便。所以对材料的防腐就显得尤为重要。 ;腐蚀无处不在;青岛石油管道由于腐蚀引起爆炸现场;举例;腐蚀的危害性;金属腐蚀的定义：金属与其周围介质发生化学反应或电化学反应而产生的破坏。 近30多年来，随着核能技术、海洋工程、航空航天、环境科学与工程技术等现代工业的崛起以及设备运行向高速、高温、高压方向的发展，使原来大量使用着的不锈钢和高强度合金构件不断出现严重的腐蚀问题，从而促使许多相关学科展开了对腐蚀问题的综合研究，使今日的腐蚀与防护科学发展成为一门融合了多种学科的新兴边缘学科，并形成了包含腐蚀电化学、腐蚀金属学、环境敏感断裂力学、生物腐蚀学和防护系统工程学等许多学科分支。;金属的化学腐蚀 是指金属与环境介质发生化学作用，生成金属化合物并使材料性能退化的现象。;;影响氧去极化腐蚀的主要因素 阳极材料电极电位降低则氧去极化腐蚀的速度增大。 1.溶解氧浓度增大，氧去极化腐蚀速度随之增大。但当溶解氧浓度提高到使腐蚀电流密度达到该金属的临界钝化电流密度时，金属将由活化溶解态向钝化态转化，其腐蚀速度就会显著降低。 2.溶液流速越大，腐蚀速度也就越大。但当流速增大到氧的还原反应不再受浓差极化控制时，腐蚀速度便与流速无关。对于可钝化金属，金属便转入钝态。 ; 3. 盐浓度的增大，溶液的电导率增大，腐蚀速度将有所提高。但当盐浓度高到一定程度后，腐蚀速度反而会随盐浓度的提高而减慢。 温度升高氧的扩散和电极反应速度加快，因此在一定温度范围内，随温度升高腐蚀速度加快。但温度升高又会降低氧的溶解度（敞口系统），使金属的腐蚀速度减小。;;;;;;电偶腐蚀;② 小孔腐蚀 在金属表面局部地区出现向深处发展的腐蚀小孔，而其余地区不被腐蚀或者只有很轻微的腐蚀，这种腐蚀形态称为小孔腐蚀，简称孔蚀或点蚀。 孔???的影响因素及其控制主要包括以下几方面的内容： 合金的成分和组织：孔蚀的敏感性与合金的成分、组织以及冶金质量有密切的关系。 介质的组成和状况：大多数的孔蚀是在含有卤族元素化合物的介质中发生的，因此，为预防孔蚀应尽量降低介质中卤素。此外，对溶液进行搅拌、循环或通气也有利于预防和减轻孔蚀。 缓蚀剂：硝酸盐、铬酸盐、硫酸盐及碱等能增加钝化膜的稳定性或有利于受损的钝化膜的再钝化，因而都是有效防止孔蚀的缓蚀剂。 阴极保护 ：利用阴极保护法，使金属的电极电位控制在孔蚀保护电位以下，就可以抑制孔蚀。; 金属部件在介质中，由于金属与金属或金属与非金属之间形成特别小的缝隙(一般在0.025~0.1mm之间)，使缝隙内介质处于滞流状态，引起缝内金属的加速腐蚀，这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。 缝隙腐蚀的机理与孔蚀很相似，其区别主要在于腐蚀的初始段。孔蚀起源于自己开掘的蚀孔内，而缝隙腐蚀则发生在金属表面既存的缝隙中。在腐蚀形态上，孔蚀的蚀孔窄而深，而缝隙腐蚀的蚀坑则相对地广而浅。 缝隙腐蚀的影响因素与孔蚀的相似： 控制缝隙腐蚀除可以采取防止孔蚀的相似措施外，设计中还应尽量注意结构的合理性，尽可能避免形成缝隙和积液的死角。 对不可避免的缝隙，要采取相应的保护措施。 另外，尽量控制介质中溶解氧的浓度，这样在缝隙处就很难形成氧浓差电池，缝隙腐蚀则难以启动。;缝隙腐蚀图片; ④ 晶间腐蚀 腐蚀沿着金属或合金的晶粒边界区域发展，而晶粒本体的腐蚀很轻微，称为晶间腐蚀。是一种由材料微观组织电化学性质不均匀引发的局部腐蚀。晶界的能量比晶体内部更高一些，晶界的腐蚀更快一些。 贫化理论认为晶界与晶内的电极电位的形成，形成一晶界区为阳极，晶粒本体为阴极的微观腐蚀电池。 晶间腐蚀的控制应着眼于材料本身的成分和组织。以奥氏体不锈钢敏化型晶间腐蚀为例： 降低钢的含碳量 稳定化处理 重新固溶处理 ;晶界的Cr浓度降低(腐蚀发生）; ⑤选择性腐蚀 多元合金在电解质溶液中由于组元之间化学性质的不均云，构成腐蚀电池。;由于介质中存在着某些微生物而使金属的腐蚀过程加速的现象，称之为微生物腐蚀，也简称为细菌腐蚀。并非微生物本身对金属的腐蚀，而是它们生命活动的结果直接或间接地对金属腐蚀过程产生影响。 1）微生物对金属腐蚀过程的影响主要体现在以下几个方面： ①代谢产物具有腐蚀作用。如硫酸、有机酸和硫化物。 ②改变环境介质条件。如：pH值、溶解氧等。 ③影响电极极化过程。 ④破坏非金属保护覆盖层或缓蚀剂的稳定性。 ;常见的细菌腐蚀： ①厌氧性细菌腐蚀:影响地下钢铁设备、构件腐蚀