金属腐蚀原理 第1章 绪论.ppt

二、为什么在博物馆里很少见到出土的铁器文物？ 1.1 金属腐蚀的定义 金属的腐蚀是金属和周围环境发生化学或电化学反应而导致金属受破坏性侵害的过程。 金属材料在周围介质的作用（物理作用、化学作用、电化学作用、生化作用）下，表面状态发生变化并形成新相 而使金属材料遭到破坏的现象。 腐蚀是一种悄悄进行的破坏，却常常造成令人措手不及的恶性事故。(曹楚南) 1984年12月3月，印度首府博帕尔联碳公司农药厂异氰酸甲酯泄漏事故，使4000名居民中毒死亡，200000人深受其害，是世界工业史上绝无仅有的大惨案。 调查表明，该事故是由于120～240加仑水进入异氰酸甲脂(MIC)贮罐引起放热反应，致使压力升高，防爆膜破裂而造成的。另外还查明，由于贮罐内含有大量氯仿(氯仿是MIC制造初期作为反应抑制剂加入的)，氯仿分解产生氯离子，使贮罐(材质为304不锈钢)发生腐蚀，而产生游离铁离子，在铁离子催化作用下又加速了反应的进行。由于放热反应持续进行，贮罐内温度急剧升高，致使压力很快达40磅／平方英寸以上，防爆膜破裂，安全阀打开，漏出大量MIC。漏出的MIC喷向氢氧化钠洗涤器，因该洗涤器能力太小，不可能将MIC全部中和。最后的安全防线是燃烧塔，但结果燃烧塔也未发挥作用。 1967年12月，位于美国西弗吉尼亚州和俄亥俄洲之间的俄亥俄桥突然塌入河中，死亡46人。事后检查，是由于钢梁应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳而产生裂缝所致。 同年，英国内普罗石油化工公司，环已烷氧化装置的旁通管发生硝酸盐应力腐蚀破裂，引起环已烷蒸气管爆炸，死28人，伤105人，损失达1亿美元。 山西火电厂锅炉酸腐蚀脆爆，直接累计损失3亿元。此外还将带来其他缺电引起的间接损失。 1.7 金属腐蚀原理研究内容 1.8 金属腐蚀分类 一、根据腐蚀过程进行的历程分： 化学腐蚀：没有腐蚀电流 电化学腐蚀：存在腐蚀电流，溶液介质 二、根据腐蚀形态可将腐蚀分为： A 全面腐蚀 1)均匀的全面腐蚀； 2)不均匀的全面腐蚀。 B 局部腐蚀： 1) 电偶腐蚀； 2) 点腐蚀； 3) 缝隙腐蚀（包括丝状腐蚀）； 4) 晶间腐蚀（包括焊缝腐蚀）； 5) 选择性腐蚀。 C 在力学和环境因素共同作用下的腐蚀： 1) 氢致开裂：氢脆、氢鼓泡、氢腐蚀。 2) 应力腐蚀断裂； 3) 腐蚀疲劳； 4) 磨损腐蚀： 冲刷腐蚀（包括空泡腐蚀）、 磨蚀磨损（包括微动腐蚀）。 三、根据产生腐蚀的环境状态分： A 在自然环境中的腐蚀 1)大气腐蚀； 2)土壤腐蚀； 3)淡水和海水腐蚀； 4)微生物腐蚀。 B 工业环境介质中的腐蚀 1)在酸性溶液中的腐蚀； 2)在碱性溶液中的腐蚀； 3)在盐类溶液中的腐蚀； 4)在工业水中的腐蚀； 5)在熔盐中的腐蚀； 6)在液态金属中的腐蚀。 * * * ?????? 1965年3月4日，美国路易安那州输气管线破裂着火，死17人，事后检查是由于管线产生应力 腐蚀破裂。 ???? 1970年，日本大阪地铁的管道因腐蚀破坏而折断，引起瓦斯爆炸，乘客当场死亡75人。 ?????? 1985年8月12日日本一架波音747客机由于发生应力腐蚀破裂而坠毁，一次死亡500多人。 ? ?? 1979年，我国某市液化石油气贮罐爆炸起火，死伤几十人。 1.4 金属腐蚀的危害总结 重大的经济损失（停产损失、产品损失、效率损失 、产品污染 、过度设计 ） 灾难性重大事故（有毒物质的泄漏，造成环境污染，危及人民健康） 资源与能源的巨大浪费 阻碍科技进步，延缓生产发展 1.5 腐蚀科学技术简史 应用：春秋时期青铜器表面有铬氧化层。 18-19世纪期间 1748年：罗蒙诺索夫解释了金属的氧化现象。 1790年：凯依尔（Keir）描述了铁在硝酸中的钝化现象。 1830年：德·拉·里夫(Dela Rive)提出了金属腐蚀微电池的概念。 1833年：法拉第(Faraday)提出了电解定律。 现代 英国：伊文思(Evans) 提出了金属腐蚀过程的电化学基本规律，现代腐蚀科学奠基人。 霍尔(Hoar) 美国：尤利格(Uhlig)、Mansfeld 德国：豪飞、瓦格纳 比利时：泡拜格斯(Pourbaix)(创立电位-pH图) 前苏联：阿基莫夫、弗鲁坶金、托马晓夫 腐蚀 材料学 金