金属在各种环境中的腐蚀.pptVIP

Ti-Ta合金Ta能提高Ti在还原性介质中的耐蚀性，改善钛在氧化性介质中的耐蚀性。C金属在硝酸中腐蚀HNO3强酸,在其中能钝化的金属适用于HNO3碳钢碳钢在HNO3中的腐蚀行为见图4-16不锈钢对硝酸有良好的耐蚀性。W(HNO3)70%热硝酸中易发生过钝化腐蚀。对中等温度的发烟HNO3良好蚀性;W(HNO3)85%，室温，Al耐蚀性差。Al及其合金1W(Si)13％合金铸铁称为高硅耐酸铸铁。它对各种无机酸包括盐酸均有良好的耐蚀性。高硅铸铁中W(Si)≤15％，否易产生脆性η相(Fe5Si2)。高硅铸铁。2Al及其合金本节重点：Fe、Pb在H2SO4中的互补性；耐HCl腐蚀材料；碳钢在HNO3的腐蚀规律。A植入材料是指用于制造人体内部的人工器官、小型监测仪器和治疗装置等植入器件。B特定金属材料、有机高分子材料和陶瓷材料。C高分子材料超高分子聚乙烯人工关节材料。D人体高腐蚀性环境，材料耐蚀性要求相当高。4.5人体环境中金属植入材料腐蚀应力腐蚀发生的条件与特征是什么？01应力腐蚀经过怎样的历程？02应力腐蚀发生的电位范围有哪些？03用阳极快速溶解理论解释应力腐蚀。04大气腐蚀是怎样分类的？05说明大气腐蚀的电化学过程。06影响大气腐蚀的因素有哪些？07说明海水腐蚀的特点。08思考题：大气腐蚀的分类阴极过程：O2+2H2O+4e→4OH-(4-1)阳极过程：Me→Men++ne(4-2)Fe、Zn还原性酸溶液中,阴极过程是氢去极化;污染大气酸性水膜下，主要是氧去极化。潮大气腐蚀阳极过程控制；湿大气腐蚀阴极过程控制。321456大气腐蚀机理大气腐蚀电化学过程潮大气腐蚀锈层起强氧化剂作用,阳极反应发生在金属/Fe3O4界面上：阴极反应发生在Fe3O4/FeOOH界面上:6FeOOH+2e→2Fe3O4+2H2O(4-4)Fe→Fe2++2e(4-3)腐蚀机理纯净空气;有(NH4)2SO4;0.01%SO2;(NH4)2SO4+0.01%SO2;烟粒+0.01%SO2图4-4抛光钢在不同大气环境中腐蚀与相对湿度的关系图4-5大气中SO2含量对碳钢腐蚀速度的影响多数金属腐蚀过程都是氧去极化过程,氧扩散控制;0101020304阳极过程阻滞很小，加Mo,抑制Cl-破坏作用;σ高,电阻性阻滞很小;易局部腐蚀破坏,点蚀，缝隙腐蚀等。020304海水腐蚀电化学特点概念：埋藏于地下的金属由于土壤组成和电化学性能及生物环境不同，而发生局部破坏。重要腐蚀形式发达国家，地下油、气管线百万公里以上，腐蚀损坏几亿美元/年。现象：油、气、水管线、电缆等因穿孔而漏油、漏气或漏水。或使电信设备发生故障。意义：研究腐蚀规律及防蚀途径有实际意义。4.3金属在土壤中的腐蚀01040203土壤特性多相性由固、液、气态，三相物质构成的复杂的多相体系。导电性水分以各种形式存在，土壤导电性。电解质孔隙率、含水率影响它的透气性和电导率。不均匀性O2,溶解水中，在土壤缝隙中。氧浓度、湿度和结构密切相关，[O]干燥砂土最高，潮湿砂土次之，潮湿密实粘土最少。4.3.1土壤腐蚀的特点01大多数是中性的，pH值；02有碱性,西北盐碱土pH值7.5-9.0;03也有酸性，腐殖土和沼泽土pH值3-6。04pH值越低，土壤腐蚀性越大。土壤酸碱性。土壤腐蚀电化学过程2土壤腐蚀电化学过程大多数金属在土壤中腐蚀都属于氧去极化腐蚀。与在电解液中的腐蚀本质是一样的。例Fe:阳极过程：Fe+nH2O→Fe2+nH2O+2e(4-9)阳极反应速度受金属离子化过程控制。pH值低土壤，OH-很少。不能生成Fe(OH)2，阳极区Fe2+浓度增大。pH≥7土壤中,生成Fe(OH)2溶解度很小,沉积在钢铁表面，阻滞阳极溶解。含碳酸盐,在阳极表面生成不溶性沉积物，保护膜。含Cl-和SO42-与Fe2+生成可溶性盐，加速阳极溶解。1阴极过程：1/2O2+H2O+2e→2OH-(4-10)2弱酸性、中性和碱性土壤中，阴极反应主要是氧去极化作用。3土壤中水溶解氧有限，对腐蚀起主要作用的是缝隙和毛细管中的氧。6土壤pH5，腐蚀产物形成保护层。5潮湿粘性土壤中，渗水能力和透气性差,氧传递相当困难，使阴极过程受阻