合肥市腐蚀现象..优秀PPT.ppt

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1、过控11-3 沈志 腐蚀是指因工程材料与其四周的物质发生化学反应而导致解体的现象。通常这个术语用来表示金属物质与氧化物如氧气等物质发生电化学的氧化反应。例如，运用金属铁制成的产品会由于铁原子在固体溶剂中发生氧化而导致生锈，这就是电化学腐蚀的一个众所周知的例子。这种反应通常会产生对应金属的氧化物，也可能产生盐。换句话说，腐蚀指的是金属物质因化学反应而导致的损耗。很多合金结构都仅仅因为暴露在潮湿的空气中遭到腐蚀，但是，腐蚀过程会受到材料所接触的物质的猛烈影响。腐蚀可能在某个局部集中出现，从而导致材料上出现孔洞甚至裂缝，也有可能在一个较大面积的表面上几乎平均的分布。由于腐蚀是一种扩散限制的过程，通常

2、只有材料表面产生腐蚀。因此，可以通过一些对暴露的表面进行加工的方法，如钝化和络酸盐转换等处理方法来增加材料的耐腐蚀性。然而，仍旧有一些腐蚀的机制无法视察到，也难以预料。腐蚀还可以发生在其他不是金属的物质上，例如陶瓷和聚合物。金属腐蚀是金属表面部分或者全部剥离、溶解或软化的化学反应。“生锈”常常被误用或者误会，它仅仅指铁和钢。“腐蚀”不仅包含黑色金属，而且包含有色金属。以下内容主要探讨腐蚀的成因和订正措施。移除热量是金属加工液最重要的功能之一。有效移除热量，就能保证刀具的良好运用寿命，以及工件的几何精度。和油相比，水在移除热量方面性能更卓越；但纯水和新加工的金属接触后会导致腐蚀。因此，腐蚀是每位

3、用户，也是水基金属加工液制造商必需面对的问题。干切削过程也会面对腐蚀问题，并不仅仅由水基金属加工液引起。若使电化学腐蚀发生，必要的前提条件是须要构成电流回路，以及离子的通道。因此，当两种不同的金属连接在一起并浸泡在电解液中的时候，就会发生电化学腐蚀的现象。这种现象被称作原电池，两种金属中较活泼的一个作为阳极，被腐蚀的速度加快，而较不活泼的金属作为阴极，被腐蚀的速度减缓。两种金属可以通过导线连接在一起，也可以干脆相互接触。假如仅仅将这两种金属浸泡在电解液中，但是并不将它们连接起来，这两种金属的腐蚀速度并不会加快。依据电化学腐蚀的原理，人们设计出了牺牲阳极的爱护方法，阳极材料依据电化学活动依次进行

4、选择。例如，为了爱护钢铁结构，锌通常用于作为被牺牲的阳极。这种方法通常用于爱护海上航行的船只的螺旋桨或甲板。电化学腐蚀的原理在海洋产业中被广泛运用，同时也被用于其他的水能够接触的推动器和金属结构中。高温腐蚀是指材料在特别高的温度条件下因化学变更而产生的恶化。这种腐蚀不是通过原电池的形式进行，它可以在金属处于含有氧气、硫或其他氧化性成分的高温氛围中产生。例如，用于宇航、产生动力的材料，甚至是汽车发动机里的材料都必需能够在高温环境中暴露在可能含有大量能够腐蚀材料的物质中，因此这些材料必需拥有抗高温腐蚀的实力。高温腐蚀的产物也可能具有某些优势。例如，不锈钢表面形成的氧化物可以形成一层爱护膜，以防止腐

5、蚀的进一步侵袭，可以让材料在室温顺高温条件下坚持更长的时间。这种高温腐蚀的产物所形成的致密的氧化物可以减弱甚至阻挡金属表面在高温下的损耗 微生物腐蚀也叫做细菌腐蚀，是指由微生物（通常是化能生物）导致的腐蚀。这种腐蚀既可以发生在金属上，也可以发生在非金属材料上，不论是否有氧气。硫酸盐还原菌通常在无氧环境中出现，他们产生硫化氢，会引起硫化物应力裂开现象。在氧气环境中，某些细菌会干脆将铁氧化成铁的氧化物和氢氧化物，而其他的一些细菌会氧化硫从而产生硫酸，导致生源硫化物腐蚀。在腐蚀产物中，通常还会形成浓度差电池，会引起甚至加速电化学腐蚀的过程。环境中的腐蚀性液体通常可以进入材料的狭缝中，而又无法自由流淌

6、，这样会造成狭缝内外存在着氧气浓度差，而材料在狭缝处的腐蚀速度将会大大加快，这种现象就称为缝隙腐蚀。例如零件之间连接的空隙处、垫圈和密封圈的下部、裂缝的内部以及填满污泥和沉淀的空间，都是简洁发生缝隙腐蚀的地方。大多数陶瓷材料几乎完全不会被腐蚀。这些材料中的离子键或共价键都很强，将各种原子牢牢的束缚在一起。使得结构体的自由化学能特别小。当发生腐蚀的时候，通常仅仅是简洁的材料溶解或者化学反应，而不是金属中常见的电化学反应过程。陶瓷腐蚀爱护的一个常见的例子是向钠钙玻璃中添加石灰，以降低其在水中的溶解度。尽管玻璃不像纯硅酸钠那样简洁溶解，一般玻璃在处于潮湿的环境中的时候仍旧会产生亚显微结构的瑕疵。由于

7、玻璃的脆性，这种瑕疵会导致玻璃物体在处于室温时的最初几个小时强度的急剧下降。聚合物降解是一系列困难的物理化学过程造成的，这些过程还常常不为人所理解。这些过程和前面所探讨的那些过程有很大的区分，因此用腐蚀这个词描述并不特别精确。由于聚合物的分子量通常比较大，将聚合物与其它的物质混合几乎无法得到任何熵，这样一般状况下聚合物难于溶解。尽管对于某些聚合物来说的确存在着溶解的问题，这是一个相对来说简洁处理的问题。更通常相关问题是膨胀，也就是当小分子渗透入大分子结构中的时候，这会降低材料的强度和刚度，导致体积的变更。相反，很多聚合物（主要是聚氯乙一类的聚合物）中特意添加了增塑剂，使它们的分子预先膨胀了，而这些增塑剂可能会离开大分子结构，引起材料变脆等性能的变更。然而，最常发生的质量下降的缘由是聚合物的聚合链长度的降低。生物学家可能最熟悉聚合物链长度降低的机制了，这是因为脱氧核糖酸就常常发生链长度减小的状况，电离辐射（如紫外光）、自由基、以及氧气、臭氧以及氯气等等氧化剂都可以造成聚合链被打断的现象。适当的添加剂可以有效地延缓这一过程，例如，可以通过添加能够吸取紫外光的色素如二氧化钛或煤烟等。塑料购物袋通常不包含添加剂，因此他们比通常的废弃物更易分解。