金属在各种环境中的腐蚀课件.ppt
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1、金属在各种环境中的腐蚀第1页,此课件共54页哦4.1.1 4.1.1 大气腐蚀的类型和特点大气腐蚀的类型和特点 暴露于大气中的腐蚀,腐蚀反应的程度暴露于大气中的腐蚀,腐蚀反应的程度决定于湿度、大气成分。决定于湿度、大气成分。第2页,此课件共54页哦大气腐蚀的分类大气腐蚀的分类:(1)干大气腐蚀:干大气腐蚀:在空气非常干燥条件下在空气非常干燥条件下,金属表面不存在水膜。金属表面不存在水膜。(2)潮大气腐蚀:潮大气腐蚀:大气的相对湿度在大气的相对湿度在100%100%以下,金属表面存在肉眼不可见的薄不以下,金属表面存在肉眼不可见的薄不膜。膜。(3)湿大气腐蚀:湿大气腐蚀:水分在金属表面已成液水分在
2、金属表面已成液滴凝聚而形成肉眼可见的液膜层。滴凝聚而形成肉眼可见的液膜层。第3页,此课件共54页哦图4-1水膜厚度为1-10nm,水膜厚度为10nm-1m水膜厚度为1m-1mm;水膜厚度大于1mm区:区:只有几个分子层厚的附着水 膜,没有延续的电解质膜,腐蚀速度很小。区:区:薄膜易于氧所扩散。区:区:水膜增厚,氧的扩散阻力大。区:区:相当于金属全沉浸在电解液 中,腐蚀速度下降。第4页,此课件共54页哦1、干的大气腐蚀干的大气腐蚀无水汽水膜厚度无水汽水膜厚度 100 100 2、潮的大气腐蚀潮的大气腐蚀空气中有大量水汽,但相空气中有大量水汽,但相对湿度小于对湿度小于100%,100%,形成水膜看
3、不见形成水膜看不见,=100,=1001m1m。3、湿的大气腐蚀湿的大气腐蚀表面有可见水膜,相对表面有可见水膜,相对湿度为湿度为100%100%,相当于下雨天,相当于下雨天,1m 1m 1m 1m m m。1m1m耐腐蚀性决定于膜厚度。耐腐蚀性决定于膜厚度。大气组成:大气组成:COCO2 2、SO SO2 2、Cl Cl2 2 灰分、尘粒、灰分、尘粒、盐盐。第5页,此课件共54页哦4.1.2 4.1.2 大气腐蚀机理大气腐蚀机理 当金属表面形成连续的电解水膜时,大气腐蚀的阳极过程:Me Men+ne阴极过程:O2+2H2O+4e4OH-是氧去极化过程。第6页,此课件共54页哦4.1.3 4.1
4、.3 影响大气腐蚀的因素影响大气腐蚀的因素(1 1)气候因素:)气候因素:大气相对湿度大气相对湿度:(如图4-1)气温气温:当相对湿度低于金属临界相对湿度时,温度对大气腐蚀的影响很小,无论气温多高,因环境干燥,金属腐蚀轻微。当相对湿度大于金属临界相对湿度时,温度升高,反应速度提高。降尘:降尘:分为三种情况:1)尘粒本身为可溶性、腐蚀性,增加腐蚀;2)尘粒本身不可溶且没有腐蚀性,如炭粒,但它能吸附腐蚀性物质,促进腐蚀;3)尘粒无腐蚀性和无吸附性,如土粒,但沉积在金属表面形成缝隙,发生局部腐蚀。第7页,此课件共54页哦(2 2)大气中污染物质)大气中污染物质根据污染物质的性质及含量,大气环境类型大
5、致分为:城市工业大气城市工业大气:污染物中主要含有硫化物,如SO2、H2S、Cl2、HCl、NH3。海洋大气:海洋大气:以海盐粒子为特征,海盐粒子具有很强的吸湿性,并溶于水膜中形成强腐蚀介质。海洋工业大气海洋工业大气:既有SO2,又含海盐粒子。农村大气农村大气:不含有强烈的化学污染物,但含有有机物和无机物尘埃,大气腐蚀相对小些。第8页,此课件共54页哦4.1.4 4.1.4 提高合金抗大气腐蚀稳定提高合金抗大气腐蚀稳定性方法性方法1 1、降低湿度、降低湿度2 2、净化大气、净化大气3 3、提高金属的耐大气腐蚀性能、提高金属的耐大气腐蚀性能第9页,此课件共54页哦4.2 4.2 金属在海水中的腐
6、蚀金属在海水中的腐蚀第10页,此课件共54页哦1 1、海洋大气区、海洋大气区含盐水分进入大气。4.2.1 海洋环境和海水腐蚀的特点第11页,此课件共54页哦2 2、飞溅区、飞溅区又称为浪花飞溅区又称为浪花飞溅区,金属在此金属在此区腐蚀很严重区腐蚀很严重,由于金属表面经常与充气良由于金属表面经常与充气良好的海水接触好的海水接触,形成了发生氧去极化腐蚀的形成了发生氧去极化腐蚀的有利条件有利条件.飞溅区约为全浸条件下腐蚀速度飞溅区约为全浸条件下腐蚀速度的的3-4倍倍.第12页,此课件共54页哦3、潮汐区、潮汐区又称潮差区又称潮差区,和飞溅区相和飞溅区相似似,金属在该区域中经受周期性海水浸泡。金属在该
7、区域中经受周期性海水浸泡。与飞溅区不同的是与飞溅区不同的是,海洋生物会在潮汐区海洋生物会在潮汐区的金属表面上寄生的金属表面上寄生,使钢的表面加速腐蚀使钢的表面加速腐蚀.第13页,此课件共54页哦4 4、全浸区、全浸区根据海水的深度不同根据海水的深度不同,又分又分为浅海区和深海区为浅海区和深海区,在浅海区含氧量一般在浅海区含氧量一般达到饱和浓度达到饱和浓度,随着水深增大随着水深增大,腐蚀速度逐腐蚀速度逐渐减小。渐减小。第14页,此课件共54页哦海水腐蚀特点海水腐蚀特点(1)大多数金属在海水腐蚀时大多数金属在海水腐蚀时阳极过程的阳极过程的阻滞很小阻滞很小,主要是海水的氯离子浓度高主要是海水的氯离子
8、浓度高.(2)大多数金属在海水中的腐蚀过程是大多数金属在海水中的腐蚀过程是氧氧去极化过程去极化过程,腐蚀速度腐蚀速度由氧扩散过程控制由氧扩散过程控制.(3)海水的海水的电导率很高电导率很高,电阻性阻滞很小电阻性阻滞很小.(4)海水中金属易发生海水中金属易发生局部腐蚀局部腐蚀破坏破坏.第15页,此课件共54页哦4.2.2 影响腐蚀因素:影响腐蚀因素:1 1、盐类及浓度、盐类及浓度:海水中海水中Cl-Cl-含量很高含量很高,使海水腐蚀使海水腐蚀性较大性较大,盐浓度增大海水中溶解的氧量下降盐浓度增大海水中溶解的氧量下降,所以溶所以溶盐超过一定值后盐超过一定值后,金属腐蚀下降金属腐蚀下降.2 2、pH
9、pH值:值:海水海水pHpH值一般在值一般在7.2-8.67.2-8.6之间,为中性,之间,为中性,对腐蚀影响不大,在深海区对腐蚀影响不大,在深海区pHpH值有降低,不利于值有降低,不利于生成保护性碳酸盐水垢,使腐蚀速度增大生成保护性碳酸盐水垢,使腐蚀速度增大第16页,此课件共54页哦3 3、温度:、温度:从动力学角度,温度升高,化学反应速从动力学角度,温度升高,化学反应速度提高;但温度升高使氧气的溶解度下降。总体度提高;但温度升高使氧气的溶解度下降。总体上说,温度升高,腐蚀速度增大。上说,温度升高,腐蚀速度增大。4 4、流速:、流速:海水的流速增大使金属腐蚀速度增大;但对于海水的流速增大使金
10、属腐蚀速度增大;但对于能钝化的金属,有一定的流速可促进钝化,提高其耐能钝化的金属,有一定的流速可促进钝化,提高其耐蚀性。蚀性。5 5、海洋生物:、海洋生物:海洋生物在船舶表面附着处产生了缝海洋生物在船舶表面附着处产生了缝隙,易诱发缝隙腐蚀;另外,微生物生理作用会隙,易诱发缝隙腐蚀;另外,微生物生理作用会产生氨、二氧化碳和硫化氢等腐蚀物质,加速金产生氨、二氧化碳和硫化氢等腐蚀物质,加速金属腐蚀;有些生物的生长穿过涂层而加速腐蚀。属腐蚀;有些生物的生长穿过涂层而加速腐蚀。第17页,此课件共54页哦4.2.3 4.2.3 金属和合金在海水中的金属和合金在海水中的耐蚀性耐蚀性 金属在海水中的耐蚀性见金
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