金属腐蚀和防护防护方法PPT课件.ppt

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1、关于金属腐蚀与防护防护方法第一张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月防护技术外加电流阴极保护示意图电流关系:IcIc-Ia外加电流阴极保护阳极区阴极区腐蚀金属阴极阳极IcorIaIcIcor=Oa=/Ic/腐蚀电池I直流电源辅助阳极阴极阳极辅助阳极IIcIaIaI-第二张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月防护技术EEorEeaLgicorLgiprLgiEEorEeaLgicorLgiprLgiEe(HH)/ic/ia活化极伦控制腐蚀体系氧扩散控制腐蚀体系两种腐蚀体系所需保护电流的比较第三张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月阴极保护的原理：由外电路向金属通入电子，以

2、供去极化剂还原反应所需，从而使金属氧化反应(失电子反应)受到抑制。当金属氧化反应速度降低到零时，金属表面只发生去极化剂阴极反应。阴极保护的效果用保护度表示第四张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月(2)保护参数保护电位Epr：阴极保护中所取的极化电位。显然，要使金属的腐蚀速度降低到零，达到“完全保护”(即保护度=100%)，必须取阳极反应平衡电位作为保护电位，即取Epr=Eea。(最小)保护电流密度ipr：与所取保护电位对应的外加极化电流密度叫做保护电流密度。*在两个保护参数中，保护电位是基本的控制指标。第五张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月阴极保护适合的体系：从理论上来讲

3、，任何体系都可以。但在工程上作为一种腐蚀控制技术还要求保护电流密度比较小，在经济上才合算。阴极保护的经济指标可以用保护效益Z来衡量腐蚀体系的阴极极化率大，阳极极化率小(即阴极极化曲线陡而阳极极化曲线平)，则随着电位负移，金属腐蚀速度减小快，而保护电流密度增加慢，保护效益也就较大，可以满足经济指标方面的要求。第六张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月工业上应用阴极保护的腐蚀体系是：土壤、海水、河水等环境中的碳钢管道、构筑物、设备。*确定保护电位时应考虑两个方面的因素：第一，从保护效果来讲，Epr越负越好。第二，析氢反应的影响。析氢是使极化电流密度迅速增大，保护效益降低；析氢还可能造成对设

4、备金属材料的危害，如氢脆问题，以及对金属表面涂层的破坏。第七张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月阴极保护举例：测量阴极极化曲线，确定是否适宜采用阴极保护。从极化曲线上确定保护电位，及相应的保护电流密度。计算保护度：测量极化曲线得出保护电位的大致范围后，将试样恒定在不同的极化电位，经过适当的暴露时间，用失重法测量金属的腐蚀速度，从而计算不同极化电位下的保护度。第八张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月防护技术 电 位(mv.sce)-1000 -900 -800 1 2 3 4 5 6 7 8 9电流密度(A/m)碳钢在联碱盐析结晶器溶液中的阴极极化曲线 引自电化学保护在化肥生

5、产中的应用 P711:静态2:微搅动溶液成分：Fnh56滴度CnH 42.5滴度Cl-113滴度Na+70.5滴度常温0.3180.55第九张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月防护技术碳钢在联碱盐析结晶器溶液中的保护参数保护电位（nv/sce)850 900 9501000 1050 保护电流密度(A/m)00.318 0.55 1.273.2腐蚀速度(mm/y)1.0840.2070.0404 0.02710.01700.0165保护度(%)080.996.3 97.5 98.498.5析氢情况产生少量氢气泡大量析氢试验时间:144小时溶液成分:FnH 64 滴度CNH 28.8

6、滴度Cl-100滴度试验温度：常温引自电化学保护在化肥生产中的应用P74第十张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月防护技术 金属或合金参 比 电 极Cu/饱和CuSOAg/AgCl/海水(2)Ag/AgCl/饱和KClZn/洁净海水铁与钢 含氧环境 缺氧环境0.850.950.800.900.750.85+0.25+0.15 铅0.60.550.5+0.5 铜合金0.50.650.450.60.40.55+0.6+0.45铝(3)正的极限值负的极限值0.951.20.901.150.851.1+0.150.1一些金属的保护电位一些金属的保护电位 (单位：V)（1）比表数据取自1973年

7、8月英国标准研究所制定的阴极保护规范（2）海水指洁净，并未稀释的海水（3）铝进行阴极保护时，电位不能太负，否则会加速腐蚀，产生负保护效应第十一张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月防护技术钢铁的（阴极保护）保护电流密度环境条件Ipr(mA/m)环境条件Ipr(mA/m)稀硫酸海水淡水高温淡水高温淡水室温流动流动氧饱和脱气1201506018040中性土壤中性土壤中性土壤混凝土混凝土细菌繁殖通气不通气含氯化物无氯化物40040451金属防蚀技术便览几个腐蚀体系的阳极保护参数金属溶液温度C致(A/m)维(A/m)EppEtp(v.sce)碳钢碳钢碳钢不锈钢50%HSo碳铵生产碳化液25%N

8、HoH67%HSo2740室温242325300左右2.656310.510.30.001+0.61.40.3+0.90.8+0.4+0.03+0.8第十二张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月(3)两种阴极保护法外加电流阴极保护所需保护电流是由直流电源(如蓄电池、直流发电机、整流器等)提供的；而牺牲阳极保护中所需保护电流是由牺牲阳极的溶解所提供的。牺牲阳极材料都是活泼的有色金属，常用的有锌、铝、镁。为了有效地发挥保护作用，牺牲阳极的电位要足够负，阳极极化率要小，特别是表面不能生成保护性的腐蚀产物膜，阳极溶解要均匀。第十三张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月防护技术两种阴极保

9、护示意图.外加电流保护法.箭头表示电流方向.牺牲阳极保护法.箭头表示电流方向+直流电源辅助阳极腐蚀介质被保护设备埋地管道牺牲阳极地面接线盒第十四张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月两种阴极保护法的比较：牺牲阳极保护法安装简单，不需要直流电源，对周围设备的干扰小。但牺牲阳极消耗大，难以调节在最佳保护电位，且提供的电流较小。外加电流阴极保护法不消耗有色金属，可以提供较大的保护电流，对保护效果易于进行监测和控制，但需要直流电源，对保护系统要经常进行检查和管理，由于电流流过的范围宽，可能对周围其他金属设备产生杂散电流腐蚀。第十五张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月阳极保护(1)原理

10、对具有活态钝态转变而不能自钝化的腐蚀体系，通过阳极极化电流，使金属的电位正移到稳定钝化区内，金属的腐蚀速度就会大大降低，这种防护方法称为阳极保护。第十六张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月EEtpEppi维i致i能够进行阳极保护的腐蚀体系的阳极极化曲能够进行阳极保护的腐蚀体系的阳极极化曲线及保护参数线及保护参数第十七张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月阳极保护的实现必须具备两个条件：第一腐蚀体系的阳极极化曲线上存在钝化区，即在阳极极化时金属能够钝化。第二阳极极化时金属的电位要正移到钝化区内，否则金属的腐蚀速度不仅不会减小反而会增大(称为电解腐蚀)。第十八张，PPT共一百一十

11、六页，创作于2022年6月(2)保护参数致钝电流密度i致：为使金属钝化所需的外加阳极极化电流密度。维钝电流密度i维：钝化区所对应的阳极极化电流密度。i维用于维持金属的钝态，在阳极保护中反映日常的电耗和钝化后金属的腐蚀速度。i维越小，阳极保护的效果越好。维钝区电位范围EppEtp：反映金属钝态的稳定程度，钝化区电位范围越宽，说明金属钝化后不容易活化或过钝化。第十九张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月防护技术钢铁的（阴极保护）保护电流密度环境条件Ipr(mA/m)环境条件Ipr(mA/m)稀硫酸海水淡水高温淡水高温淡水室温流动流动氧饱和脱气1201506018040中性土壤中性土壤中性土

12、壤混凝土混凝土细菌繁殖通气不通气含氯化物无氯化物40040451金属防蚀技术便览几个腐蚀体系的阳极保护参数金属溶液温度C致(A/m)维(A/m)EppEtp(V,SCE)碳钢碳钢碳钢不锈钢50%H2SO4碳铵生产碳化液25%NH4OH67%H2SO42740室温242325300左右2.656310.51Eq=0则金属表面带过剩正电荷；当EcorEq=0则带过剩负电荷。为了促进物理吸附，可采取改变金属表面带电状态的办法。如添加Cl-。化学吸附是指缓蚀剂分子中极性基团中心原子的未共用电子对和金属形成配价键而引起吸附。第六十二张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月缓蚀剂电极系统的零电荷电位

13、（伏，SHE,室温）电极 材料 电解质溶液零电荷 电位 电极 材料电解质溶液零电荷电位AgC(石墨)C(活性)CdCoCrCuFeGa0.1NKO0.01N NaSO0.05N NaClINHSO+INNaSO0.001 N KCL0.1NHO+0.02NNaSO0.1N NaOH0.02 N NaSO0.1N HSC+0.002NNaSO0.1NHcl+INKCl 0.050.700.070.00.20.900.330.450.020.290.60HgNiPbPboPt(光亮)Pt(铂墨)TeTlTl(Hg)zn0.01N NaF0.001N HCl0.001N KCl0.01N HClO0

14、.1NHSO+INNaSO 0.01NHSO+INNaSOINHSO0.001N KClINNaSOINNaSO0.1920.060.691.800.270.41.00.610.800.650.63第六十三张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月缓蚀机理主要有两种类型：几何复盖效应：指吸附膜将金属表面与酸溶液隔离开，在覆盖了缓蚀剂吸附膜的金属表面部分，电极反应不能进行；而未覆盖表面部分电极反应按原来的历程进行。负催化效应：指缓蚀剂覆盖了金属表面的活性位置，使电极反应的活化能位垒升高，电极反应速度降低。第六十四张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月缓蚀剂99.9%Fe丝在6N HC

15、l(30c)中的极化曲线根据Hackermall等,转引自Corrosion luhibitorsP15101010101010电200位300400500600700800电流密度(A/cm)未加缓蚀剂加1壬撑亚胺第六十五张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月（5）气相缓蚀剂(VPI)气相缓蚀剂主要用于减轻金属设备和部件的大气腐蚀。其作用机理是汽化以后，和空气中的湿气一起凝结在金属表面，形成液膜。为了使气相缓蚀剂能有效发挥作用，使用空间应当是封闭的，如包装箱、仓库。气相缓蚀剂应当有比较大的蒸汽压，容易挥发充满金属设备所在空间。第六十六张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月缓蚀

16、剂的协同效应几种物质分别单独加入介质中时效果不大，甚至没有缓蚀作用，而将它们按某种配方复合加入，则可能产生很高的缓蚀效率。这种现象称为缓蚀剂的协同效应(或协同作用)。相反，复合加入时缓蚀效果反而降低，称为负协同效应。协同效应不是简单的加和，而是相互促进。利用缓蚀剂的协同效应已经开发出许多高效的复合缓蚀剂，今后仍然是缓蚀剂发展的方向之一。第六十七张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月缓蚀剂100500重铬酸钠和锌墁的比例对复合缓蚀剂缓蚀效果的影响试验条件：钢，氧饱和循环冷却水(ph=6.5,35c)5天，未加缓蚀剂时腐蚀速度189 mdd根据Hatch,引自Corrosion Inhib

17、itors P138锌盐%050100失重150腐蚀速100度mdd500重铬酸钠第六十八张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月缓蚀剂应用的几个问题(1)要根据腐蚀体系的具体情况选择有效的缓蚀剂，因为缓蚀剂的保护效果具有选择性。(2)要通过试验确定缓蚀剂的最佳投效剂量和最佳使用条件。(3)缓蚀剂对生产过程可能不利影响：如：起泡，形成乳状液；使锈皮疏松脱落而导致管线阻塞；造成新的腐蚀问题；结垢而影响传热，这主要指沉淀型缓蚀剂。第六十九张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月缓蚀剂NaNO 浓度克/100亳升亚硝酸钠浓度对碳钢在氯化钠溶液中腐蚀速度的影响重200量损失150Mg100

18、5000.050.150.250.35溶液7.5g/lNacl试样面积50cm时间21昼夜根据Patterson等，引用金属的缓蚀剂P11315c30C第七十张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月缓蚀剂腐4蚀速3度G/m.h 2 1缓蚀剂浓度对碳钢腐蚀速度的影响碳钢5MHCe硫化二乙二醇浓度（mM/L）00.20.40.60.81.01.2若丁浓度（g/L)1101001000腐20蚀速15度g/m.h1105碳钢20%HSC室温第七十一张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月(4)缓蚀剂对设备材质是否会造成损害。(5)缓蚀剂的毒性和环境污染是一个重要问题。(6)在实际生产系统中

19、缓蚀剂的流失是造成失效的常见原因。(7)进行缓蚀剂保护效果的经济评价。开发高效而价廉的缓蚀剂品种。(8)为了保证缓蚀剂使用有效而经济，应对保护效果进行监测，避免缓蚀剂浓度不足达不到保护效果，或者缓蚀剂加入过多造成浪费。第七十二张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月缓蚀剂应用实例(1)酸洗酸洗除锈和除垢是一种常用的金属表面清净处理，其原理是利用酸溶液对金属表面锈层和垢层的溶解能力，以及析氢所产生的机械剥离作用。良好的酸洗液应满足以下要求：除锈(或除垢)速度快；对基体金属腐蚀小。酸洗液需加入高效缓蚀剂；抑制酸雾能力强；不会对金属材料机械性能造成不利影响。第七十三张，PPT共一百一十六页，创

20、作于2022年6月部分国产酸洗缓蚀剂三种所相缓蚀剂的蒸汽压名称主要成分缓蚀剂温度 蒸汽压(Pa)天津若丁(新）沈D二邻甲苯硫脲，食盐，淀粉，平平加苯胺，甲醛缩合物工读3兰4A苯胺，乌格托品缩合物没酸，苯胺，乌格托品缩合物亚硝酸二环已胺10320.003990.0532兰57701苯胺，乌格托品，硫氰化钾，苄基吡啶釜残，季铵盐亚硝酸二民丙胺15.6250.4820.8267801BH2苯胺，乌格托品，苯已酮咪唑啉类碳酸环已胺252853.2266IMC4川天128601CT季铵盐类苯胺环已酮，甲醛，炔醇烷基吡啶苄基委铵盐，平平加缓蚀剂第七十四张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月(2)石

21、油工业为了提高油、气产量，需要采用酸化工艺。在高温井中用1520%盐酸进行酸化压裂施工，缓蚀剂的保护性能是关键。(3)循环冷却水(4)汽车冷却系统(5)机器、设备、部件防锈(6)化学工业中的应用合成氨装置脱碳系统。尿素合成塔。第七十五张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月3.覆盖层保护覆盖层保护覆盖层保护的特点(1)基底材料和覆层材料组成复合材料，可以充分发挥基底材料和覆层材料的优点，满足耐蚀性，物理、机械和加工性能，以及经济指标多方面的需要。(2)覆盖层的保护效果和使用寿命取决于三个方面的因素：覆层材料在使用环境中的耐蚀性、强度、塑性和耐磨性。第七十六张，PPT共一百一十六页，创作于

22、2022年6月覆层的均匀性、孔隙和缺陷。覆层与基体金属的结合力。*复层材料的耐蚀性不难通过合理选材来解决。使复盖层保护达不到要求保护效果的主要原因是覆盖层不连续，缺陷多，以及与基体结合差。这是覆盖层保护应用中必须注意解决的问题，特别是要注意施工技术的选择和施工质量的保证。第七十七张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月复盖层保护技术的主要种类电镀喷涂渗镀金属镀层热浸金属化学镀覆盖层金属衬里双金属复合板第七十八张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月阳极氧化化学化学氧化转化膜磷酸盐处理,草酸盐处理,铬酸盐处理油漆涂料塑料涂覆非金属搪瓷覆盖层钢衬玻璃非金属材料衬里暂时性防锈层第七十九张

23、，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月选择覆盖层保护技术时应当考虑的方面(1)复层材料选择覆层材料在使用环境中是否有良好耐蚀性；覆层材料和基底材料是否相容；覆盖层能否使设备的功能不受影响，如传热、导电等方面的需要能否保持。(2)覆盖层种类的选择(3)经济上是否合理第八十张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月金属覆盖层(1)阳极性覆层在使用环境中，覆层材料的电位比基体金属的电位负，比如铁表面上用锌作覆层。在覆层缺陷处形成的腐蚀电池中，覆层是阳极，能够对基体金属起到阴极保护作用。阳极性覆层常用作防护性覆层。第八十一张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月电解质溶液锌钢锌腐蚀阳极

24、性覆盖层第八十二张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月(2)阴极性覆层在使用环境中，覆层材料的电位比基体金属的电位正，如铁表面上覆盖铬、镍。如果覆盖层存在缺陷，将加速基体金属的腐蚀。因此阴极性覆层必须足够完整、无孔隙，才能取得好的保护效果。机械隔离作用。*覆层的极性不是绝对的，当环境条件改变时，覆层和基体金属的电偶关系可能发生反转。第八十三张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月电解质溶液钢腐蚀铬钢阴极性覆盖层第八十四张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月各种金属复盖层简介(1)电镀电镀的优点是：镀层金属纯度高，分布均匀，与基体金属结合牢固。镀层具有较高硬度和耐磨性能。为

25、获得同样保护效果所需要的覆层金属最少。镀层厚度容易控制，一般在常温下进行，电镀适应范围很宽，从正电性金属到负电性金属，从低熔点金属到高熔点金属，从高纯金属到合金，都可以进行电镀。第八十五张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月阳极(Zn)阳极反应：Zn=Zn2+2e阴极(工件)阴极反应：Zn2+2e=Zn直流电源-+含Zn2+电镀液 电镀锌原理电镀锌原理第八十六张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月(2)喷涂(亦称喷镀)优点：镀层厚度不受限制，对修复较长工件特别有利。喷涂工艺和设备比较简单，移动方便，不管设备和部件的形状和尺寸，都可按需要得到良好的喷涂层。缺点：涂层结构不强，不能

26、形成合金或焊住。质点的重迭堆砌使喷涂层存在很大孔隙率，这对防护效果不利，需要采取封闭措施。第八十七张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月第八十八张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月第八十九张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月abccb火焰.金属丝.燃料气和氧进口.压缩空气进口火焰喷涂电弧.金属丝.压缩空气进口电弧喷涂阳极ba阴极.粉末材料进口.工作气体进口等离子弧喷涂三种热喷涂原理及喷枪结构示意三种热喷涂原理及喷枪结构示意第九十张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月(3)渗镀（表面合金化或化学热处理）渗镀层和基体金属之间是通过形成合金结合起来(冶金结合)，因

27、此不会因热膨胀剧烈机械变形等原因而脱落。经过渗镀处理的部件，其尺寸几乎没有改变。常用的渗镀金属有铝、铬，以及非金属元素硅、硼。钢铁经过渗铝，渗硅，渗铬，以及二元或三元共渗，抗高温氧化和高温气体腐蚀的能力大大提高。将电镀层，喷涂层，热浸层进行加热扩散，得到渗镀层，是渗镀工艺发展方向之一。第九十一张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月喷铝层基体金属Al2O3保护膜铝铁化合物基体金属喷铝层喷铝层(左左)和扩散渗铝层和扩散渗铝层(右右)剖面示意剖面示意第九十二张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月(4)热浸将工件浸入熔融的液态镀层金属中，经短时间取出，便形成金属覆层。这种施工方法最古老

28、，简单，但难以控制覆层厚度，操作时金属损耗也大。使用热浸法的条件是：基体金属与覆层金属之间能生成化合物或固溶体，才能具有足够的结合力且不起皮脱落。一般用于钢铁管、板、带、丝的镀锌、锡、铝、铅锡合金等，。第九十三张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月(5)化学镀(也有称为“无电解镀”)化学镀镍层与电镀硬铬层相比，硬度和耐磨性能相近，但化学镀不需要电源，无电镀硬铬层中出现的脆性和网状裂纹，而且比电镀镍层孔隙率低，化学稳定性高。近年来又开发了脉冲化学镀，进行化学镀时迭加脉冲电流，可使镀层更致密，更光亮，组织均匀，结合牢固，因而较薄镀层就能达到较厚的普通化学镀层相同的技术指标。第九十四张，PP

29、T共一百一十六页，创作于2022年6月(6)真空镀（又叫物理气相沉积(PVD)）真空蒸镀，用电加热使镀层金属挥发，蒸汽以原子或分子形式沉积于被镀工件上，形成很薄的(50100nm)覆膜。阴极溅射利用高能离子或中性原子来轰击金属，使金属原子飞出，沉积在基体材料表面形成保护膜；离子镀是在高真空中使蒸发出来的镀层原子离子化，在电场作用下沉积于工件表面形成保护膜。第九十五张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月基板15kV基板15kV基板加热器基板真空蒸镀真空度510-4托离子镀真空度1510-4托阴极溅射真空度10-310-2托 三种真空镀原理图三种真空镀原理图第九十六张，PPT共一百一十六页

30、，创作于2022年6月(7)金属衬里在碳钢或低合金钢设备内部衬上耐蚀金属薄板，既可满足设备耐蚀性能方面的要求，又可节省耐蚀金属材料，克服衬层金属强度不足的缺点，常用的衬里金属有不锈钢、铝、铅、钛。局部固定法包括焊接(塞孔焊，条焊，熔透焊等)和局部爆炸。整体松衬法是将衬里壳体焊接好，经检验合格后放入外壳内。这种方法的缺陷是外壳和衬里层之间存在间隙，影响承压和传热。在整体衬里后进行热膨胀或爆炸，可以清除壳体与衬里层的间隙。第九十七张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月覆层基材对接焊加盖板搭接焊 衬里层焊接的两种形式衬里层焊接的两种形式第九十八张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月铝

31、板外壳橡皮板炸药封头爆炸衬铝示意封头爆炸衬铝示意第九十九张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月(8)双金属复合板(包复)将两种不同金属板材迭合，制成复合板。碳钢(或低合金钢)不锈钢复合板(简称不锈复合钢板)主要用热轧法制造，覆层不锈钢板厚度通常为1.53.5毫米，是复合板厚度的1520%，能大大节省不锈钢。碳钢钛复合板主要用爆炸复合。覆层厚度通常为23毫米。第一百张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月覆层金属和覆盖方法的选择对覆层金属的选择，主要考虑能否在预定使用的环境中有良好的耐蚀性。其次应考虑覆层金属与基体金属的电偶关系，以及设备对覆层金属提出的物理，机械性能方面的要求。还

32、应进行经济比较。对于覆盖方法的选择主要考虑需要的覆层厚度，对覆层孔隙率的要求，以及覆层施工能否适应设备的结构和尺寸。第一百零一张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月化学转化膜将金属部件置于选定的介质条件下，使表层金属和介质中的阴离子反应，生成附着牢固的稳定化合物。这样得到的保护性覆盖层叫做化学转化膜。其反应一般式可写成mM+nAZ-=MmAn+nze形成化学转化膜的方法有两类：一类是电化学方法，称为阳极氧化或阳极化。另一类是化学方法，包括化学氧化，磷酸盐处理，铬酸盐处理，草酸盐处理。第一百零二张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月铝的阳极(氧)化铝是易钝化金属，表面有天然氧化物

33、膜，但只有0.020.14微米厚，经阳极化处理可使氧化膜增厚至2030微米，这层氧化膜与基体金属结合十分牢固，具有很好的保护性能。铝阳极化生成的氧化膜包括密膜层和孔膜层。密膜层(阻挡层)厚度很小，孔膜层存在大量孔隙(每平方厘米上亿个)，因此可以着色处理，获得装饰性外观。着色方法主要有：染料着色和电解着色。第一百零三张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月孔膜层密膜层铝水合氧化铝膜孔未封闭已封闭铝的阳极化膜结构示意铝的阳极化膜结构示意第一百零四张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月封闭处理不管是着色或不着色的阳极化膜都需要进行封闭，使孔闭合以提高膜的保护性能和保持着色效果。封闭的方

34、法有：蒸汽封闭、热水封闭(90100C)，镍盐和钴盐溶液封闭、重铬酸盐溶液封闭等。第一百零五张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月钢铁的化学氧化将钢铁部件放入选定的溶液中，发生化学反应，生成一层致密的氧化物膜这种方法在工厂中叫做“发兰”或“煮黑”。钢铁的化学氧化有碱性法和酸性法，碱性氧化法的优点：不会造成钢件氢脆问题。缺点：高温浓碱溶液产生刺激性气味使工作环境恶劣，高温加热消耗能源。第一百零六张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月铬酸盐处理将金属浸入以铬酸盐溶液中，使金属表面生成铬酸盐转化膜，叫做铬酸盐处理。主要可以应用于锌、镉、铝、镁、银、铜等金属或镀层。锌镀层经铬酸盐处理后

35、耐蚀性大大提高，对基底钢材的保护性能大大增强。锌镀层铬酸盐处理在电镀文献中称为“钝化”。第一百零七张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月钢铁的磷酸盐处理(磷化)将金属浸入磷酸盐的稀溶液中进行处理，使金属表面上生成一层不溶性的，附着良好的磷酸盐膜，叫做磷酸盐处理。磷化处理的目的有：磷酸盐膜对涂料有良好的吸附能力，可以增强涂料与金属的结合力。磷化打底。钢材经磷化处理后进行冷变形加工更容易进行，摩擦件进行磷化处理可以降低表面磨耗。磷化后经过封孔可作为金属部件的防护性覆层。第一百零八张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月钢铁磷化处理可分为两类：一类使用碱金属的磷酸二氢盐，并加入适量的加

36、速剂和添加剂。钢铁表面上形成由基底金属自身转化生成的磷酸盐和氧化物组成的膜。这属于真正的化学转化膜，称为转化型磷酸盐膜。另一类使用含游离磷酸和加速剂的重金属(锌、锰、铁)磷酸二氢盐溶液，钢铁表面上得到的是由重金属的磷酸一氢盐或正磷酸盐组成的膜。可称之为假转化膜(或准转化型磷化)。第一百零九张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月转化型磷化溶液组成及工作条件转化型磷化溶液组成及工作条件序号1234组成(g/L)草酸552020磷酸10或1510草酸钠4444磷酸二氢钠10101010氯酸钠512硝酸钠512亚硝酸钠0.60.6工作条件温度(C)2020或502020或50时间(分)5555

37、第一百一十张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月普通法假转化型磷化的两种溶液配方和工作条件普通法假转化型磷化的两种溶液配方和工作条件溶液组成操作条件(g/L)浓度温度(C)时间(分)P2O5600620Zn16216840点959845Cu0.04P2O5394Mn9030点95984090Cu0.04第一百一十一张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月金属表面清净处理金属设备在进行覆盖层保护的施工之前，表面必须进行预处理，以保证覆盖层的完整、均匀、与基体结合牢固。表面清净处理的目的和要求：(1)金属表面应除尽氧化皮、锈层、油污及其他附着物。(2)金属表面应显示出均匀一致的金属本

38、色，具有需要的粗糙程度。第一百一十二张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月表面清净处理方法：（1）除油方法有：有机溶剂除油，碱溶液除油，电化学除油，水基清洗剂除油。有机溶剂除油：利用有机溶剂(汽油、甲苯、三氯乙烯等)溶解油脂的能力除去设备或部件表面油污。有机溶剂除油速度快，但不彻底，有机溶剂中汽油、苯等易燃，三氯乙烯、四氯乙烯等剧毒，使用中应注意安全。第一百一十三张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月化学除油：在碱溶液中利用乳化作用和皂化作用除去金属表面油污。电化学除油：溶液组成和化学除油大体相同，但碱含量较低，工件作为阴极或阳极，通以极化电流。水基清洗剂除油：水基清洗剂以水为

39、溶剂，主要成分是表面活性剂，再配以助洗剂、缓蚀剂，稳定剂等辅助成分。水基清洗剂种类多，清除油污效果好，节约能源，具有很大的优越性，现已得到很快的发展。第一百一十四张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月钢铁工件化学除油的一种配方及工艺条件钢铁工件化学除油的一种配方及工艺条件配方及工艺条件指标NaOH(g/L)3040Na2CO3(g/L)3040Na3PO412H2O(g/L)3040Na2SiO3(g/L)5OP乳化剂(g/L)12温度(C)8090时间洗净为止第一百一十五张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月感谢大家观看第一百一十六张，PPT共一百一十六页，创作于2022年6月