金属腐蚀的分类
金属腐蚀的定义及分类
金属腐蚀的定义及分类金属腐蚀是指金属与周围环境中的物质或电化学作用发生反应，导致金属表面变质，甚至破坏金属结构和性能的过程。
金属腐蚀是对于环境保护和金属制品使用寿命等方面的重要问题。
下面，我们将对金属腐蚀进行分类和说明。
1. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指在电解质介质中，电化学反应与化学反应相结合导致金属腐蚀的过程。
一般情况下，电化学腐蚀是由于金属与溶液中存在的氧化还原电对发生反应，导致金属与环境发生相应的化学反应，并最终导致金属的腐蚀和损坏。
常见的电化学腐蚀有电解腐蚀、生物腐蚀和缝隙腐蚀等。
2. 化学腐蚀化学腐蚀是指金属在含有化学腐蚀介质的环境中，通过在金属表面上的物理化学反应而导致金属表面产生腐蚀现象。
化学腐蚀的发生是由于化学环境中存在的化学介质会被吸附在金属表面形成化学凝结物，进而导致金属表面加速腐蚀。
常见的化学腐蚀有腐蚀性气体腐蚀和液态金属腐蚀等。
3. 氧化腐蚀氧化腐蚀是指金属在氧气气体和水的环境中因氧气和水作用而导致的腐蚀现象。
在氧化腐蚀中，由于金属表面形成的氧化皮层密封缺陷，导致氧化腐蚀过程大大加速，最终导致金属材料的损坏。
常见的氧化腐蚀有锈蚀、烧蚀和高温氧化腐蚀等。
4. 物理腐蚀物理腐蚀是指金属在运动中受到磨擦、撞击等作用而导致的腐蚀现象。
在运动中，由于金属表面处于不断的接触状态下，所以金属局部表面会受到物理上的磨损和腐蚀，最终导致金属材料的破坏。
常见的物理腐蚀有磨损、冲蚀等。
总之，金属腐蚀是一个复杂的化学和物理过程，不同类型的腐蚀都有其独特的发生机制和特点。
因此，针对不同类型的腐蚀，应采取相应的腐蚀防治措施，以保障金属材料的性能和使用寿命。
中国腐蚀与防护学会 金属防腐蚀手册
我国腐蚀与防护学会金属防腐蚀手册第一章：金属腐蚀的基本概念1. 金属腐蚀的定义金属腐蚀是指在金属与其周围环境接触的情况下，金属表面受到化学或电化学的侵蚀，导致金属的质量和结构发生变化的过程。
金属腐蚀是一个不可逆转的过程，对金属的损坏是永久性的。
2. 金属腐蚀的分类根据腐蚀介质的不同，金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。
化学腐蚀是指金属直接受到化学物质的腐蚀，而电化学腐蚀是指金属与电解质溶液接触时发生的一种电化学过程。
3. 金属腐蚀的危害金属腐蚀不仅会导致金属的质量和结构损坏，还会影响到金属制品的外观和使用寿命。
金属腐蚀也会对环境造成污染，对人体健康和安全构成威胁。
第二章：金属防腐蚀的原理和方法1. 金属防腐蚀的原理金属防腐蚀的原理是通过改变金属与其周围环境的接触状态，阻止金属腐蚀的发生。
常用的金属防腐蚀方法包括物理防腐蚀、化学防腐蚀和电化学防腐蚀等。
2. 金属防腐蚀的方法（1）涂层防腐蚀：将金属涂覆一层具有耐腐蚀性的涂层，以隔离金属与环境的接触，防止腐蚀的发生。
（2）阳极保护：在金属的表面放置一块较活泼的金属，使其成为阳极，从而保护被保护金属。
（3）合金化：将一种或多种金属或非金属添加到金属中，改变金属的组织结构和物理性能，提高金属的抗腐蚀能力。
（4）阴极保护：通过外加电流或外加电源，使金属表面成为阴极，从而抑制金属腐蚀的发生。
第三章：金属防腐蚀的应用实践1. 工业领域中的金属防腐蚀在石化、船舶、汽车、航空航天等工业领域中，金属制品往往需要具备较高的耐腐蚀性能，以确保设备和产品的安全、稳定和持久运行。
2. 城市基础设施中的金属防腐蚀城市基础设施中的钢结构、管道、桥梁、隧道等金属构件，常常需要经过防腐蚀处理，以保证其在潮湿、高盐度环境下的使用寿命和安全性。
3. 日常生活中的金属防腐蚀在日常生活中，我们经常接触到各种金属制品，如家具、电器、汽车等，这些金属制品也需要经过防腐蚀处理，以延长其使用寿命和美观度。
金属腐蚀与防护研究与展望
金属腐蚀与防护研究与展望金属腐蚀是金属在与周围环境作用下，从整体或局部逐渐失去其功能和性能的过程。
在工业生产和日常生活中，金属腐蚀是普遍存在的，带来了各种消耗和损失。
腐蚀不仅使得金属减少使用寿命，还会引起安全风险。
各领域试图通过金属防护来预防和控制金属腐蚀。
本文将探讨金属腐蚀的原因与分类、防护方法以及未来发展趋势。
一、腐蚀的分类和原因根据金属腐蚀的过程与性质，我们可以把金属腐蚀分为化学腐蚀、电化学腐蚀(也叫浸蚀)以及微生物腐蚀三类。
其中化学腐蚀是指金属在化学介质中发生化学反应，电化学腐蚀是指金属在电解液中发生氧化还原反应，微生物腐蚀是指金属在生物体的代谢作用下发生腐蚀。
金属腐蚀的原因有很多，主要包括化学反应、电化学反应和微生物作用。
在化学反应方面，如金属与空气中的氧气发生氧化反应；金属与硫化氢、氨气等气体、酸、碱等化学介质接触并发生化学反应。
电化学腐蚀表现为电流作用下的金属离子释放，电极电位的变化使得金属处于电化学不平衡状态，最终发生金属腐蚀。
微生物作用下，金属与微生物代谢所生成的酸、氧化剂等化学品接触，引起金属腐蚀。
二、防护方法为了预防和控制金属腐蚀，我们需要采取防护措施。
目前主流的金属防护方法包括物理防护、化学防护、电化学防护和涂层防护四种。
物理防护是指通过各种物理手段(如隔离、包覆、过滤、通风等)来防止环境对金属的腐蚀作用。
化学防护是指改变周围环境中的化学介质或添加一些特殊的化学品来达到防锈的目的。
例如，使用腐蚀抑制剂将物质添加到介质中来保护金属；在电解液中加入缓蚀剂，在氧化物中加入红外吸收剂等。
电化学防护也是一种常用的金属防护方法，它主要包括阴极保护和阳极保护。
通过改变金属电位来达到保护金属的目的。
例如，对化学电池进行控制，使它不超过一定值。
涂层防护是一种常见但也十分有效的金属防护方法。
涂层的类型非常广泛，如铬化物涂层、锌钢涂层、聚合物涂层等。
涂层可以防止各种化学物质的侵蚀，如水蒸气，氧气，盐水。
腐蚀分类1
比较均匀。腐蚀在金属的整个表面上进行，整个金属表面几乎以相同速
度进行腐蚀，金属腐蚀表现为整体减薄，直到失效； 2. 腐蚀原电池的阴、阳极面积非常小，用微观方法无法辨认，而且微阳
极和微阴极的位置随机变化，由微观腐蚀电池组成；
3. 整个金属表面在溶液中处于活化状态，只是各点随时间（或地点）有 能量起伏，能量高时（处）呈阳极，能量低时（处）呈阴极，从而使整
7.
表面可根据服役年限的要求，涂覆不同的覆盖层，包括
金属喷镀、电镀、热浸镀和各种涂料涂装体系以防止设
备的过早腐蚀破坏。
局部腐蚀特点：
1. 导致的金属的损失量小，很难检测其腐蚀速率，
但由于局部区的严重腐蚀往往导致突然的腐蚀事
故； 2. 局部腐蚀的种类多种多样； 3. 腐蚀事故中80％以上是由局部腐蚀造成的，难以 预测局部腐蚀速率并预防。
点蚀发生的条件
点蚀的发生要满足材料、介质和电化学 三个方面的条件： 1．材料条件：
点蚀多发生在表面容易钝化的金属材料上（如不锈钢、 Al及Al合金）或表面有阴极性镀层的金属上（如镀Sn、Cu或 Ni的碳钢表面）。 原因：当钝化膜或阴极性镀层局部发生破坏时，未破坏区和 破坏区的金属形成了大阴极、小阳极的“钝化－活化腐蚀电 池”，使腐蚀向基体纵深发展而形成蚀孔。
蚀孔形核敏感位置
金属材料表面成分和组织的不均匀性，表面钝化膜在某些部位较为薄弱， 这些部位成为蚀孔容易形核的部位：
晶界：晶界析出碳化铬导致晶界贫铬；位错，金属材料表面露头的位错是产 生点蚀的敏感部位 非金属夹杂：硫化物 硫化物夹杂是碳钢、低合金钢、不锈钢以及Ni等材料萌生点蚀最敏感的 位置。
析出相：碳化物、氮化物、碳氮化物 异相组织： 耐蚀合金元素在不同相中的分布不同，使不同的相具有不同的点蚀敏感 性，即具有不同的Eb值。 例如：在铁素体－奥氏体双相不锈钢中，铁素体相中的Cr、Mo含量较高， 易钝化；而奥氏体相容易破裂。点蚀一般发生在相界处奥氏体一侧。 钝化膜的机械划伤
论述金属腐蚀的类型及保护方法
论述金属腐蚀的类型及保护方法
一、金属腐蚀
金属腐蚀就是金属物质因接触腐蚀介质而被氧化的现象，是许多金属材料的缺陷之一。
一般情况下，基本金属或其合金在气体、液体或固体环境中，长期受到腐蚀介质的侵蚀，形成的金属结构的物理和化学的改变，就称为金属的腐蚀。
二、金属腐蚀分类
一般来说金属腐蚀可分为化学腐蚀、电化学腐蚀、磨粒腐蚀、园蚀腐蚀。
① 化学腐蚀：它是由氧化势能差起作用，金属元素被溶液中的氧化物（氧气、水合物等）取代而慢慢除去或分解，造成金属材料破坏的腐蚀。
② 电化学腐蚀：它是导体金属在电池反应作用中减薄，部分金属被氧化成氧化物，从而形成腐蚀的现象。
③ 磨粒腐蚀：一般指因摩擦而形成的金属分解或氧化而造成的金属腐蚀。
其最大的表现就是金属表面上出现细粒的损伤和粗糙的晕色现象。
④ 蚀蚀腐蚀：又称浸蚀腐蚀，指金属因长期浸渍在某种刺激性液体中而慢慢腐蚀的现象。
三、金属腐蚀保护方法
(1) 采用封闭防腐系统：采用覆盖层、膜、衬垫、密封件、弹性体等物质覆盖以及机械装置，以便定期维护和维修的方法。
(2) 电化学防护：采用电化学方式在金属表面构建导电金属膜，使金属不易受到腐蚀，从而实现防护的效��。
(3) 化学防腐：采用化学方法选择合适的抗腐剂，把它加入到溶液中，以有效地抑制金属腐蚀。
(4) 其它技术保护：催化、穿孔、堤坝等保护技术均可以有效地保护金属。
金属的腐蚀与防护
化学腐蚀
在外界环境中的水蒸气、酸碱等物质影响下，金属表面发生氧化还原反应，形成氧化物或其他化合物。例如，当铁暴露于氧和水中时，会形成铁锈（Fe₂O₃·nH₂O），这是一种典型的化学腐蚀现象。
电化学腐蚀
在一定条件下，例如在电解质溶液中，不同电位造成的电流分布变化，会导致金属表面上出现阳极区和阴极区。在阳极区，金属发生氧化反应而溶解，释放出电子；在阴极区，则发生还原反应，这一过程是通过离子在溶液中传递形成闭合回路，从而加剧了金属的整体损失。
三、影响金属腐蚀因素
影响木材及其抗风雨能力的重要因素有很多，包括：
环境湿度
高湿度会加速空气中的氧气、水分与金属的接触，加快氧化反应。因此，在潮湿环境下，金属更易受到腐蚀。
温度
氧化反应通常随着温度升高而境下金属更容易发生严重腐蚀。
pH值
环境中的酸碱程度直接影响着局部区域的电极电位。不同pH值下的介质对不同类型的金属具有不同程度的侵害。例如，低pH值（酸性环境）往往对铁等铸铁材料具有较强的侵袭性。
电化学腐蚀
电化学腐蚀是由于电流在金属表面产生的不均匀分布而导致的。比如，当金属与不同电位的金属连接时，低电位部分会被加速腐蚀。
生物腐蚀
这种腐蚀是由微生物造成的，尤其是在水体中生活的微生物，会通过其代谢过程改变周围环境，从而促进了金属的腐蚀过程。生物膜或污垢层常常在这种情况下形成，进一步加速了腐蚀。
二、金属腐蚀机制
金属的腐蚀与防护
金属腐蚀是指金属在环境的作用下，发生化学或电化学反应，导致其物理和化学性能劣化的过程。腐蚀不仅削弱了金属材料的强度、韧性，还可能引发结构失效，造成巨大的经济损失和安全隐患。因此，了解金属腐蚀的原理和机制，以及实施有效的防护措施，对于延长金属构件的使用寿命，提高工程安全性具有重要意义。
八大腐蚀类型
八大腐蚀类型腐蚀是指金属或其他材料在特定环境中受到化学或电化学作用而逐渐损坏的过程。
腐蚀不仅会降低材料的强度和耐久性，还可能导致设备故障和安全事故。
了解不同的腐蚀类型对于预防和控制腐蚀至关重要。
本文将介绍八大腐蚀类型，并探讨其特点和防治方法。
1. 电化学腐蚀电化学腐蚀是最常见的腐蚀类型之一。
它是由于金属与电解质溶液中的化学反应而引起的。
在电化学腐蚀中，金属表面的阳极和阴极区域形成，形成电池。
阳极区域发生氧化反应，而阴极区域发生还原反应。
防治电化学腐蚀的方法包括使用阴极保护、涂层保护和合适的材料选择。
2. 空气腐蚀空气腐蚀是由于金属与空气中的氧气和湿气发生反应而引起的。
常见的空气腐蚀类型包括氧化腐蚀和水蒸气腐蚀。
氧化腐蚀是金属与氧气反应形成氧化物的过程，而水蒸气腐蚀是金属与湿气反应形成氢氧化物的过程。
防治空气腐蚀的方法包括使用防腐涂层、控制湿度和氧气浓度。
3. 酸性腐蚀酸性腐蚀是由于金属与酸性溶液接触而引起的。
酸性腐蚀可以分为酸性溶液直接腐蚀和酸性气体腐蚀两种类型。
酸性溶液直接腐蚀是酸性溶液中的氢离子与金属表面发生反应，而酸性气体腐蚀是酸性气体与金属表面发生反应。
防治酸性腐蚀的方法包括使用耐酸材料、控制酸性溶液的浓度和温度。
4. 碱性腐蚀碱性腐蚀是由于金属与碱性溶液接触而引起的。
碱性腐蚀可以分为碱性溶液直接腐蚀和碱性气体腐蚀两种类型。
碱性溶液直接腐蚀是碱性溶液中的氢氧根离子与金属表面发生反应，而碱性气体腐蚀是碱性气体与金属表面发生反应。
防治碱性腐蚀的方法包括使用耐碱材料、控制碱性溶液的浓度和温度。
5. 微生物腐蚀微生物腐蚀是由微生物对金属表面进行代谢活动而引起的。
微生物腐蚀可以分为微生物菌膜腐蚀和微生物产生的酸性物质腐蚀两种类型。
微生物菌膜腐蚀是微生物在金属表面形成菌膜，并通过代谢活动产生酸性物质进行腐蚀。
防治微生物腐蚀的方法包括使用抗菌剂、控制温度和湿度。
6. 应力腐蚀应力腐蚀是由于金属在受到应力的同时与腐蚀介质接触而引起的。
金属腐蚀的分类
金属腐蚀的分类金属腐蚀是金属结构受到有害气体、液体或固体的外部影响而导致的破坏，因此金属腐蚀的种类变化多端。
根据金属腐蚀的不同形式，大致可以将其分为三类：化学腐蚀、电化学腐蚀以及机械腐蚀。
一、化学腐蚀化学腐蚀是指在金属表面上引起的化学变化而导致金属结构的破坏，通常由腐蚀剂（如溶剂、酸、碱、盐等）的存在引起的。
其中有电聚焦化学腐蚀和均布化学腐蚀。
1.电聚焦化学腐蚀：也称电化学化学腐蚀，指单电极和复电极上由于电流效应所引起的金属表面化学变化而导致的金属破坏。
在电解时，金属离子在电极表面分解，极性区将产生不同的电极产物，其中正极会被还原而吸收，而负极则会被氧化而腐蚀。
2.均布化学腐蚀：是指金属在冷却的酸、碱、盐等腐蚀剂溶液中的化学腐蚀，例如在汽车上雨水中含有腐蚀性的氯离子，会使汽车表面受到腐蚀，这就是由于氯离子在汽车表面形成氯化物而腐蚀汽车表面。
二、电化学腐蚀电化学腐蚀是由电流产生的氧化还原反应，对金属结构的影响相比化学腐蚀要大的多。
电化学腐蚀的过程可以分为五个阶段：绝缘涂层的破坏、电位极化、极化后的破坏、阳极式腐蚀和阴极式腐蚀。
1.缘涂层的破坏：有的金属表面会有一层保护层，这层保护层在一定程度上能抑制电化学腐蚀，但在腐蚀环境下，保护层也会受到腐蚀剂的侵袭，当保护层被破坏之后，金属表面就会暴露在腐蚀环境中，从而导致电化学腐蚀的发生。
2.位极化：金属与腐蚀剂的接触，会引起金属表面的电位变化，即金属表面的电位被极化，也就是说金属表面的活动电位被稳定在一定水平上，当电位极化发生时，阳极和阴极的表面氧化还原反应就会开始发生。
3.化后的破坏：当金属表面进行电位极化之后，金属表面会产生氧化性物质，如果氧化性物质中含有溶解度较高的物质，这些物质会继续使金属表面受到腐蚀，最终会导致金属的破坏。
4.极式腐蚀：阳极式腐蚀是指金属表面上的正极发生氧化反应而导致金属破坏，这种腐蚀形式也被称为正极腐蚀。
一般来说，在金属的另一端是一个阴极，它会吸收具有电荷的金属离子，而阳极则会被溶解，因此，当金属进行阳极式腐蚀时，它会受到腐蚀剂以及金属离子形成的化学反应的攻击。
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金属腐蚀的分类：按照反应的特性，金属腐蚀可分为1,化学腐蚀2，生物腐蚀3，电化学腐蚀。
化学腐蚀是指氧化剂和金属表面接触，发生化学反应导致的腐蚀。
生物腐蚀是指由各种微生物的生命活动引起的腐蚀。
电化学腐蚀是指发生电化学反应导致的腐蚀。
电化学腐蚀是最普遍和最严重的腐蚀，因此研究电化学腐蚀具有重要的意义！
电化学腐蚀的机理：金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生的腐蚀。
电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。
在反应中，金属失去电子而被氧化，其反应过程称为阳极反应过程，反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物（或金属难溶盐）；介质中的物质从金属表面获得电子而被还原，其反应过程称为阴极反应过程。
在阴极反应过程中，获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。
在均匀腐蚀时，金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显着差别，进行两种反应的表面位置不断地随机变动。
如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应，其余表面区域主要进行阴极反应，则称前者为阳极区，后者为阴极区，阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。
直接造成金属材料破坏的是阳极反应，故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接，以使腐蚀发生在电位较低的金属上。
当金属被放置在水溶液中或潮湿的大气中，金属表面会形成一种微电池，也称腐蚀电池(其电极习惯上称阴、阳极，不叫正、负极)。
阳极上发生氧化反应，使阳极发生溶解，阴极上发生还原反应，一般只起传递电子的作用。
腐蚀电池的形成原因主要是由于金属表面吸附了空气中的水分，形成一层水膜，因而使空气中CO2，SO2，NO2等溶解在这层水膜中，形成电解质溶液，而浸泡在这层溶液中的金属又总是不纯的，如工业用的钢铁，实际上是合金，即除铁之外，还含有石墨、渗碳体(Fe3C)以及其它金属和杂质，它们大多数没有铁活泼。
这样形成的腐蚀电池的阳极为铁，而阴极为杂质，又由于铁与杂质紧密接触，使得
腐蚀不断进行。
(1)析氢腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较强时)
阳极(Fe)：Fe=Fe2+＋2e-
Fe2+＋2H2O=Fe(OH)2＋2H+
阴极(杂质)：2H+＋2e-=H2
电池反应：Fe＋2H2O=Fe(OH)2＋H2↑
由于有氢气放出，所以称之为析氢腐蚀。
(2)吸氧腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较弱时)
阳极(Fe)：Fe=Fe2+＋2e-
阴极：O2＋2H2O＋4e-=4OH-
总反应：2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2
由于吸收氧气，所以也叫吸氧腐蚀。
析氢腐蚀与吸氧腐蚀生成的Fe(OH)2被氧所氧化，生成Fe(OH)3脱水生成Fe2O3 铁锈。
钢铁
制品在大气中的腐蚀主要是吸氧腐蚀。
Fe＋2H2O=Fe(OH)2＋H2↑ O2＋2H2O＋4e-→4OH-
2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2 2H+＋2e-→H2
氧浓差腐蚀：当锅炉停用时，积留在锅炉联箱、汽包及炉管低凹处的水，由于水的表层接触大气，溶解氧的浓度大，而较深层溶解氧的浓度相对地较小，这就在同一金属表面出现不同的电极电位，氧浓度大的区域电位高，为阴极，氧浓度小的区域电位低，为阳极，从而造成腐蚀，这就是通常所说的水线腐蚀。
因为水线腐蚀是由氧浓度差引起的，所以把这类腐蚀称为氧浓差腐蚀。
氧浓差腐蚀危害：氧浓差腐蚀表现更为严重的是，当金属表面一旦出现这类腐蚀产物时，由于这些产物比较疏松，并且不是连续覆盖在金属表面上，这就造成了腐蚀产物下面与腐蚀产物边缘溶氧浓度不均匀，因腐蚀产物阻止了氧的扩散，在其下部形成了缺氧的阳极区，在其边缘形成了富氧的阴极区，进而发生氧浓差腐蚀。
结果是阳极区的坑愈来愈深，阴极区的腐蚀产物愈积愈多，这样，在金属表面上出现疏密不匀、高低不等的鼓包。
鼓包的颜色由于铁的氧化物成分不同，由黄褐色到砖红色不等。
表层下面的腐蚀产物为Fe3O4黑色粉末。
如果将这些腐蚀产物除掉，便呈现出一个个的腐蚀坑。
当汽包或联箱内沉积有水渣，在锅炉停用时，由于这些地方容易积存水分和吸收潮气，同样会造成氧浓差腐蚀，所以这些地方要比其他部位腐蚀严重得多。
氧浓差腐蚀的运用：利用氧浓差腐蚀原理制作各种类型的电池。
最常见的氧浓差电池有两种类型，一种是在不同深度的水中由于溶解氧浓度不同而造成演共度梯度产生的氧浓度差电池，如水线腐蚀；另一种则是冷却水系统中最常见，也是危险最大的污垢下腐蚀或叫做沉淀物全自动过滤器。