铜管的蚁穴腐蚀研究报告(金龙)
铜管的腐蚀研究及对策
铜管的腐蚀研究及对策第二次世界大战结束以后，为了弥补镀锌水管的缺陷，国际上一些发达国家，开始在中高档的领域用铜管替代已经使用了50年多年的镀锌水管。
与镀锌水管相比，铜管将管材的耐腐蚀性能提高了几倍。
管材的耐腐蚀性能的提高，意味着客户损失的降低。
铜管的大量使用对管材向健康环保的方向发展起到了重要的作用。
随着人们对铜管的使用和研究的进一步深入，人们也发现铜管材在使用上的所受到的限制，或应该满足的条件。
国外对铜水管的研究主要集中在60~80年代，这些研究为铜水管的正确使用提供了依据。
我国有的城市已经开始在自来水系统和热水系统使用铜水管，但对铜水管腐蚀的研究比较落后，并且，我国水设备专家在2000年研究成果并没有得到有关方面的高度重视。
如今建筑用水管大部分都是隐蔽工程和管道井工程，如果水管材料选择不当将给投资者造成水管材料本身10倍~20倍的经济损失，也给社会造成巨大浪费。
为此，本文综合了一些国内外对铜管腐蚀及其对策的研究成果，仅对建筑物铜管的使用提供参考。
1铜水管腐蚀表现（1）“蓝水”和铜超标问题。
澳大利亚水务公司、日本铜中心、美国铜协会柿隙挤从惩3，有时达到10以上，大大超出中国国家标准小于1的要求。
（2）点腐蚀和溃腐蚀。
日本柿戏从常 1989年，日本铜中心对63个建筑物中的冷水和热水管做了全面调查，结论是：在水流速慢的地方铜水管会发生点腐蚀，在水流速快的地方铜水管会发生溃腐蚀。
以上调查还发现，铜水管内的流速、流量、水压、循环泵的运转周期、散发的溶解气体、管路形状等因素都可以引起铜管腐蚀发生，腐蚀分布率在5.723%之间。
（3）热水管腐蚀问题。
日本柿戏从常 50度时有腐蚀倾向。
（4）软水质腐蚀问题。
经笔者调查，中国北方地区宾馆用热水铜管腐蚀严重，使用6-7年以后，中国铜水管开始出现严重腐蚀现象。
据反映，是因为北方的硬水经过离子交换器以后变为软水，导致铜水管腐蚀更为严重。
涉及到的北京的高级宾馆有：建国饭店、王府饭店、丽都假日饭店、京伦饭店等。
铜离子腐蚀金棒分析
铜离子辅助金纳米棒的整形和蚀刻：机理研究和应用摘要：这篇文章介绍了铜离子辅助末端的转变和金棒的各向异性的腐蚀在中性条件下。
铜离子被提出去催化金纳米棒的氧化通过溶解氧。
我们认为金表面原子带有高表面能是通过固定Au-O 复合物而稳定存在的（称之为静电吸附氧）。
在低浓度的铜离子中，Au-O复合物被移除通过氧化腐蚀，因此留下了一个“干净的”金表面。
这样干净的表面通过表面原子的扩散能够释放更稳定的状态，导致金纳米棒的末端形态的改变。
在金纳米棒的表面上有吸附氧这种东西的存在，这是第一次被探索和证实。
在高浓度的铜离子中，金纳米棒的各向异性的腐蚀通过溶解氧开始（称之为动态吸附氧），并且导致金纳米棒变得更短。
对于其它腐蚀剂，像过氧化氢和铁离子，加上铜离子会产生协同作用。
由于氧的高吸附力对于银和钯，这样的协同腐蚀也在金银纳米棒和金箔纳米棒中观察到了。
这些有趣的发现提供了一种新的方式去探索贵金属纳米晶体的表面反应性。
介绍：目前，种子修饰生长是最广泛的合成方法对于金纳米棒，M等人是第一个提出的，之后由El实验组进一步的发展。
和其它贵金属纳米晶体相比较，在控制合成中重要的进展，包括纵横比，复杂的形态（尤其对于端盖），尺寸和尺寸分布，和棒的产量，已经实现了通过金纳米棒。
改变生长参数的作用，像抗坏血酸或者其它还原剂，表面活性剂，氯金酸，卤素离子，和形状校正添加剂，已经被广泛的研究了并且优化了。
例如，带有各种各样的末端金纳米棒，像骨头棒结构，箭头和球形末端哑铃状，已经通过控制生长条件获得了。
对于金属离子添加剂，研究最多是银离子，并且银的次电位沉积对于金纳米棒独特的结构的合成是重要的。
基于相似的观点，铜离子的作用在形态中的控制最近也已经探索了。
K等人获得了主要的{111}晶面的金粒子在铜离子存在时，并且提出了区别在铜的次电位沉积在结晶面占主导地位。
相似的，S等人也观察到提高铜离子浓度，金纳米粒子的形状也能够被改变从棒，立方体，到十面体。
接地网中铜材料的腐蚀调查
霞 Ｖ Ｏ Ｌ ． ２ ９ Ｎ ｏ ． ０ １ Ｊ Ａ Ｎ ． ２ ０ １ ５
ｗｉ ｌ ｌ ｂ ｅ ａ ｃ ｃ ｅ ｌ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｇ ｉｄ； ｒ ｃ ｏ ｒｏ ｓ ｉ ｏ ｎ
ｕ ｊ ｌ 曰
附着性极 强的氧化物（ 铜绿） ，对 内部的铜起 了很好的
目前 我 国传 统 的接 地 材 料 大 多 为 钢材 ，包 括 保 护作用 ，阻断 了腐蚀 的形 成 。通 常铜 腐蚀 不存在
２ ． Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ Ｂｌ ｏ ｗｅ ｒ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｃ ｏ ｒ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｓ ｈ ｅ ｎ ｙ ａ ｎ ｇ １ １ ０ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｃｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ ｏ ｆ ｃ ｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｍａ ｔ ｅ ｉａ ｒ ｌ ｓ ｉ ｓ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｉ ｎ Ｌｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ
图
ｓ ｃ ｈ
接地 网 中铜材料 的腐蚀调查
吴细毛’ 李春和’ 李胜川’ 崔文军’ 孙玉莹
（ １ ． 国网辽宁 电力科学研 究院， 辽宁 沈 阳 １ １ ０ ０ １ ６ ；２ ． 沈阳鼓风机集团股份 有限公司，辽宁 沈阳 １ １ ０ ０ ０ ０ ）
摘
要 ：通过 对辽 宁地 区铜接 地 网材 料 的腐蚀 调查 ，发现铜接 地材料 的土壤腐蚀 性较低 ，但
。
１ 概述
铜 的导电率是钢的８ 倍 ，当铜和钢截面相 同时 ，
空调制冷铜管的蚁巢腐蚀(上)
空调制冷铜管的蚁巢腐蚀(上)
马宗理;张金利;范震;宋艳琴;李性森;王焰磊
【期刊名称】《制冷与空调》
【年(卷),期】2005(005)001
【摘要】空调制新华通讯社铜管的一咱特殊腐蚀一蚁巢腐蚀,易造成空调制冷装置的提前失效.本文综述了空调制新华通讯社铜管蚁巢腐蚀的特征、引发腐蚀的物质、影响因素、试验方法、机理和预防措施.
【总页数】5页(P1-5)
【作者】马宗理;张金利;范震;宋艳琴;李性森;王焰磊
【作者单位】河南金龙精密铜密铜管股份有限公司;河南金龙精密铜密铜管股份有
限公司;河南金龙精密铜密铜管股份有限公司;河南金龙精密铜密铜管股份有限公司;河南金龙精密铜密铜管股份有限公司;河南金龙精密铜密铜管股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TB6
【相关文献】
1.制冷空调产品用铜管蚁巢腐蚀研究 [J], 徐海港;王昕;赵立国;冯闯;王广杰;贺伟;赵越
2.空调制冷铜管的蚁巢腐蚀(下) [J], 马宗理;张金利;范震;宋艳琴;李性森;王焰磊
3.空调器铜管“蚁巢腐蚀”泄漏失效分析 [J],
4.空调用铜管蚁巢腐蚀金相分析和预防控制方式 [J], 周伟伟;杨守武;黄国辉;高鹏
5.空调制冷铜管腐蚀失效分析 [J], 栾阳;焦咏翔;孙奇;邓德伟
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铜在自然环境中的腐蚀研究_刘琼
铜在自然环境中的腐蚀研究刘 琼1,王庆娟1,2,杜忠泽1(1.西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安710055;2.西安交通大学材料科学与工程学院,陕西西安701149)摘 要:介绍了目前国内外有关铜及铜合金在天然和模拟的大气环境、海水环境、土壤环境及微生物环境中的腐蚀研究成果,研究表明:铜在含氯离子的环境中更易发生腐蚀,并且单相铜合金比多相铜合金耐腐蚀性更好,为一些铜器的修复提供了理论依据,也提出了一些防腐蚀的方法,最后展望了铜腐蚀的研究趋势。
关键词:铜;大气腐蚀;海水腐蚀;土壤腐蚀;微生物腐蚀中图分类号:TG172文献标志码:A 铜在有色金属中,产量仅次于铝,而且是一种很好的耐腐蚀材料。
因为铜具有比氢、银、铂、金更高的正电位(+0.35V),所以它有较高的热力学稳定性,能在不同的环境中使用而不受损坏。
由于它有强度高、塑性好、耐腐蚀、耐热、不可渗透性等优点,目前已经被应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业、海洋工程等领域,而且在电气、电子工业中应用最广。
除此之外,目前,铜也是首选的家居装饰材料。
铜及其合金在大量使用过程中保持其原有的表面特征及性质是非常重要的,许多资料显示,腐蚀所引起的失效和设备的损坏所造成的直接和间接的损失是相当大的。
研究铜在自然环境中的腐蚀就显得尤为重要,它不仅可以积累铜在各种环境中的腐蚀数据,促进新型保护层和缓蚀剂的研究和发展,还有助于铜加工工艺和表面处理工艺的改进,提高铜的耐蚀性能。
从而使铜的优异性能发挥得更好,使其应用更广泛。
铜在自然环境中的腐蚀可分为大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀和微生物腐蚀。
1铜的大气腐蚀在大气中,决定铜及铜合金腐蚀速度的主要因素是相对湿度和大气污染因素(主要是一些有害气体和悬浮物)。
目前已经有许多研究人员和研究机构通过大量的暴露试验和实验室加速模拟试验对铜的大气腐蚀进行了研究。
K.P.FitzGerald等人[1]发现,在大气环境中,铜表面会形成2层铜绿,内层是Cu2O,外层是Cu4 SO4(O H)6。
空调用铜管蚁巢腐蚀金相分析和预防控制方式
标 准 检测
空调用铜管蚁巢腐蚀金相分析和预 防控制方式
周 伟 伟 杨 守 武 黄 国辉 高 鹏 （ 格 力 电器 （ 合肥 ）有 限公 司 安 徽合 肥 ２ ３ ０ ０ ８ ８ ）
摘要 ： 空调器在生产制造环节中使用较 多的材 料之一为紫铜， 紫铜在 生产使用过程中会产生各类缺 陷， 蚁巢腐蚀属较严重和前期很 难发现的
ｋｉ ｎ ｄ ｏ ｆ ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ． Ｃｏ ｐ ｐ ｅ ｒ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ａ ｔ ｐｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｓ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｃ ｏ ｍ ｍｏ ｎ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｏ ｆ
Ｉ ■ ｎ ｔ Ｉ ｎ ● ｅ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅｓ ｓ ｏ ｔ － ｇｒ ｉ － ｎ ｄｉ ＿ ０ ｎ ｇ
Ｚ ＨＯ Ｕ Ｗｅ ｉ ｗｅ ｉ Ｙ ＡＮ Ｇ Ｓ ｈ ｏ ｕ ｗ ｕ Ｈ Ｕ Ａ ＮＧ Ｇ ｕ ｏ ｈ ｕ ｉ Ｇ ＡＯ Ｐ ｅ ｎ ｇ
量。 本文通过对金相试 样研磨 过程 的分析， 总结操作ห้องสมุดไป่ตู้程 的注意事 项， 使问题得 以解决。 关键词 ： 紫铜； 金相分析； 金相 试样； 研磨 ； 操作不规范； 缺陷
Ｃｏｐ ｐ ｅｒ ｍａ ｔ ｅｒ ｉ ａｌ ｍｅ ｔ ａｌ ｌ Ｏ ｇｒ ａ ｐ ｈｉ Ｃ ｓ ｐ ｅｃ ｉ ｍｅｎ ｉ ｎ ｄ ｅ ｆ ｅｃ ｔ ａｎ ａｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ ｃ ｏｎ ｔ ｒ ｏ ｌ
ｏ ｆ ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｏ ｇ ｒ ａ ｐｈｉ ｃ ｔ ｅ ｓ ｔ ． Ｏｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｎ ｏ ｔ ｓ ｔ ａ ｎ ｄａ ｒ ｄ ｔ ｏ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ａ ｌ ｌ ｋｉ ｎ ｄ ｓ ｏ ｆ ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｐ ｒ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，
铜管的蚁穴腐蚀研究报告
实验方法：采 用扫描电镜、X 射线衍射等方 法进行观察和 分析
实验结果：发 现铜管表面存 在大量腐蚀坑， 且腐蚀深度和 范围与蚁穴密 度和酸碱度有 关
讨论：分析腐 蚀机理，提出 预防和控制铜 管蚁穴腐蚀的 措施和建议
4
蚁穴腐蚀的防治 措施
铜管表面的涂层保护
涂层材料：选择耐腐蚀、耐磨损 的材料
涂层厚度：根据铜管使用环境和 腐蚀程度确定
定期清理铜管 周围的杂物， 保持环境整洁
定期涂抹防蚁 涂料，防止蚂 蚁入侵
定期更换损坏 的铜管，确保 铜管表面涂抹保护剂，
防止腐蚀
定期检查和维护：定 期检查铜管，发现腐
蚀及时处理
提高铜管质量：选用 优质铜管，提高铜管
的耐腐蚀性
采用其他材料：使用 不锈钢、塑料等耐腐
铜管的蚁穴腐蚀 研究报告
汇报人：WPS
目 录
01 蚁 穴 腐 蚀 现 象 概 述
03
蚁穴腐蚀的实验研 究
02
蚁穴腐蚀的机理研 究
04
蚁穴腐蚀的防治措 施
05 结 论 和 建 议
1
蚁穴腐蚀现象概 述
蚁穴腐蚀定义
蚁穴环境：指蚂蚁巢穴内 部和周围的土壤、空气等 环境条件
蚁穴腐蚀：指铜管在蚁穴 环境中发生的腐蚀现象
THANK YOU
汇报人：WPS
实验材料：铜管、蚁穴、腐蚀液等
实验方法：将铜管放入蚁穴中，观察 腐蚀情况
实验结果：铜管在蚁穴中腐蚀严重， 腐蚀速率较快
数据分析：腐蚀速率与蚁穴湿度、温 度、酸碱度等因素有关
结论：蚁穴中的腐蚀环境对铜管腐蚀 有很大影响，需要采取措施防止腐蚀。
实验结论和讨论
实验目的：研 究铜管蚁穴腐 蚀的机理和影 响因素
铜管使用中的问题浅析
合物的蚁巢腐蚀机理提供了理论支撑25）。
Ant’s Nest Corrosion and Its
Mechanism presuPremveentidon
Anodic reCauc-t>iCoun+ + e-
Air
H2O OHactive sites
Oxide film
CuX2 + Cu -> 2CuXCu+ +X- -> CuX 4CuX + 1/2O2
预防对策：
1、不使用那些蚁巢腐蚀倾向大的润滑油，尤其是挥发性润滑 油。 2、在钎焊小弯头前，一定要采用加热的方法彻底脱脂，除去 铜
管内外表面的一切油脂和清洗剂。 3、铜管表面不可油水共存，以免使油脂类物质发生水解，生 成
羧酸。 4、对铜管进行表面防护，如涂漆、电镀锌等。
感谢下 载
2胀头磨损， 直径偏小
1U型管长度设定偏大
2管口切割不平整，有 毛刺
3切刀钝，切口收缩大 且冷作硬化大
两扩器分胀成管二时步的工不序均在匀 二收 台缩 设， 备对 上扩 分裂 别影 进响 行很 是大 值， 得4心切因 推刀此荐误有的差的。造空成调切企口业偏将胀
2、2空调机或热交换器中铜管的泄漏问 题
2、2、1铜管本身问题 a、严重的划伤 b、铜管有大块夹杂物 非金属夹渣 金属夹杂物或压入物 c、氧含量高在还原性气氛下加热产
生氢脆性。 见图 1
图1
2、2、2铜管在加工中造成的缺陷
1）大U型管弯头处弯管微裂纹 2）加工中尖锐硬物刺伤铜管 3）铜管钎焊时造成的缺陷
a虚焊 b溶蚀穿孔 c铜管过烧穿孔图 d铜管上的铝翅片被火焰熔化使铜 管
表2 胀管和扩口中的问题
铜管在羧酸环境下的腐蚀行为和腐蚀机理研究
铜管在羧酸环境下的腐蚀行为和腐蚀机理研究
李海红;秦世腾;王忠琦;李德山;刘晓;王松伟
【期刊名称】《铜业工程》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】铜管是空调及制冷行业用热交换器的核心部件,在服役过程中常由于蚁穴腐蚀导致设备提前失效。
本文采用蒸气腐蚀、电化学腐蚀方法研究了铜管在羧酸环境下的腐蚀行为,通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)观察和分析了表面腐蚀形貌和腐蚀产物的结构,通过接触角测量仪研究了羧酸与铜管的界面行为。
结果表明,与CH_(3)COOH蒸气腐蚀相比,铜管在HCOOH蒸气环境下的腐蚀速度慢,腐蚀产物更致密。
在HCOOH蒸气环境下,铜管容易出现蚁穴腐蚀。
铜管表面的腐蚀产物主要由羧酸铜和氧化亚铜组成。
蚁穴腐蚀属于电化学腐蚀,腐蚀机理复杂。
腐蚀初期,表面氧化膜被聚集在铜管表面的羧酸溶解,暴露的铜基体作为微观阳极,之后,腐蚀坑内产生的微裂纹的尖端作为微观阳极,使腐蚀加速,直至贯穿管壁。
【总页数】9页(P29-37)
【作者】李海红;秦世腾;王忠琦;李德山;刘晓;王松伟
【作者单位】烟台大学核装备与核工程学院;烟台先进材料与绿色制造山东省实验室;中国科学院金属研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.1
【相关文献】
1.实验室加速腐蚀环境下35Cr2Ni4MoA材料镀硬铬表面腐蚀行为研究
2.镀锌板在不同加速腐蚀环境下的腐蚀行为研究
3.加速腐蚀环境下新型纳米涂层腐蚀行为研究
4.超临界二氧化碳环境下耐热钢T91腐蚀行为机理研究
5.不同腐蚀环境下建筑用Q235钢表面腐蚀行为的研究
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换热铜管泄漏原因分析
图1 泄漏换热铜管宏观形貌
（a）内壁（b）外壁图2 换热铜管泄漏处内外壁的宏观形貌
图3 清洗后泄漏处内壁的宏观形貌表1 换热铜管化学成分（质量分数）
（%）项目Cu+Ag
实测值99.95
标准值≥99.9
管泄漏处内壁侧置于扫描电镜下
图4 泄漏处内壁腐蚀产物的SEM形貌图5 内壁清洗后腐蚀区域形貌
图6 腐蚀产物能谱分析
表2 腐蚀产物能谱分析结果
元素质量分数（%）原子分数（
O 07.6423.35
Mg 0.000.00
00.4300.78
Si 00.8001.40
S 00.1800.27
Cl 00.2400.33
K 00.8701.08
Ca00.8701.07
32.3528.32
Cu49.6938.23
Zn06.9305.18
铜管硬度符合GB/T 1527对TP2的技术要求。
分析与讨论
）检验结果分析铜管的化学成分主要元素符合G B/T 少量绿色点状腐蚀产物。
腐蚀起源于换热铜管内壁。
清洗并去除部分腐蚀产物后，在委托者标识的泄漏区域肉眼未见明显的腐蚀坑。
（a）各元素分布形貌
）腐蚀通道产物O元素分布形貌（c）腐蚀通道产物Cu元素分布形貌
d）腐蚀通道产物Ca元素分布形貌e）腐蚀通道产物Cl元素分布形貌
图7 腐蚀通道产物能谱分析各元素分布形貌
（a）（b）（c）
（e）（f）（g）
8 换热铜管泄漏处显微形貌
3 显微维氏硬度检测结果
样品名称检测值HV0.05标准值符合性判断
TP2、100、100 95~120符合
氯（Cl）、硫（S）、钾（K）、腐蚀通道剖面能谱面扫描结果。
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18
耐蚁穴腐蚀铜合金材料
1. TP2与新材料蚁穴腐蚀再现对比试验
TP2
新材料
甲酸氛围中暴露30天下端横断面观察结果
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19
耐蚁穴腐蚀铜合金材料
2. TP2与新材料蚁穴腐蚀再现对比试验
挥发性润滑油水解反应、乙烯催化反应、单松烯类羧化反应
压缩机油
清洗剂
润滑油
蒎烯
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8
羧酸（根）的来源
4. 工业排放
食品加工、造纸业、包装材料、涂料等都能释放和分解羧酸
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9
蚁穴腐蚀统计分析
腐蚀发生部位和时间
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10
蚁穴腐蚀腐蚀机理
蚁穴腐蚀的全过程是类似于点蚀的一种局部腐蚀，其发生在潮湿的气氛中，微观 通道的尖梢是铜发生溶解的微观阳极，微观通道的侧壁和管子外表面是氧发生还 原的微观阴极，当潮湿的气氛中存在羧酸时，上述过程被催化加快，羧酸穿过氧 化膜的缺陷，使铜溶解在表面的水中，发生如下电化学反应: 阳极反应: Cu Cu+ + eCuCOOH 4OH
铜管的蚁穴腐蚀
金龙集团技术中心
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1
铜管的蚁穴腐蚀
1 什么是蚁穴腐蚀 2 蚁穴腐蚀的三个基本条件 3 什么是羧酸
4 羧酸（根）的来源
5 蚁穴腐蚀统计分析 6 蚁穴腐蚀腐蚀机理
7 蚁穴腐蚀影响因素
8 蚁穴腐蚀模拟再现 9 蚁穴腐蚀预防措施 10 各种腐蚀介质蚁穴腐蚀倾向性的评定 11 耐蚁穴腐蚀铜合金材料
3. 铜管锈蚀判别法
4. 铜管封入腐蚀试验法 5. 试验油品热环流试验（水解试验）法 6. 含氯有机溶剂的变质试验法
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17
各种腐蚀介质蚁穴腐蚀倾向性的评定
蚁穴腐蚀与试验油品加热环流水分相的羧酸离子浓度（尤其甲酸离子浓度）及PH 值有很大的关系。
试验油品加热环流水分相中各种羧酸离子的浓度越大，试验油品的蚁穴腐蚀倾向
Cu2O也可通过阳极反应而生成： Cu2O+H2O+2eCu 空气 COOHCuCOOH O2 Cu(COOH)2 Cu2O Cu+ H20 活性部位
OHH20
GD的进行Cu2O的体积变大而造成堵塞效应，Cu2O会在通道的脆弱部位产生 裂纹。 Cu(COOH)2与孔内洞的活性态的铜反应，形成一价铜的化合物： Cu(COOH)2 + Cu 2CuCOOH
— —
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5
羧酸（根）的来源
1. 自然环境
雨、雪、雾、悬浮颗粒，特别指出同一地区紫外线越强羧酸浓度越高
某城市每年大气污染物中各离子浓度
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6
羧酸（根）的来源
2. 生物排放
生物活动过程中体内生物能的消耗，如木材的自然分解或燃烧
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7
羧酸（根）的来源
3. 有机物和无机物的各种化学反应
Cu+ + COOH阴极反应: O2 + 2H2O + 4eH20 OHH20 活性部位 Cu+ COOHCuCOOH
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11
蚁穴腐蚀腐蚀机理
CuCOOH被氧化形成Cu2O和二价铜的化合物： 4CuCOOH + 1/2O2 CuCOOH + COOH2Cu +2OHCu2O + 2 Cu(COOH)2 Cu(COOH)2 + e-
管壁凹痕上很小的点滴物质可以促进腐蚀的发生，腐蚀可以在非重力作用的方向 上不规则地发生发展。加热和冷却的循环作用产生的抽气会使氧气渗漏进去。渗 漏进去的O2将CuCOOH氧化，在显微通道的壁上形成Cu2O。这种反复循环的反应 促成了蚁穴腐蚀的发生。
微裂纹 Cu2O Cu 活性部位
OH-
H20 O2 COOHCuCOOH Cu+ Cu2O Cu(COOH)2
蚁穴腐蚀模拟再现
密闭的空气环境下甲酸气氛对空调与制冷用铜管的腐蚀试验
蚁穴腐蚀模拟再现腐蚀形貌图
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15
蚁穴腐蚀预防措施
1. 在铜管材料中添加微量金属元素，提高铜管自身的抗腐蚀能力； 2. 在铜管表面涂覆缓蚀剂对其进行表面防护； 3. 研究适宜的涂层工艺对现有材质的ACR铜管进行防腐处理；
氧 O2
羧酸根 COOH
-
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4
什么是羧酸
脂肪酸 烃基不同 芳香酸 饱 CH3COOH 和 C17H35COOH(硬脂酸) C15H31COOH(软脂酸） 不 CH2=CH—COOH 饱 C H COOH(油酸) 和 17 33 C6H5COOH
羧酸
一元羧酸 CH3COOH 羧基数目 二元羧酸 HOOC—COOH CH2—COOH 多元羧酸 HO—C—COOH CH2—COOH
TP2
新材料 甲酸氛围中暴露30天中部横断面观察结果
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20
耐蚁穴腐蚀铜合金材料
3. TP2与新材料蚁穴腐蚀再现对比试验
TP2
新材料
甲酸氛围中暴露30天上端横断面观察结果
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21
4. 预防清洗剂、挥发油和助焊剂等物质的残留和水解。首先使用蚁穴腐蚀倾向性小
的物质替代蚁穴腐蚀倾向性大的物质；第二，减少腐蚀倾向大的物质在铜管表面 的残留量和残留时间；第三，腐蚀倾向性大的物质在铜管表面残留期间，应防水 防潮，杜绝水解反应。
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16
各种腐蚀介质蚁穴腐蚀倾向性的评定
1. SH/T0195-1992润滑油腐蚀试验法 2. 电位滴定测量试验油品蒸馏水酸值法
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什么是蚁穴腐蚀
空调与制冷用铜管在H2O、O2和羧酸根COOH-离子共存的环境中，经过一定
时间后，腐蚀沿着不同方向不规则地发展，直至穿透铜管壁，在铜管壁内部留下
象蚂蚁洞穴一样的腐蚀针孔，这种腐蚀称为蚁穴腐蚀（羧酸腐蚀）。
蚁穴腐蚀形貌图
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蚁穴腐蚀的三个基本条件
水 H2O
活性部位 OHH20
空气
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蚁穴腐蚀影响因素
1. 腐蚀介质浓度
羧酸根离子浓度、PH值
2. 氧
潮湿大气中氧含量越高，腐蚀就越严重
3. 温度和湿度
潮湿高温或低温和高温交替循环变化下，蚁穴腐蚀的发生就更明显
4. 其它
铜管的杂质、晶粒度、局部应力, 对蚁穴腐蚀无显著作用
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