海洋大气环境中电镀锌板的腐蚀行为与机理

金属材料在海洋环境中腐蚀与防护

金属材料在海洋环境中腐蚀与防护海洋环境中的金属材料腐蚀问题已经成为了一个被广泛关注的话题。

根据统计数据，全球约有60%至70%的金属材料都是在海洋环境中使用，而海洋环境中的腐蚀问题也是最为严重的，因此研究海洋环境中金属材料的腐蚀与防护具有重要的实际意义。

一、金属材料在海洋环境中的腐蚀原因海洋环境中的金属材料腐蚀主要是由于海水中存在着各种金属所能接触到的腐蚀性物质，例如氧化物、盐类、溶氧等。

海水中的氧气能与金属发生氧化反应，形成氧化层，从而促进了金属的腐蚀。

同时，海水中的盐类和其他杂质也容易形成腐蚀性电解质，导致金属的电化学腐蚀。

此外，海洋环境还存在着金属间的微生物腐蚀、海水中的微生物、有机物等引起的微生物腐蚀等，这些都加剧了金属材料在海洋环境中的腐蚀问题。

二、海洋环境中金属材料腐蚀的危害海洋环境中的金属材料腐蚀问题不仅会使金属材料的寿命缩短，还会对海洋环境和人类生命健康造成严重的危害。

首先，海洋环境中的金属材料腐蚀问题导致海洋环境中的重金属和污染物质的释放，对海洋生物的生态健康造成了很大的影响。

此外，腐蚀材料会导致海洋设施的安全性下降，给海上油气勘探和钻井等作业带来了安全隐患，甚至可能导致环境灾难的发生。

三、海洋环境中金属材料腐蚀的防护措施针对海洋环境中的金属材料腐蚀问题，人们采取了多种有效的防护措施，主要包括物理防护、电化学防护和涂层防护。

1.物理防护物理防护是利用特殊的材料、形状或者摆设等来降低海洋环境对金属材料的腐蚀率。

例如，在海洋环境中经常使用的海洋设施的材料就要具有较高的抗腐蚀性能，以减少或者避免腐蚀的发生。

而在海洋设施的设计中，需要合理布局和优化设计的方式，例如采用加厚、缩小或者更改部件的材质等，来防止海水的直接暴露，减少金属的氧化和腐蚀的发生。

2.电化学防护电化学防护是利用电学反应对金属材料进行防护。

常见的电化学防护方式有如下几种：各种阳极保护、复合保护、形成保护膜等。

例如，通过阳极保护，将金属材料上方设置一个电位更负的金属或者合金，被保护的金属就成为阳极，腐蚀反应就可以减缓，从而防止金属的腐蚀。

海水对金属锌的腐蚀

海水对金属锌的腐蚀
海水对金属锌的腐蚀是一种电化学反应过程。

在这个过程中，金属锌与海水中的氧气和水分发生反应，导致锌的表面被腐蚀。

首先，我们来了解一下海水的主要成分。

海水中含有大量的盐分，这些盐分主要是氯化钠（NaCl），还含有其他多种溶解性盐类，如镁、钙、钾等。

此外，海水中还含有溶解氧和多种溶解态和悬浮态的有机物。

金属锌在海水中的腐蚀过程如下：
1.氧的还原反应：在海水中，氧气主要来自海水表面的空气和海水中溶解
的氧气。

当金属锌与海水接触时，锌的表面会吸附海水中的氧气，发生氧化反应，生成氧化锌（ZnO）。

这个过程是电化学腐蚀的第一步。

2.氢的析出：在氧化锌形成的同时，锌还会与海水中含有大量的氢离子
（H+）发生反应，生成氢气（H2）并释放出来。

这个过程会导致锌的表面产生微小的气泡。

3.进一步腐蚀：随着时间的推移，生成的氧化锌会逐渐积累在锌的表面，
形成一层疏松的薄膜。

这层薄膜会阻止海水进一步渗透到锌的表面，从而减缓了腐蚀过程。

但是，如果海水中含有其他腐蚀性物质（如氯离
子），会破坏这层氧化锌薄膜，继续导致锌的腐蚀。

总的来说，海水对金属锌的腐蚀是一个复杂的电化学过程，涉及多个化学反应和物质的转化。

这个过程受到许多因素的影响，如海水的温度、盐度、pH值、溶解氧浓度以及海水中其他腐蚀性物质的含量等。

电镀锌的原理

电镀锌的原理电镀锌是一种常见的防腐蚀处理方法，通过在金属表面镀上一层锌，可以有效地防止金属氧化腐蚀。

电镀锌的原理主要涉及电化学和金属腐蚀的相关知识，下面我们来详细了解一下电镀锌的原理。

首先，我们需要了解金属腐蚀的原因。

金属在空气中、水中或其他化学介质中，容易与氧、水分子等发生化学反应，产生金属氧化物，从而导致金属腐蚀。

而锌具有较强的阳极保护性能，可以作为金属的保护层，阻止金属与外界介质的直接接触，从而达到防腐蚀的效果。

其次，电镀锌的原理是利用电化学原理实现的。

在电镀锌的过程中，首先需要将金属表面进行清洗和脱脂处理，以确保金属表面的干净和光滑。

接着，将金属作为阴极，将锌作为阳极，置于含有锌离子的电解液中，通过外加电流的作用，使得锌离子在阳极析出，并在金属表面形成一层均匀的锌层，从而实现电镀锌的目的。

另外，电镀锌的原理还涉及到阳极保护的概念。

即使在电镀锌层出现损伤的情况下，锌仍然会作为阳极，为金属提供保护，延缓金属腐蚀的发生。

这种阳极保护的机制，使得电镀锌具有较好的防腐蚀效果，适用于各种金属制品的表面处理。

总的来说，电镀锌的原理是利用电化学原理和金属腐蚀的相关知识，通过在金属表面形成一层均匀的锌层，实现对金属的防腐蚀保护。

电镀锌不仅可以提高金属制品的耐腐蚀性能，延长使用寿命，还可以美观大方，广泛应用于建筑、汽车、家电等领域。

通过深入了解电镀锌的原理，可以更好地掌握其应用技术，提高产品质量，满足市场需求。

在实际应用中，我们需要注意电镀锌工艺的控制，确保电解液的成分和浓度、电流密度、温度等参数的合理选择，以及金属表面的预处理工艺，都会影响电镀锌层的质量和性能。

因此，对于电镀锌的原理和工艺的深入研究，对于提高电镀锌层的质量和效果具有重要意义。

综上所述，电镀锌的原理涉及电化学和金属腐蚀的相关知识，通过在金属表面形成一层均匀的锌层，实现对金属的防腐蚀保护。

深入了解电镀锌的原理，有助于提高产品质量，满足市场需求，推动工业生产的发展。

电镀Cd层在海洋大气环境中的腐蚀行为研究

（ＳＥＭ）．Ｔｈｅｍｉｃｒｏ — ｓｒｔｕｃｔｕｒｅｓｏｆＣｄｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｅａｎｄｔｈｅｉｒｃｈａｎｇｅｓｄｕｒｉｎｇｎａｔｕｒａｌｅｘｐｏｓｕｒｅｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄａｎｄｎａａｌｙｚｅｄｂｙｕｓｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｉｍｐｅｄａｎｃｅｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ（ＥＩＳ）．ＴｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＣｄｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｅｉｎｍａｒｉｎｅａｔｍｏｓｐｈｅｒｅｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｔ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｔｅｓｔ．ＴｈｅｓｕｒｆａｃｅａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆＣｄｅｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｅｓｗａｓｅｘａｍｉｎｅｄｂｙｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ
ＳｔｕｄｙｏｆＣａｄｍｉｕｍＥｌｅｃｔｒｏｐｌａｔｅｓＣｏｒｒｏｓｉｏｎＢｅｈａｖｉｏｒｉｎＭａｒｉｎｅＡｔｍｏｓｐｈｅｒｅ
ＬＩＭｉｎｇ，ＬＩＭｉｎ —ｗｅｉ，ＭＡＹｉｎｇ，ＦＹｕｎ

海水海洋大气腐蚀特点及防腐

海水海洋大气腐蚀特点及防腐海水和海洋大气对金属的腐蚀是工程中常见的问题。

在以下1200字以上的文章中，我将介绍海水和海洋大气腐蚀的特点和常用的防腐措施。

首先，海水腐蚀的特点有以下几点。

第一，在海洋环境中，氯离子是最主要的腐蚀物质。

氯离子和金属中的阳离子反应生成金属氯化物，导致金属的腐蚀。

第二，海水中的溶解氧也能促进金属的腐蚀，尤其是在存在水分的情况下。

氧气与金属反应形成氧化物，使金属表面产生腐蚀。

第三，海水中的微生物和海藻可以加速金属腐蚀。

微生物和海藻通过产生酸性物质和吸附金属表面来腐蚀金属。

其次，海洋大气腐蚀的特点如下。

第一，海洋大气中含有大量的盐雾，盐雾中的氯离子和金属氧化物反应会导致金属的腐蚀。

第二，海洋大气中的湿度较高，会加速金属的腐蚀。

湿度高时金属表面的水分含量增加，氧气和水分反应形成氢氧化物，使金属表面发生腐蚀。

第三，海洋大气中的硫化物和氮氧化物也会加速金属的腐蚀。

为了保护金属材料免受海水和海洋大气的腐蚀，常用的防腐措施包括以下几种。

第一，使用防腐涂料。

防腐涂料具有良好的抗腐蚀性能，可以形成一层保护膜，隔绝金属与海水或海洋大气的接触，防止金属腐蚀。

第二，使用防蚀合金。

防蚀合金通过增加合金元素的含量来提高材料的抗腐蚀性能，减少金属的腐蚀速率。

第三，采用阴极保护。

阴极保护是通过在金属表面施加电流，使金属表面形成保护性的氧化膜，减缓金属的腐蚀。

此外，还可以采用其他措施来防止海水和海洋大气的腐蚀。

例如，加强金属的维护保养，及时清洗金属表面的污垢和盐结物；使用耐腐蚀材料，如不锈钢和镀锌钢等；提高金属的表面处理质量，如去除金属表面的氧化膜和锈蚀；使用软件控制技术，及时监测和预测金属腐蚀的发展趋势，采取相应的防腐措施。

综上所述，海水和海洋大气对金属的腐蚀是工程中需要重视的问题。

了解海水和海洋大气腐蚀的特点和采取适当的防腐措施是保护金属材料免受腐蚀的关键。

通过使用防腐涂料、防蚀合金、阴极保护等措施，结合加强维护保养和改进技术手段，可以有效地减少金属的腐蚀，延长金属的使用寿命。

热浸镀钢材在海洋环境中腐蚀行为的对比研究

热浸镀钢材在海洋环境中腐蚀行为的对比研究锌、铝由于其低廉的价格及良好的耐蚀性、牺牲阳极保护性能而作为镀层(热浸镀、热喷涂等)对钢基体实施保护应用到汽车、建筑、桥梁等行业。

但是,目前有关镀层耐大气腐性能的研究仍以常规的实验手段为主,主要是是现场挂片。

而有关镀层在海水不同区带(飞溅区、潮差区和全浸区)的腐蚀行为、腐蚀机理研究开展的很少,缺少镀层在海水的基础腐蚀数据。

本文通过干湿交替循环交流阻抗法模拟研究镀层在海洋大气区的腐蚀机理以及不同干期时间对镀层腐蚀的影响;通过实海挂片、电化学交流阻抗技术并结合其它研究手段研究热浸镀层在飞溅区、潮差区和全浸区的腐蚀行为、腐蚀机理、进行热浸镀层在海水不同区带的腐蚀机制对比,得到的实验结果如下:由于腐蚀产物在镀层表面的沉积,热浸镀锌镀层(GI)、Zn-5%Al-0.03%RE镀层(GF)、Zn-55%Al-1.6%Si镀层(GL)的k值逐渐减小,最后,三种镀层的k值分别稳定在4.00mV、1.55mV和2.47 mV。

GI、GF、GL镀层的腐蚀速度随着腐蚀的进行而逐渐减小,GL的耐蚀性最好,GF 次之,GI最差,但在后期GF、GL镀层的局部腐蚀较GI镀层要严重。

改变干湿循环的实验参数发现,干期时间越长,三种镀层的平均腐蚀速度越小,同时局部腐蚀也越严重。

热浸镀锌等三种镀层在海水三个区带中的腐蚀暴露实验表明:GI镀层的腐蚀速度最大,GF镀层次之,GL镀层最小,但在海水中容易发生局部腐蚀。

在海水腐蚀的三个区带,由于镀层表面氧气含量的差别,全浸区腐蚀速度最快,潮差区次之,飞溅区最慢,且全浸区的腐蚀速度较潮差区、飞溅区要快很多,而潮差区、飞溅区的腐蚀速度基本相当。

镀层腐蚀形貌的显微结构分析和交流阻抗研究进一步证实了:锌铝合金镀层表现出最佳的耐蚀性能,但亦发生了严重的局部腐蚀。

热浸镀锌镀层在全浸区、潮差区和飞溅区出现基体腐蚀的时间为3个月、6个月和12个月,锌铝合金在全浸区腐蚀12个月后亦发生基体腐蚀。

实验室模拟海洋环境下印制电路板腐蚀损伤行为

第18卷第12期装备环境工程2021年12月EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING ·65·收稿日期：2021-04-16；修订日期：2021-06-15 Received ：2021-04-16；Revised ：2021-06-15作者简介：战贵盼（1995—），男，硕士，主要研究方向为飞机电子设备腐蚀与防护控制。

Biography ：ZHAN Gui-pan (1995—), Male, Master, Research focus: corrosion protection and control of aircraft electronic equipment. 通讯作者：谭晓明（1975—），男，博士，副教授，主要研究方向为飞机结构腐蚀防护与控制、腐蚀疲劳及寿命可靠性。

Corresponding author ：TAN Xiao-ming (1975—), Male, Doctor, Associate professor, Research focus: corrosion protection and control of aircraft structures, corrosion fatigue and life reliability.实验室模拟海洋环境下印制电路板腐蚀损伤行为战贵盼，谭晓明，彭志刚，张丹峰，王德（海军航空大学青岛校区，山东青岛 266041）摘要：目的研究实验室模拟海洋环境下，机载设备舱内印制电路板的腐蚀损伤行为和规律。

方法基于实测的某型机机载设备舱海洋环境数据，编制加速腐蚀试验环境谱，针对化学镀镍金印制电路板开展加速腐蚀试验；以宏微观腐蚀形貌、导通电阻以及绝缘电阻等为腐蚀表征行为参数，分析实验室模拟海洋环境下印制电路板腐蚀损伤演变的一般规律。

结果实验室模拟海洋环境下，印制电路板腐蚀首先从元器件引脚、通孔等区域诱发，腐蚀现象严重，严重影响导通电阻和绝缘电阻等电气性能的稳定性。

热镀锌盐雾腐蚀的机理

随着汽车工业的开展，汽车用热镀锌钢板的国产化程度不断提高，轿车的开展对热镀锌板的质量、品种和规格提出了更高的要求。

热镀锌板由于使用需要，长期暴露于大气中，易于受到大气中潮湿气、SO2以及Cl-等的腐蚀，影响产品质量，缩短产品的使用寿命。

在沿海城市及重工业地区，由于同时受到ph值、NO3、固体颗粒等影响，热镀锌板的腐蚀速率也会加快，对其耐腐蚀性能提出了更高的要求。

热镀锌板在盐雾实验中，外表锌层首先被腐蚀，腐蚀产物比拟疏松，呈白色絮状覆盖在钢板外表，称之为“白锈〞。

随着盐雾喷淋时间的延长，镀层逐渐被腐蚀殆尽，随后基板开场腐蚀，腐蚀产物为红色，称之为“红锈〞。

由此可见，镀层的厚度与组成是决定红锈产生时间，即镀层腐蚀完毕、基板开场腐蚀所需时间的决定因素。

本章通过盐雾腐蚀实验和电化学实验比拟稀土含量对镀锌板耐腐蚀性能的影响，并运用XRD分析腐蚀产物，对实际生产提出指导性意见。

1 镀层厚度的测量结果在镀前处理工艺及冷却方式一样的情况下，镀层厚度与热浸镀时间和锌液成分有关。

图4-1所示为采用传统镀锌液成分(Zn-0.177Al)浸镀时间与钢板外表镀层厚度之间的关系。

浸镀时间增加，镀层也逐渐增厚。

当浸镀时间较短(＜2min)时，镀层的连续性较差，容易产生漏镀。

浸镀时间超过120s后，镀层已完全覆盖钢板。

把钢板外表划分为9个区域，用测厚仪在每个区域取10个测量点进展测量，计算平均值作为此区域的平均厚度值，得到镀层厚度曲线(图4-2)。

结合钢板外表宏观形貌来看，传统镀锌液流动性较差，钢板出锌锅后外表锌液向下流动速率较慢，凝固后外表锌层存在波浪状起伏，两侧厚度差较大，厚度明显不均。

由于钢板出锌锅后采用竖直流平冷却的方式，因此靠近钢板底部的7、8、9三个点的平均厚度要高于其他各点。

整体上看，随着浸镀时间的延长，镀层厚度也呈增加的趋势。

图1 镀层平均厚度与浸镀时间的关系(不含稀土)图2 镀层不同区域厚度曲线图(不含稀土)(a)厚度曲线；(b)测量区域由3.1.2及3.3.1的计算可知，镀锌液中添加稀土元素后，锌液流动性增加，外表力降低，锌液与基板间的润湿角减小，因而在样板竖直凝固及冷却过程中，锌液不断向下流动，甚至滴落，最终样板外表的粘锌量较少。

镀锌板的防腐蚀原理

镀锌板的防腐蚀原理镀锌板的防腐蚀原理主要是通过在钢材表面镀上一层锌层，使钢材与外界环境隔绝，防止钢材被腐蚀。

锌层与铁基体形成一种金属间化合物，具有很高的电位差，形成一种电池效应，从而保护钢材不被腐蚀。

具体来说，镀锌板的防腐蚀原理包括以下几个方面：1. 电化学防护：镀锌板的镀层是以锌为主要成分的金属层，与铁基体形成一种电池。

锌具有较高的电位差，在金属电池中起着阴极的作用，保护铁基体不被氧化和腐蚀。

当有害物质侵蚀到镀锌板表面时，首先损坏的是锌层，锌会在电化学原理下自行牺牲，形成电流，将侵蚀物引至锌层处，从而减缓和抵抗腐蚀的速度。

2. 阻断防护：镀锌板的镀层在钢材表面形成一层致密、均匀的锌层，能够有效阻隔空气、水分等外界环境和钢材的直接接触，从而阻止腐蚀介质的侵入。

镀锌板的镀层还具有一定的机械性能，能够抵御外力和冲击，保护钢材不受物理破坏。

3. 自修复能力：锌层具有一定的自修复能力。

当镀锌板表面的锌层遭受轻微损伤时，镀锌板上的锌会在环境中氧化，形成锌氧化物，填补并修复损伤处，形成一层保护层，阻止腐蚀物质进一步侵入。

4. 锌的阻挡作用：镀锌板上的锌层能够阻挡氧、水和二氧化碳等气体的进入，起到一种阻隔作用，减少腐蚀介质与钢材之间的接触，降低钢材的腐蚀速度。

5. 锌的溶解保护：锌在大气中溶解速度较慢，当镀锌板镀层上的锌层被侵蚀时，锌会自行溶解，释放锌离子形成保护作用，减慢腐蚀速度，延长钢材的使用寿命。

总之，镀锌板的防腐蚀原理是通过镀在钢材表面的锌层产生电化学效应，并通过锌层的致密性、耐磨性和自修复能力等特性，形成一种稳定的保护层，阻隔外界腐蚀介质与钢材的直接接触，从而保护钢材免受腐蚀。

这种方法是一种常用而有效的防腐蚀手段，被广泛应用于工业和建筑等领域。

海洋环境下钢铁腐蚀的影响因素及腐蚀机理研究进展

海洋环境下钢铁腐蚀的影响因素及腐蚀机理研究进展[摘要] 本文阐述了海洋环境下钢铁腐蚀的研究意义及腐蚀影响因素,综述了海洋环境五个不同区带的腐蚀机理的研究进展。

[关键词]海洋腐蚀影响因素腐蚀机理[Abstract] In this paper, research significance of corrosion and influence factors of steels in marine environment were reviewed, and the corrosion mechanism of five different zones in marine environment was summarized.[Key words]Marine corrosioninfluence factorcorrosion mechanism引言海洋中蕴藏着巨大的资源财富,有着极为广阔的发展前景。

海洋资源的开发和利用,离不开海上基础设施的建设。

由于海洋环境是一个腐蚀性很强的环境,海洋大气中相对湿度都高于它的临界值,海洋大气中的钢铁表面很容易形成有腐蚀性的水膜;海水中含有较高浓度的盐分,是一种容易导电的电解质溶液,是腐蚀性最强的天然腐蚀剂之一。

同时波、浪、潮、流又会对金属构件产生低频往复应力和冲击,加上海洋微生物、附着生物及它们的代谢产物等都会对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。

因此,在诸多工程领域广泛使用的钢结构等工程材料容易发生各种灾害性腐蚀破坏。

这不仅仅涉及造成材料的浪费,更严重的是造成灾害性事故,引发油气泄漏,造成环境污染和人员伤亡等,导致巨大经济损失。

作为工业材料,由于钢铁材料韧性大、强度高、价格便宜,因而大量应用于海洋环境中;但是苛刻的海洋腐蚀环境使得钢铁构筑物的腐蚀不可避免,所以海洋环境中的钢铁腐蚀和防护是一个重大课题。

因此,研究钢铁在海洋环境中的腐蚀规律及其防护对策,对于延长海洋钢铁设施的使用寿命,保证海上钢铁构造物的正常运行和安全使用以及促进海洋经济的发展,都具有十分重要的意义。