铝在海水中的腐蚀原因
铝合金在海洋环境中的防腐蚀技术研究进展ppt课件
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2 铝合金在海洋环境中防腐蚀技术概述
2.1 铝合金在海水环境中的腐蚀
铝合金的耐蚀性主要取决于其表面钝化膜的完好程度与破裂后的自我修复能 力，海水中的氯离子对钝化膜的破坏尤为强烈，造成了铝合金在海水中钝态不 稳定，易产生点蚀和缝隙腐蚀等局部腐蚀。
6061 铝合金腐蚀示意图
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2 铝合金在海洋环境中防腐蚀技术概述
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3 铝合金微弧氧化膜表面原位生长LDH的研究
➢ 实验结果—低频阻抗模值随时间变化曲线
低频阻抗模值可以用来评 价膜层对基底材料的防护 性能，图中可以看出浸泡 过程中微弧氧化膜经NiAlLDH处理后低频模值有较 明显提高。
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3 铝合金微弧氧化膜表面原位生长LDH的研究
➢ 实验结果—盐雾试验
➢ 化学转化技术
化学转化技术是指铝及其合金在含有氧化剂的溶液中进行处理，使其 表面生成一层膜的过程。它通常包括磷化处理、铬酸盐处理及稀土转化膜 处理等。
• 磷化处理中目前应 用较广的为锌系磷 化处理，反应基本 原理：
• 稀土金属盐(La3＋、Ce3＋、Y3＋、Nd3＋等)对铝合金均有明显的缓蚀作 用，特别是Ce（III）盐被认为是Cr（VI）盐的理想替代品。稀土转化 膜在机理、工艺方面暂不成熟，仍在进一步研究中，但它以其优良的 抗蚀性和工艺上无毒无污染的特点，显示了良好的应用前景。
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2 铝合金在海洋环境中防腐蚀技术概述
➢ 涂装防腐涂料
涂料保护机理： • 阻止了腐蚀介质和铝合金表面的直接接触； • 防腐蚀颜料的阻挡效应； • 其它保护作用，例如锌黄底漆能促进铝合金表面氧化膜的生成而起到保护
作用；富镁底漆的阴极保护作用。
铝合金在海洋环境中的腐蚀研究(Ⅰ)：——海水潮汐区16年暴露试验总结
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海水潮汐区 １ 年暴 露试验总结 ６
黄 桂 桥
海水淡化设备的材料选择及防腐
海水淡化设备的材料选择及防腐在海水淡化过程中，要用到很多材料，常用的壳体、换热材料有碳钢、不锈钢、钛管、铜管、铝管。
下边就这几种材料在海水中的腐蚀做一个简单的介绍，并指出一些相应的防腐措施。
1、铸铁在海水中的腐蚀铸铁在海水中的腐蚀类型为石墨腐蚀。
即铸铁表面的铁腐蚀,留下不腐蚀的石墨和腐蚀产物,腐蚀后保持原来的外形和尺寸,但失去了重量和强度。
除去石墨和腐蚀产物,呈不均匀全面腐蚀。
灰口铸铁HT200在海水中暴露1年的腐蚀率为0.16mm/a,平均点蚀深度、最大点蚀深度分别为0.27mm、0.45mm。
灰口铸铁在海水中的腐蚀速度随暴露时间下降,HT200在海水暴露0.5年的腐蚀率为0.19mm/a,暴露1.5年的腐蚀率为0.14mm/a。
普通铸铁在海水中的腐蚀速度与碳钢接近。
碳钢在青岛小麦岛海区暴露1年的典型腐蚀率为:全浸区0.18mm/a,海洋大气区0.06mm/a。
灰口铸铁在流动海水中的腐蚀速度随海水流速的增大而增大, HT200在3m/s的海水中试验164h的腐蚀率为1.0mm/a;在7和11m/s的海水中试验40h,腐蚀率为7.82和9.33mm/a。
灰口铸铁在流速为5、10和15m/s的海水中试验30天的腐蚀率分别为1.8、2.7和3.6mm/a,它与碳钢在流动海水中的腐蚀速度接近。
(1)普通铸铁在天然海水及流动海水中的腐蚀速度与碳钢接近。
(2)低合金铸铁在海水中的腐蚀行为与普通铸铁的腐蚀行为相似。
CrSbCu铸铁在海水中的腐蚀比普通铸铁轻。
添加Ni、Ni-Cr、Ni-Cr-Mo、Ni-Cr-Cu、Ni-Cr-Re、Cu-Sn-Re、Cu-Cr、Cu-Al等的低合金铸铁在海水中的腐蚀速度与普通铸铁无明显差别。
加入少量Ni、Cr、Mo、Cu、Sn、Sb、Re等元素可减小铸铁海洋大气区的腐蚀速度。
(3)高镍铸铁在天然海水及流动海水中的腐蚀均较轻。
高镍铸铁在海水中暴露1.5年的腐蚀率大约是普通铸铁的1/3,它们在海水中暴露1.5年的最大点蚀深度小于0.20mm。
铝合金的海水点蚀机理
铝合金的海水点蚀机理铝合金是一种常用的材料，其具有优异的物理性能，被广泛应用于船舶、海洋工程等领域。
然而，铝合金在海水环境下容易发生点蚀现象，从而降低其使用寿命和安全性能。
因此，深入探究铝合金的海水点蚀机理对于提高其耐蚀性能具有重要意义。
首先，铝合金在海水环境中容易发生蚀蚀作用。
由于海水中含有丰富的氯离子和氧化剂，与铝合金表面发生电化学反应，形成氧化膜和氢氧化铝层。
这些物质在水的作用下容易形成钝化层，保护铝合金表面不被进一步腐蚀。
然而，在海水中存在着诸如沙子、碎屑等介质，这些物质会磨损铝合金表面的钝化层，从而导致铝合金表面暴露在海水中而发生点蚀作用。
其次，海水中的微生物也是铝合金点蚀的重要因素。
海水中存在着丰富的微生物群落，这些微生物在铝合金表面生长繁殖，是铝合金点蚀的重要因素。
海水中的微生物会产生一些有机化合物和酸碱物质，进而降低海水的pH值，形成强酸或强碱环境，从而加速铝合金的腐蚀作用。
另外，海水中的微生物还会产生一些胶体蛋白质、微生物胞体等粘附物质，容易附着在铝合金表面，形成生物膜，加速铝合金点蚀的发生。
最后，海水中的温度、盐度等环境因素也会影响铝合金点蚀的发生。
海水温度升高会加速铝合金的腐蚀速率，因此，当温度过高时，铝合金易受到点蚀作用。
而盐度的高低也会影响铝合金点蚀的发生，当海洋经历洪水、洪涝和暴雨时，海水盐度下降，导致污染物质和营养物质的增加，这也会对铝合金点蚀的发生产生负面影响。
综上所述，铝合金点蚀的形成是一个复杂的过程，涉及到海水中多种因素的作用。
深入了解铝合金在海水环境中的点蚀机理，有利于更好地防止铝合金在海洋工程、船舶等领域的使用中出现腐蚀现象，保证人们在使用中的安全性和经济性。
铝合金腐烂锈蚀的原因
预防措施：优化设计和制造工艺
优化设计
通过改进结构设计，减少应力集中现象，降低裂纹和腐蚀产生的风险。例如，采用合理的截面形状、避免尖锐转 角、优化焊缝布置等。
制造工艺
改进制造工艺，提高铝合金材料的表面质量和内在质量。例如，采用先进的加工技术、减少表面划伤和污染、优 化热处理工艺等。这些措施可以提高材料的耐腐蚀性能，延长构件的使用寿命。
例如，晶粒大小、第二相粒子 的分布和形态等都会影响铝合 金的腐蚀速率和腐蚀形态。
通过优化铝合金的微观结构， 可以提高其耐腐蚀性能，延长 使用寿命。
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外部环境因素导致铝合金 腐蚀
大气污染物作用机制
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硫氧化物
工业排放和汽车尾气中的 硫氧化物，与水蒸气结合 形成酸性环境，加速铝合 金腐蚀。
阴极处则会发生还原反应，消耗电子。
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腐蚀过程持续进行
随着反应的进行，阳极处的铝不断被氧化，导致铝合金逐渐腐蚀。同时
，阴极处也可能会发生析氢等副反应，进一步加速铝合金的腐蚀。
不同金属间接触产生电偶效应
铝合金与其他金属接触时形成电偶对
01
当铝合金与其他金属（如铜、钢等）接触时，由于它们之间存
在电位差，会形成一个电偶对。
的合金材料。
铝合金具有质量轻、强度高、导 电导热性好、耐腐蚀等优点。
常见的铝合金包括1系、2系、3 系、5系、6系和7系等，不同系 列的铝合金成分和性能有所不同
。
耐腐蚀性能评估标准
耐腐蚀性能是评价铝合金质量的重要 指标之一。
这些试验可以模拟铝合金在不同环境 下的腐蚀行为，从而评估其耐腐蚀性 能。
海洋环境下铝合金的腐蚀特点及防护对策
海洋环境下铝合金的腐蚀特点及防护对策【文章标题】：海洋环境下的铝合金腐蚀特点及有效防护对策一、引言在现代社会中，海洋资源的开发与利用愈发突出。
然而，海洋环境中充满了各种腐蚀威胁，其中铝合金材料的腐蚀问题备受关注。
本文将探讨海洋环境下铝合金材料的腐蚀特点，并介绍一些有效的防护对策。
二、海洋环境下铝合金腐蚀特点1. 高氯化物含量：海水中氯离子含量较高，是铝合金腐蚀的主要原因之一。
氯离子能穿透铝合金表面形成氧化膜，导致金属内部进一步腐蚀。
2. 脱氧化反应：海水中的氧气和潮湿空气中的氧气会与铝合金中的铝元素反应，形成氧化铝。
这种氧化反应会破坏铝合金表面的保护膜，导致腐蚀。
3. 制造缺陷：铝合金材料的制造过程中，可能存在气孔、夹杂物和晶界腐蚀等缺陷。
这些缺陷使得铝合金在海洋环境中更容易发生腐蚀。
三、防护对策1. 表面处理a. 氧化处理：采用阳极氧化方法能形成致密、均匀的氧化膜，提高铝合金的耐蚀性。
b. 阻挡剂涂层：涂覆一层阻挡剂，如有机涂层或脱液法，可以隔离铝合金与海水的接触，减少腐蚀。
2. 添加合金元素合金元素的添加可以改善铝合金的耐腐蚀性能。
添加少量的铜、锌或镁等元素可以形成稳定的膜层，抑制腐蚀。
3. 电化学保护a. 阴极保护：通过在铝合金表面铺设阴极保护层，通过电流消耗，保护铝合金不被腐蚀。
b. 电沉积：利用电沉积技术，在铝合金表面沉积一层防护性的金属或合金，提高其耐腐蚀性能。
4. 合理设计与使用在铝合金结构的设计与使用过程中，应注意避免导致局部腐蚀的因素，如电偶效应、接触腐蚀等。
合理的设计和使用能够减缓铝合金腐蚀的发生。
四、个人观点与理解在海洋环境中，铝合金的腐蚀问题对于海洋资源的开发和利用具有重要的影响。
通过分析铝合金腐蚀的特点和防护对策，我们可以采取科学有效的方法来延长铝合金的使用寿命，提高其腐蚀抗性。
在未来的发展中，需要进一步研究和改进铝合金的防护技术，以满足不断增长的海洋工程需求。
五、总结本文对于海洋环境下铝合金的腐蚀特点及防护对策进行了全面评估。
铝的腐蚀性能及海洋大气环境中铝的腐蚀特性
铝的腐蚀性能及海洋大气环境中铝的腐蚀特性1、铝的耐氧腐蚀性能铝是一种活泼金属，极容易和空气中的氧气起化应生成氧化铝。
氧化铝在铝制器皿表面结一层灰色致密的极薄的（约十万分之一厘米厚）薄膜，这层薄膜十分坚固，它能使里力的金属和外界完全隔开。
从而保护内部的铝不再受空气中氧气的侵蚀。
2、铝的酸碱腐蚀铝和氧化铝薄膜都能和许多酸性或碱性物质起化学反应，一旦氧化铝薄膜被碱性溶液或酸性溶液溶解掉，则内部铝就要和碱性或酸性溶液起反应而渐渐被侵蚀掉。
3、铝的腐蚀形式（1）点腐蚀：点腐蚀又称为孔腐蚀，是在金属上产生针尖状、点状、孔状的一种为局部的腐蚀形态。
点腐蚀是阳极反应的一种独特形式，是一种自催化过程，即点腐蚀孔内的腐蚀过程造成的条件，如有腐蚀介质（CL-、F-等）、促进反应的物质（CU2+、ZN2+等），既促进又足以维持腐蚀的继续进行。
（2）均匀腐蚀：铝在磷酸与氢氧化钠等溶液中，其上的氧化膜溶解，发生均匀腐蚀，溶解速度也是均匀的。
溶液温度升高，溶液浓度增大，促进铝的腐蚀。
（3）缝隙腐蚀：缝隙腐蚀是一种局部腐蚀。
金属部件在电解溶液中，由于金属与金属或金属与非金属之间形成缝隙，其宽度足以使介质浸入而又使介质处于一种停滞状态，使得缝隙内部腐蚀加剧的现象称为缝隙腐蚀。
缝隙腐蚀特别容易发生在机械组件接合的地方，例如金属垫圈或是铆接处和铝门窗与灰浆填隙处。
它是属于一种电池效应，但是缝隙一般需在特定程度大小的范围内才会发生，例如：有足够的宽度可使溶液进入，足够窄得使溶液可以停滞等，所以在应用或工程上必须要小心，避免发生足以产生缝隙腐蚀的环境。
缝隙腐蚀的机构很类似穿孔腐蚀的情况，首先是均匀腐蚀，然后因氧浓淡电池会引起阳极反应（缺氧区）和阴极反应（富氧区），由于间隙内氧无法补充，因此阳极反应会继续在同一个位置进行，因此产生严重的腐蚀结果。
（4）晶间腐蚀：是在金属界处发生局部腐蚀的现象。
就电化学的观点来看，由于材料的晶粒为阴极，而晶界一般为阳极，因此在均匀腐蚀的情况下，晶界处的腐蚀性仍稍大于晶粒处，如果在特殊情况下，材料的晶界抗蚀元素又相对减少，晶间腐蚀的现象就会发生。
铝合金在流动海水中的腐蚀行为
外， 电位越负的铝合金， 耐蚀性越好。
２ 流动海水中的腐蚀行为
２．２ 海水流速对铝合金腐蚀速率的影响 海水流速对 ５ 种铝合金腐蚀率的影响如图 ３
２．１ 海水流速对铝合金腐蚀形貌的影响
所示。在静止海水中， ５ 种铝合金腐蚀率的差异不是 很 大 ， 都 在 １０－２ ｍｍ／ａ 数 量 级 ， 腐 蚀 率 最 大 的 ＬＹ１２
合金牌号 ＬＹ１２
表 １ 试验合金的主要化学成分 Ｔａｂｌｅ １ Ｍａｉｎ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｌｅｍｅｎｔ ｏｆ ｓｔｕｄｉｅｄ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙｓ
Ｃｕ
Ｍｇ
Ｍｎ
Ｆｅ
Ｓｉ
Ｚｎ
３．８％～４．９％ １．２％～１．８％ ０．３％～０．９％ ０．５％
０．５％
０．３％
其它 －
Ａｌ 余量
ＬＦ５
０．１０％
第２卷 第６期 ２００２５００年５ 年１２１月２ 月
失效与分析
铝合金在流动海水中的腐蚀行为
王曰义 中船重工集团 ７２５ 研究所 青岛分部， 山东 青岛 ２６６０７１
摘要： 对 ５ 种铝合金在流动海水中的腐蚀行为进行了研究。研究结果表明： 在静止海水中， 铝合
金的耐蚀性与其自然腐蚀电位值存在一定的相关性， 电位越负越耐蚀。在流动海水中， 铝合金比普
５ 种铝合金的化学成分如表 １ 所示。
１ 静止海水中的腐蚀行为［３－ ４］
ＬＹ１２、９１９、ＡＺＩ 等 ３ 种 铝 合 金 经 ２０ 昼 夜 海 水
浸泡试验后， 表面变暗， 且可见弥散分布的白色点 状、堆状腐蚀产物堆积。从白色腐蚀产物点、堆数量 看： ＡＺＩ 最多， ＬＹ１２ 次之， ９１９ 较少。ＬＦ５ 和 ２１０３ 等 ２ 种铝合金， 用肉眼观察无明显腐蚀产物堆积， 放大 ２５ 倍后可见均匀分布的微细麻点。５ 种铝合金的腐 蚀率计算结果如表 ２ 所示， 可见从腐蚀率看， 铝铜 合金的代表 ＬＹ１２ 最高， 铝镁合金的代表 ＬＦ５ 最低。 所有铝合金的腐蚀率均在 １０－２ 数量级。
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铝在海水中的腐蚀原因
1 海水中的腐蚀
铝是一种广泛应用的金属，被用于制造飞机、汽车等各类产品。
但是，铝在海水中会受到严重的腐蚀，导致质量下降，甚至失去使用价值。
那么，为什么铝在海水中容易腐蚀呢？
2 铝的化学性质
首先，我们需要了解铝的化学性质。
铝的原子序数为13，原子量为26.98，是一种轻质金属。
它具有良好的导电性、导热性和延展性，并且密度小、耐腐蚀，是一种很好的结构材料。
3 海水的成分
接下来，我们必须了解海水的成分。
海水是由各种物质组成的溶液，其中最主要的成分是盐类（占溶解物质质量的97%以上）。
其中，氯化钠是最主要的一种盐类成分，占到了溶解物质质量的85%以上。
此外，海水中还含有一些金属离子，如锌、铁、铜等。
4 铝和氯化物的反应
铝与氯化钠（海水中主要的盐类成分）接触时，会发生一系列的氧化还原反应。
其中，最主要的是铝与氯化物的反应。
海水中的氯化物可以促进铝的氧化，从而导致铝的腐蚀。
反应式为： 2Al + 6H2O + 6Cl- = 2AlCl3 + 3H2 + 6OH-
简单来说，铝会被氯化物氧化成铝离子，并与水中的氢氧根离子（OH-）结合形成铝羟化物。
在这个过程中，产生了氢气，这就是腐蚀
过程中产生气泡的原因。
5 铝的保护措施
为了避免铝在海水中的腐蚀，我们可以采取以下几个措施：
（1）涂层保护：在铝制品表面涂上一层不易被氯化物侵蚀的防腐
涂层，如聚合物材料。
这种方法能够减缓铝在海水中的腐蚀速度。
（2）金属保护：将铝制品与另一种电负性比铝高的金属连接起来，形成一个电池。
这样，铝就可以通过金属间的电流来得到保护。
（3）合理使用：我们可以从物理上尽量避免铝制品与海水接触，
如将铝制品尽量远离海水，或使用材质更适合的替代品，而不是将铝
制品直接浸泡在海水中。
综上所述，铝在海水中的腐蚀是由于铝和氯化物发生反应导致的。
为了保护铝制品，我们可以采取多种措施，如涂层保护、金属保护和
合理使用，从而延长铝制品的使用寿命。