电偶腐蚀知识讲解
[化学]第三章 电化学局部腐蚀
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不锈钢中加入适量的V、Si和稀土对提高耐点蚀性能也稍有作用。
五、防止点蚀措施：
⑴改善介质条件：如降低溶液中Cl－含量，降低温度。 ⑵阴极保护：阴Байду номын сангаас极化使电位低于Eb，最可靠是低于 Ep， 使不锈钢处于稳定钝化区。 ⑶对合金表面进行钝化处理，提高材料钝态稳定性。 ⑷使用缓蚀剂：封闭系统中使用缓蚀剂最有效，对不锈钢 最有效的是亚硝酸钠。 (5)使用耐点蚀材料。钛和钛合金有最好的抗点蚀性能。
第三章 局部腐蚀
腐蚀形态分为两大类，即全面腐蚀和局部腐蚀。 如果腐蚀是在整个金属表面上进行，则称为全面腐蚀。 如果腐蚀只集中在金属表面局部地区上进行，其余大部分 地区则几乎不腐蚀，这种类型的腐蚀便称为局部腐蚀。 全面腐蚀和局部腐蚀具有不同的特征：全面腐蚀的阴 阳极面积非常小，甚至用微观方法也无法辨认出来，而且 微阳极与微阴极的位臵是变幻不定的。因为整个金属表面 在溶液中都处于活化状态，只是各点随时间（或地点）有 能量起伏，能量高时（处）为阳极，能量低时（处）为阴 极，这样使金属表面都遭受腐蚀，金属腐蚀造成金属的大 量损失，但从技术观点来看，这类腐蚀并不可怕，不会造 成突然事故。
奥氏体不锈钢的晶间腐蚀机理： ⑴晶界碳化物析出：奥氏体不锈钢是生产和使用最多的一类 不锈钢，在许多介质中有良好的耐蚀性，但含碳量大于 0.030%时，在一定温度下加热一定时间（称作敏化处理） 后，就会产生晶间腐蚀。这是由于晶界析出铬的碳化物 M23C6，使晶界产生贫铬区的结果，这种晶间腐蚀最易发生 在活化-钝化过渡电位区，即在弱氧化性介质中最易显示 出来。
第二节 缝隙腐蚀
一、缝隙腐蚀：缝隙腐蚀是因金属与金属、金属与非金属的 表面间存在缝隙，并有介质存在时而发生的局部腐蚀形态。
二、缝隙腐蚀特征： ⑴可发生在所有金属与合金上，特别容易发生在靠钝化而耐 蚀的金属及合金上。一般发生缝隙腐蚀的敏感缝隙宽为： 0.025-0.1mm。 ⑵介质可以是任何侵蚀性溶液，酸性或中性，而含有氯离子 的溶液最易引起缝隙腐蚀。 ⑶与点蚀相比，对同一种合金而言，缝隙腐蚀更易发生。在 Eb-Ep之间的电位范围内，对点蚀讲，原有点蚀可以发展， 但不产生新的蚀孔；而缝隙腐蚀在该电位区内，既能发生 也能发展。缝隙腐蚀的临界电位要比点蚀电位低。
电偶腐蚀机理
电偶腐蚀机理电偶腐蚀机理概述电偶腐蚀是一种利用高速流动的电解液在金属表面上形成微小的气泡和局部高温来加速金属表面的氧化和溶解的一种化学反应。
这种反应常用于制造微细结构，如芯片、微机械等。
本文将对电偶腐蚀的机理进行详细介绍。
电偶腐蚀原理当两个不同金属或合金在电解液中接触时，会形成一个电池，其中一个金属成为阴极，另一个金属则成为阳极。
在正常情况下，只有阳极会发生氧化和溶解反应，而阴极则不会受到影响。
但是，在电解液中引入外加电源后，阴极和阳极之间就会产生一定的电位差。
如果这个电位差足够大，就会使得阴极也开始发生氧化和溶解反应。
这种现象被称为“异质结点腐蚀”。
异质结点腐蚀可以通过以下公式来表示：Anode + e- → Anode+（氧化）Cathode+ + e- → Cathode（还原）总反应：Anode + Cathode+ → Anode+ + Cathode其中，Anode表示阳极，Cathode表示阴极。
电偶腐蚀的机理在电偶腐蚀中，金属表面会形成一层氧化物或氢氧化物。
这些物质会随着电解液的流动而被冲走，从而暴露出新的金属表面。
这个过程会不断重复，直到金属表面被完全溶解或者形成所需的微细结构为止。
电偶腐蚀的速率取决于以下几个因素：1. 电解液中的离子浓度离子浓度越高，反应速率就越快。
这是因为高浓度的离子可以提供更多的反应物质，并加速反应速率。
2. 电解液中的温度温度越高，反应速率就越快。
这是因为高温可以使得离子更加活跃，并提高它们与金属表面发生反应的可能性。
3. 外加电压大小外加电压越大，反应速率也就越快。
这是因为外加电压可以提供更多的能量来促进反应。
4. 金属本身的化学性质不同金属的化学性质也会影响反应速率。
一般来说，易氧化的金属（如铝、镁等）会比难氧化的金属（如铜、铁等）更容易发生腐蚀反应。
电偶腐蚀的应用电偶腐蚀常用于制造微细结构，如芯片、微机械等。
这是因为电偶腐蚀可以在金属表面形成非常细小的孔洞或凸起，从而实现对微小器件的精确加工。
电偶腐蚀测试方法介绍
电偶腐蚀测试方法介绍电偶腐蚀的定义及其原理电偶腐蚀也叫以异金属腐蚀或接触腐蚀，是指两种不同电化学性质的材料在与周围环境介质构成回路时，电位较正的金属腐蚀速率减缓，而电位较负的金属腐蚀加速的现象。
构成这种现象的原因是这两种材料间存在着电位差，形成了宏观腐蚀原电池。
电偶腐蚀作为一种普遍的腐蚀现象，可诱导甚到口速应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、氢脆等腐蚀过程的发生。
产生电偶腐蚀应同时具备下述三个基本条件：第一，具有不同腐蚀电位的材料，电偶腐蚀的驱动力是被腐蚀金属与电连接的高腐蚀电位金属期E金属之间产生的电位差；第二，存在离子导电支路，电解质必须连续地存在于接触金属之间，构成电偶腐蚀电池的离子导电支路；第三，存在电子导电支路，即被腐蚀金属与电位高的金属或非金属之间要么直接接触，要么通过其他电子导体实现电连接，构成腐蚀电池的电子导电支路。
电偶腐蚀原理如下图所示:图1电偶腐蚀原理示意图电偶腐蚀测试的意义及应用领域电偶腐蚀存在于众多的工业装置和工程结构中，它是一种最普遍的局部腐蚀类型。
轮船、飞机、汽车等许多交通工具都存在着异种金属的相互接触，都会引起程度不同的电偶腐蚀。
电偶腐蚀甚至存在于电子和微电子装备中，它们在临界湿度以上及腐蚀性大气环境下工作时，许多铜导线、镀金、镀银件与焊锡相接触而产生严重的电偶腐蚀。
纽约著名的自由女神铜像内部的钢铁支架发生的严重腐蚀就是因为发生了电偶腐蚀，许多钢铁支架锈蚀得只剩下原来的一半，抑钉也已脱落；同时在潮湿空气、酸雨等作用下，铜皮外衣也被腐蚀得比原先薄了许多。
据报道，各军兵种的军事装备由于电偶腐蚀，破坏了它们的可靠性，导致电子装备的早期失效，直接影响乃至丧失它们的作战能力。
在某些情况下，两种不同的金属虽然没有直接接触，在意识不到的情况下也有引起电偶腐蚀的可能。
例如循环冷却系统中的铜零件，由于腐蚀下来的铜离子可通过扩散在碳钢设备表面上沉积,沉积下的疏松的铜粒子与碳钢之间便形成了微电偶腐蚀电池，结果引起了碳钢设备严重的局部腐蚀。
接触腐蚀
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通过TiAl涂层在影像处理后的显微图像。计算涂层孔隙率为1．4%，涂层内无通孔。涂层中的孔隙均在未完 全变形颗粒底部附近，这是由于未完全变形颗粒对孔隙起遮蔽作用，使孔隙保留下来。
界面处元素分布曲线斜率较大，表明涂层与基体元素未发生明显扩散，涂层与基体的结合机理为机械结合。
涂层与基体界面为曲面过渡，凹凸不平。界面附近涂层较为致密，表明在界面附近喷涂颗粒与基体发生了较 明显的协调变形，TiAl合金颗粒与5083铝合金基体发生协调变形是首层涂层实现沉积的必要条件。
20h内平均接触腐蚀电流密度为16．2μA/cm2，接触腐蚀敏感性为E级，不允许直接接触使用。TiAl合金铸锭 与TA2接触腐蚀电流较为平稳，20h内的平均接触电流密度为－0．23μA/cm2，发生电偶腐蚀的是TA2合金。
这是由于TiAl合金铸锭较TA2钛合金具有更高的自腐蚀电位，当它们之间发生接触时，TiAl合金为阴极，TA2 钛合金为阳极发生腐蚀。因电极电位差较小，接触腐蚀敏感性为A级，可以直接接触使用。TiAl合金涂层与TA2钛 合金接触腐蚀电流较小，远低于5083的接触腐蚀电流。
电偶腐蚀机理
电偶腐蚀机理介绍电偶腐蚀是一种常见的电化学腐蚀形式，主要发生在导电材料与电解质接触的区域。
它是由于化学反应中的电子转移而导致的物质的损失。
电偶腐蚀机理是研究电偶腐蚀过程中所涉及的电化学反应的原理和规律。
电偶腐蚀的基本概念电偶腐蚀是一种以金属与金属之间的接触为前提的腐蚀反应。
它涉及到两种不同的金属，一个作为阳极而被腐蚀，另一个是阴极，充当电子的供应者。
在电解质中，阳极上发生了氧化反应，同时在阴极上进行了还原反应。
电偶腐蚀的原理1.电子转移：在电偶腐蚀中，阴极金属释放出电子，氧化成阳离子，这些电子流经导电路径，沿金属表面流动到阳极金属。
在阳极金属上，阳离子接受电子并还原成金属原子或化合物。
2.电解质：电偶腐蚀发生在电解质中，电解质提供了导电路径和氧化反应所需的物质。
电解质中的离子在腐蚀反应中起着重要的催化作用。
3.极性：在电偶腐蚀中，阳极金属氧化，所以它具有正极性。
阴极金属还原，所以它具有负极性。
极性差异导致电子流从阴极向阳极。
电偶腐蚀的影响因素1.金属的电位差：金属的电位差是产生电偶腐蚀的根本原因之一。
金属的电位差决定了阳极和阴极之间的电势差，从而影响到腐蚀的发生程度和速率。
2.电解质浓度：电解质的浓度对腐蚀速率有着直接的影响。
当电解质浓度增加时，离子的活动性增强，导致腐蚀速率加快。
3.温度：温度对电偶腐蚀过程中的反应速率起着重要的影响。
通常情况下，随着温度的升高，反应速率也增加。
4.金属的面积比：阴极和阳极的面积比对腐蚀速率有着重要的影响。
当阴极面积相对较大时，阳极的损耗会更加显著。
5.电偶腐蚀电流：由于电子流的存在，电偶腐蚀过程中会有一定的电流流过。
电流的大小取决于阳极和阴极的电位差以及电解质的性质。
电偶腐蚀的防护方法1.绝缘：在电偶腐蚀中，通过在阴极和阳极之间增加一个绝缘层，可以防止电流的流动，从而减少电偶腐蚀的发生。
2.电解质的控制：控制电解质的浓度可以减少电偶腐蚀的速率。
通过定期更换电解质或调整其浓度，可以有效地控制腐蚀过程。
电偶腐蚀和缝隙腐蚀的发生及预防
２０ ０ ７年第 ４期 （ 总第 １９期 ） ８
农业装备与车辆工程
Ａ Ｒ Ｃ Ｌ Ｕ Ａ Ｑ ＩＭＥ Ｔ＆ Ｖ ＨＩＬ Ｎ Ｉ Ｅ Ｒ Ｎ Ｇ ＩＵ Ｔ Ｒ ＬＥ Ｕ Ｐ Ｎ Ｅ Ｃ ＥＥ Ｇ Ｎ Ｅ Ｉ Ｇ
Ｎｏ ４ ０ ７ ． ２ ０
（ｏａｌ １９ Ｔｔ ｙ ８） ｌ
电偶腐蚀和缝 隙腐蚀 的发生及预 防
刘红艳 ， 孔德 兵
（ 山东 民生煤化有 限公司 ， 山东 济宁 ２ ２ １ ７ ０ ５） 摘要 ： 主要介绍 了电偶腐蚀和缝 隙腐蚀的定 义、 发生原理、 常见形 式及相应 的预 防措施 。
关 键 词 ：电偶 腐 蚀 ； 隙 腐蚀 ； 防 措 施 缝 预
尽 量 避 免 异 种 材 料 相 接 触 ， 不 可 避 免 ． 应 尽 量 若 则
电偶腐蚀的发生可依据 电池效应原理来解释 ， 如图 １ 所示 ． 两种不 同金属导体 串联 在一起 ． 放人 电解质液 中 ． 就构成 了简单 的电池 ． 活泼性强 的金 属 （ｎ块 ） ｚ 构成 阳极 ， 活泼性 弱的金属（ ｅ ） Ｆ 块 构成 了 阴极 。在 电池 反应 中 ， 阳极 会 加速 溶 解 ， 阴极 得 到
６ １・
维普资讯
２０ 年第 ４ ０７ 期 表 ｌ 金属或合金在海水 中的电位 金属或合金
Ａ 合金 （０ ｌ １％Ｍｇ ） 合 金 （０ ｎ １％Ｚ ）
农业装备与车辆工程
电位（ Ｖ） ‘ ｐ
一） ４ （７ ． 一）（ （７） ．
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宽度足 以使介质进 入缝 隙内 ，且使之处 于停滞状 态， 引起缝 隙内金属加速腐蚀 ， 这种腐蚀 又叫缝 隙
中图分 类号 ：
文献标识码 ：ｃ
电偶腐蚀案例分析
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此外，腐蚀产物会堵塞管道，影响流 体流动，甚至可能导致管道破裂，造
成生产事故
5
预防措施
预防措施
为防止电偶腐蚀 的发生，可以采 取以下几种措施
预防措施
选择电化学兼容性好的材料组合：在设计和选材时，应尽量避免不同电位的金属接 触。例如，在上述案例中，可以采用耐蚀性较好的材料替代不锈钢，如钛或锆
效益ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ提高
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电偶腐蚀案 例分析
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1 背景介绍 2 案例描述 3 原因分析 4 预防措施
1
背景介绍
背景介绍
电偶腐蚀是一种常见的金 属腐蚀现象，它发生在不 同金属接触并存在电位差 的情况下
当两种金属的电位存在差 异，且它们之间通过电解 质溶液相连时，会产生电 流流动，导致较活泼的金 属发生腐蚀
本文将通过一个案例分析， 探讨电偶腐蚀的产生、影响 及预防措施
增加绝缘层：在金属表面涂覆绝缘层可以阻断电流流动。例如，在金属管道连接处使 用非金属垫片或涂抹特殊涂层
优化结构设计：通过改变金属结构或增加介质隔离措施，可以减少不同金属的接触面 积和电流通路。例如，在管道设计中，可以采用绝缘支架或套管来隔离不同金属的接 触
预防措施
实施电化学保护
加强维护和管理
通过外加电流或牺牲阳极等方 法，使金属表面形成一层保护 膜，从而降低腐蚀速率。例如， 在重要设备上安装阴极保护系
统
定期检查和监测金属设备的腐 蚀情况，及时采取措施修复和 更换受损部件。同时，保持设 备清洁和干燥，避免污垢和积
水等杂质影响金属耐蚀性
培训操作人员
提高操作人员对金属腐蚀的认 识和预防意识，确保他们按照 规定进行设备的维护和使用。 例如，避免在金属设备上随意 焊接或使用不合适的连接方式
电偶腐蚀的原理
电偶腐蚀的原理电偶腐蚀是指在电化学腐蚀过程中，由于两种金属的电位差异而引起的一种金属腐蚀现象。
它是一种不可逆的电化学反应，经常发生在金属结构上，特别是在海洋和工业环境中。
电偶腐蚀在工程实践中经常引起金属结构的损坏，因此对其原理进行深入了解，可以有效预防和控制腐蚀的发生。
电偶腐蚀的原理可以通过电化学反应来解释。
当两种不同金属（或合金）以电导体的形式接触时，会形成一个电偶。
在这个电偶中，一种金属处于阳极位置，另一种金属处于阴极位置。
阳极金属会发生氧化反应，阴极金属则发生还原反应。
这些反应导致阳极金属的电子流向阴极金属，形成一个电流闭合回路。
电偶腐蚀的发生需要满足三个条件：第一，金属之间存在电位差。
这个电位差可以由金属的电化学特性和环境条件（如温度、湿度等）决定。
第二，金属之间存在电解质。
电解质可以是水、土壤、海水等，它们能导电并提供离子，促进电化学反应的进行。
第三，存在一个外部电源，提供电流以维持电偶中的反应。
电偶腐蚀的发生过程可以分为两个阶段：发生和传导。
在发生阶段，由于金属之间的电位差，阳极金属发生氧化反应，阴极金属发生还原反应。
在传导阶段，产生的电子从阳极金属流向阴极金属，形成一个电流闭合回路。
电偶腐蚀的速率取决于多种因素，包括金属的电化学特性、电解质的浓度和温度、电流密度等。
一般来说，金属的电位差越大，电偶腐蚀的速率越快。
此外，金属的电化学活性也会影响腐蚀速率，活性越高的金属腐蚀越快。
为了预防和控制电偶腐蚀，可以采取以下措施：首先，选择相似电位的金属进行接触，减小电位差，降低腐蚀速率。
其次，采用阴极保护技术，通过在金属表面施加电流，将金属表面变为阴极，减缓腐蚀反应的进行。
此外，合理设计金属结构，采用防腐涂层、隔离层等措施，可以有效降低电偶腐蚀的风险。
电偶腐蚀是由金属之间的电位差导致的一种金属腐蚀现象。
了解电偶腐蚀的原理对于预防和控制腐蚀非常重要。
通过选择相似电位的金属、采用阴极保护技术和合理设计金属结构等措施，可以有效减少电偶腐蚀的发生，延长金属结构的使用寿命。
电偶腐蚀 寿命-概述说明以及解释
电偶腐蚀寿命-概述说明以及解释1.引言1.1 概述:电偶腐蚀是工业生产中常见的问题，指的是在两种不同金属或合金直接接触的环境中，由于电化学反应造成的一种腐蚀现象。
电偶腐蚀不仅会损坏设备和构件，还可能导致系统运行故障，甚至影响工业生产的正常进行。
因此，了解电偶腐蚀的定义、影响因素以及延长电偶腐蚀寿命的方法具有重要的意义。
本文将就电偶腐蚀的定义、影响因素和延长寿命的方法进行详细探讨，旨在帮助读者更好地了解电偶腐蚀问题，并提出有效的解决方案，以确保设备和构件的安全运行，延长其使用寿命。
在工业生产中,更好的了解和管理电偶腐蚀问题对提高设备可靠性,降低维修成本,提高设备寿命以及保证工艺安全稳定具有重要意义。
1.2 文章结构本文主要包括三个部分，分别为引言、正文和结论。
在引言部分中，将介绍电偶腐蚀和其寿命相关的基本概念，以及本文的研究目的。
在正文部分中，将分别讨论电偶腐蚀的定义、影响电偶腐蚀寿命的因素以及延长电偶腐蚀寿命的方法。
最后，在结论部分中，将对本文进行总结，强调电偶腐蚀寿命的重要性，并展望未来的研究方向。
整个文章结构清晰有序，希望读者能够通过本文更全面地了解电偶腐蚀及其寿命相关的知识。
1.3 目的：本文旨在探讨电偶腐蚀对系统寿命的影响，并分析影响电偶腐蚀寿命的因素，以及如何通过有效的方法来延长电偶腐蚀的寿命。
通过深入研究电偶腐蚀的定义和相关知识，我们可以更好地了解它对设备和系统的影响，为工程领域的从业者提供更多有益的建议和指导。
希望通过本文的介绍，读者能够加深对电偶腐蚀现象的认识，从而更好地应对和预防相关问题，保障系统的运行和使用寿命。
2.正文2.1 电偶腐蚀的定义电偶腐蚀是指由于金属材料的接触形成电化学电偶并处于不同的电位上，导致电流从一个金属到另一个金属的过程中，在电解质介质中发生的金属腐蚀现象。
在这种情况下，一个金属被作为阳极，另一个金属被作为阴极，阳极金属溶解，而阴极金属则得到保护。
电偶腐蚀的出现主要是由于金属之间的差电位和电解质介质的存在，导致了电流在金属之间流动，从而引起金属的氧化、溶解和腐蚀。
电偶腐蚀名词解释
电偶腐蚀名词解释
嘿，你知道啥是电偶腐蚀不？电偶腐蚀啊，就好比是一场悄悄进行
的“战斗”！比如说啊，有两种不同的金属，它们靠在一起，就好像两
个小伙伴。
但这可不是友好的相处哦！其中一个金属可能比较活泼，
就像个调皮捣蛋的家伙，而另一个相对不那么活泼，像是个安静的乖
孩子。
当它们在特定的环境中，比如潮湿的地方，那个调皮的金属就
会开始搞破坏啦！它会把自己的电子疯狂地往那个乖孩子金属身上送，自己慢慢就被腐蚀掉了，这可不就是自己作嘛！而那个乖孩子金属呢，虽然一开始没干啥坏事，但因为接收了这些电子，也会受到影响呢！
你说这冤不冤呀！
想象一下，这就像在一个班级里，有个调皮的同学总爱捉弄别人，
结果把自己也搭进去了，还连累了旁边无辜的同学。
电偶腐蚀不就是
这样嘛！再举个例子，像铁和铜放在一起，在有电解质的环境中，铁
就很容易变成牺牲品，被腐蚀得一塌糊涂，而铜可能还好好的呢。
电偶腐蚀可不是小事哦，它能在不知不觉中给金属制品带来大麻烦！比如那些长期在海水里的船只、埋在地下的管道等等，都可能因为电
偶腐蚀而受损。
这多让人头疼啊！所以啊，我们可得重视起来，想办
法去预防它。
我的观点就是，我们必须要充分了解电偶腐蚀的原理和特点，这样
才能更好地应对它呀！不能让它肆意妄为地破坏我们的金属宝贝们！
你说是不是呢？。
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地址：南海 腐蚀方式：电偶腐蚀 材料：铝合金和碳钢
电偶腐蚀的主要防止措施有： ①选择在工作环境下电极电位尽量接近（最好不超过50毫伏）的 金属作为相接触的电偶对； ②减小较正电极电位金属的面积，尽量使电极电位较负的金属表 面积增大； ③尽量使相接触的金属电绝缘,并使介质电阻增大； ④充分利用防护层,或设法外加保护电位。 选择防护方法时应考虑面积律的影响，以及腐蚀产物的影响等。
生物膜
形成过
程外部 因素
条件膜
可逆吸附 不可逆吸附 生物膜形成 部分生物膜脱落
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电偶腐蚀
材料名称 钛及钛合金 316不锈钢 304不锈钢 蒙乃尔合金 镍铝青铜 纯铜 镁合金
不同材料的电偶腐蚀
海洋环境电势（Ｖ） 材料名称
+0.06到-0.05
生铁
-0.18
碳钢
-0.53
B30铜镍合金
-0.08到-0.12
B10铜镍合金
-0.19到-0.20
铝黄铜
-0.28到-0.36
錫黄铜
-1.5到-1.6
海洋环境电势（Ｖ） -0.60到-0.72 -0.60到-0.72 -0.13到-0.22 -0.21到-0.28 -0.32 -0.24到-0.29
地址：钢厂 腐蚀方式：螺栓电偶腐蚀 材料：不同材质的不锈钢
地址：南海 腐蚀方式：电偶腐蚀 材料：碳钢和铝合金
地址：地埋管 腐蚀方式：电偶腐蚀 材料：不锈钢和铸钢管