材料腐蚀防护技术-6
金属材料高温腐蚀机理及防护技术研究
金属材料高温腐蚀机理及防护技术研究金属材料在高温条件下，容易受到腐蚀的侵害，因此在工业生产和实验中，防止高温腐蚀已经成为一个不可忽视的问题。
本文将对金属材料高温腐蚀机理及防护技术进行研究。
一、高温腐蚀机理高温腐蚀的机理比较复杂，主要表现为化学反应和物理过程相互作用的结果。
在高温腐蚀条件下，金属表面的氧化层往往是导致腐蚀的主要因素。
当金属表面遭到氧化作用时，氧化层膨胀会使基体发生变形或剥落，导致疏松层的形成，进而增大金属表面在氧化的条件下形成的微孔和缺陷，形成一个排泄系统，使氧化物离开金属表面，这就会进一步加剧金属材料的高温腐蚀。
二、防护技术为了避免金属材料的高温腐蚀，人们已经研究出了多种有效的防护技术，这些技术可以从材料、涂层和环境等方面入手。
1. 选用抗高温腐蚀材料材料的选择是防止高温腐蚀的有效方法之一。
钢材可以被各种不同的合金所取代，这些合金可以在高温下表现出更好的耐腐蚀性能。
比如，耐腐蚀合金、高硅铬铁等都可以在高温下表现出更好的耐腐蚀性能。
此外，高温陶瓷材料也被广泛应用于高温环境的工作场所，它们可以避免各种氧化和腐蚀现象的发生。
2. 涂层技术对于需要用到金属材料的地方，涂层技术也是一个有效的防护方法。
涂层可以防止外部的对金属材料的腐蚀和氧化，提高金属材料的耐磨性和耐腐蚀性。
在涂层材料的选取上，应该根据工作环境的特点进行选择。
一般来说，无机氧化物类涂层可以耐受高温环境，而有机涂层则有较好的耐化学物质腐蚀性能。
3. 环境控制尽管材料的选择和涂层技术可以有效防止高温腐蚀的发生，但是环境控制同样也是一个非常重要的方法。
只有控制好工作环境中的气体成分、湿度等环境因素，才能保障金属材料的性能和寿命。
此外，还可以通过空气循环、加湿、减少污染物等方法来调整环境。
三、结语高温腐蚀是一个复杂的问题，其机理和防护技术的研究需要跨学科的探索和深入的理解。
本文从机理和防护技术两个方面论述了金属材料高温腐蚀的相关知识，希望能够给工程师和科研人员带来一定的启示，推动高温腐蚀领域的研究向前发展。
混凝土中钢筋腐蚀防护技术及实例分析
混凝土中钢筋腐蚀防护技术及实例分析一、背景介绍混凝土作为一种常见的建筑材料，在建筑工程中被广泛应用。
但是，在长期的使用过程中，混凝土中的钢筋很容易发生腐蚀，导致混凝土的强度降低、裂缝增加，严重影响建筑物的使用寿命和安全性。
因此，针对混凝土中钢筋腐蚀的问题，开展防护措施是十分必要的。
二、钢筋腐蚀的原因1.水泥碱性混凝土中的水泥具有强碱性，当钢筋暴露在混凝土中时，水泥的碱性会破坏钢筋表面的保护层，使其失去防腐能力，从而导致钢筋腐蚀。
2.氯离子侵蚀氯离子是混凝土中重要的化学成分之一，但是过多的氯离子会加速混凝土中钢筋的腐蚀。
当混凝土中的氯离子浓度达到一定程度时，就会造成钢筋表面的保护层被破坏，从而引起钢筋腐蚀。
3.混凝土中的电化学反应混凝土中的电化学反应也是导致钢筋腐蚀的一个原因。
当混凝土中的水分进入钢筋表面的保护层时，就会引起电化学反应，从而使得钢筋表面的保护层被破坏，导致钢筋腐蚀。
三、混凝土中钢筋腐蚀防护技术1.使用防腐涂料防腐涂料是一种常用的防腐材料，可以有效地保护钢筋不被腐蚀。
在混凝土中使用防腐涂料的方法是，在混凝土浇筑前将钢筋表面涂上防腐涂料，使其形成一层防腐保护层。
2.采用不锈钢钢筋不锈钢钢筋具有很好的抗腐蚀性能，可以有效地防止钢筋腐蚀。
在混凝土中使用不锈钢钢筋的方法是，将不锈钢钢筋代替普通钢筋使用，在混凝土中起到支撑作用。
3.使用防腐混凝土防腐混凝土是一种添加了特殊防腐剂的混凝土，可以有效地防止钢筋腐蚀。
在混凝土中使用防腐混凝土的方法是，在混凝土浇筑前，将特殊防腐剂加入混凝土中，使混凝土具有防腐蚀的能力。
四、实例分析以某高层建筑的混凝土结构为例，该建筑的主体结构使用了普通钢筋混凝土。
由于建筑所处的区域气候潮湿，加之建筑本身的使用年限较长，钢筋腐蚀的问题日益凸显，严重影响了建筑的使用寿命和安全性。
为了解决这个问题，施工方采用了以下措施：1.使用防腐涂料在混凝土浇筑前，先将钢筋表面涂上一层防腐涂料，形成一层防腐保护层。
《材料腐蚀与防护》习题与思考题
《材料腐蚀与防护》习题与思考题第一章绪论1．何谓腐蚀？为何提出几种不同的腐蚀定义？2．表示均匀腐蚀速度的方法有哪些？它们之间有何联系？3．镁在海水中的腐蚀速度为 1.45g/m2.d, 问每年腐蚀多厚？若铅以这个速度腐蚀，其ϖ深(mm/a)多大？4．已知铁在介质中的腐蚀电流密度为0.1mA/cm2，求其腐蚀速度ϖ失和ϖ深。
问铁在此介质中是否耐蚀？第二章电化学腐蚀热力学1．如何根据热力学数据判断金属腐蚀的倾向？如何使用电极电势判断金属腐蚀的倾向？2．何谓电势-pH图？举例说明它在腐蚀研究中的用途及其局限性。
3．何谓腐蚀电池？有哪些类型？举例说明可能引起的腐蚀种类。
4．金属化学腐蚀与电化学腐蚀的基本区别是什么？5．a)计算Zn在0.3mol/LZnSO4溶液中的电解电势（相对于SHE）。
b) 将你的答案换成相对于SCE的电势值。
6．当银浸在pH=9的充空气的KCN溶液中，CN-的活度为1.0和Ag(CN)2-的活度为0.001时，银是否会发生析氢腐蚀？7．Zn浸在CuCl2溶液中将发生什么反应？当Zn2+/Cu2+的活度比是多少时此反应将停止？第三章电化学腐蚀反应动力学1．从腐蚀电池出发，分析影响电化学腐蚀速度的主要因素。
2．在活化极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么？3．浓差极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么？4．混合电位理论的基本假说是什么？它在哪方面补充、取代或发展了经典微电池腐蚀理论？5．何谓腐蚀极化图？举例说明其应用。
6．试用腐蚀极化图说明电化学腐蚀的几种控制因素以及控制程度的计算方法。
7．何谓腐蚀电势？试用混合电位理论说明氧化剂对腐蚀电位和腐蚀速度的影响。
8．铁电极在pH=4.0的电解液中以0.001A/cm2的电流密度阴极化到电势-0.916V（相对1mol/L甘汞电极）时的氢过电势是多少？9．Cu2+离子从0.2mol/LCuSO4溶液中沉积到Cu电极上的电势为-0.180V（相对1mol/L甘汞电极），计算该电极的极化值。
中国材料腐蚀与防护现状
中国材料腐蚀与防护现状腐蚀是指金属材料在与环境接触的过程中，由于化学或电化学作用而导致的材料性能恶化的现象。
在中国这个拥有广阔土地和丰富资源的国家，腐蚀问题不可忽视。
本文将主要讨论中国材料腐蚀与防护的现状。
一、材料腐蚀的类型根据腐蚀的原理和机制，腐蚀可以分为化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀等几种类型。
其中，化学腐蚀是指金属在化学介质（如酸、碱、盐等）的作用下发生的腐蚀；电化学腐蚀是指金属在介质中扮演阳极和阴极角色，通过电子传递和物质扩散而发生的腐蚀；微生物腐蚀则是指由微生物产生的酶、酸等物质对金属的腐蚀作用。
二、中国材料腐蚀的现状在中国，腐蚀对材料的破坏是经济、社会和安全的重大问题。
据统计，中国每年因腐蚀带来的直接经济损失约为国内生产总值的3%左右，相当于几百亿人民币。
腐蚀不仅在工业生产中造成材料的早期失效和设备的事故，还对基础设施如桥梁、管道、水电站等的安全运行产生重要影响。
近几年来，中国政府高度重视腐蚀问题，并采取了一系列措施加以解决。
政府部门加大了对腐蚀防护技术的研发投入，并积极推动在工艺、材料及装备等方面的创新。
另外，加强监管执法力度，推出一系列相关政策和法规，加强腐蚀防护工作的宣传教育，提高相关人员的意识和技能。
三、中国材料腐蚀防护的技术为了有效应对腐蚀问题，中国在材料腐蚀防护方面进行了一系列的研究和探索。
以下是几种主要的腐蚀防护技术。
1.表面涂层技术表面涂层技术是目前应用最广泛的腐蚀防护技术之一。
通过在金属材料的表面形成一层阻挡物，有效隔绝了材料与环境的接触，以达到防腐蚀的目的。
常见的表面涂层材料包括涂料、油漆、聚合物等。
2.电化学防蚀技术电化学防腐蚀技术通过施加电压或电流的方式，在金属表面形成一层保护膜，减少金属与环境的接触，降低腐蚀速率。
常见的电化学防腐蚀技术包括阳极保护和阴极保护等。
3.高温防腐蚀技术高温环境下材料的腐蚀问题同样引起了重视。
高温防腐蚀技术通过选择具有良好抗高温腐蚀性能的材料，以及采取隔热措施等方式，保护材料在高温环境下的安全使用。
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。
高温高压环境下金属腐蚀的防护措施
高温高压环境下金属腐蚀的防护措施一、引言在工业生产和科学研究等领域，高温高压环境下的金属腐蚀问题一直是一个严重的挑战。
受到高温和高压的影响，金属表面容易发生氧化、腐蚀和磨损等问题，导致金属材料的性能下降甚至失效，从而对设备的可靠性和寿命造成负面影响。
为了解决这一问题，人们开发了各种防护措施来提高金属材料在高温高压环境下的耐腐蚀性能，本文将对其中一些常用的防护措施进行探讨。
二、表面涂层防护技术1. 金属涂覆技术金属涂覆技术是一种将防腐蚀合金涂层覆盖在金属基体上的方法。
通过涂覆耐腐蚀合金，可以有效地防止金属表面与高温高压介质接触，从而减少腐蚀的可能性。
常见的金属涂覆技术包括热喷涂、电镀和镀金等，这些方法可以选择不同的合金材料进行覆盖，以适应不同条件下的腐蚀环境。
2. 陶瓷涂层技术陶瓷涂层技术是利用高温下陶瓷材料的耐腐蚀性和耐热性来保护金属材料。
陶瓷涂层可以覆盖在金属表面，形成一层具有良好耐腐蚀性的保护层，有效地抵御高温和高压环境下的侵蚀作用。
常见的陶瓷涂层材料有氧化铝、碳化硅和氮化硅等，它们具有优异的耐蚀性和耐高温性能，适用于各种恶劣的工况。
三、基底材料的选择1. 高温合金在高温高压环境下，基底材料的选择是关键。
高温合金是一种特殊的合金材料，在高温和高压条件下具有出色的耐蚀性和耐热性能。
这种合金通常由镍、铬、钼等元素组成，可以有效地抵抗氧化、硫化和腐蚀等作用，保持较好的机械性能和化学稳定性。
2. 不锈钢不锈钢是另一种常用的基底材料，具有良好的耐腐蚀性能。
通过控制合金元素的含量和添加合适的稳定剂，不锈钢可以在高温高压环境下形成一层致密的氧化物膜，防止金属表面腐蚀。
此外，不锈钢还具有良好的机械性能和可焊性，适用于各种工程和装备。
四、电化学防护技术1. 阳极保护阳极保护是一种通过施加外加电流或阳极材料来保护金属腐蚀的技术。
在高温高压环境下，可以使用阳极电位的方法来减少金属表面的腐蚀速率。
例如，通过向金属表面施加一定电压，在金属表面形成一层保护性的氧化层，从而抵御腐蚀介质的侵蚀。
材料腐蚀与防护
材料腐蚀与防护名词解释：1、高温氧化:金属与环境介质中的气相或凝聚想物质发生化学反应而遭到破坏的过程称高温氧化。
2、缓蚀率：缓蚀剂的缓蚀效率，即缓蚀剂降低的腐蚀速度与原腐蚀速度的比值。
3、PB比：氧化物与金属的体积差对氧化物的保护性的影响，即氧化生成的金属氧化膜的体积与生成这些氧化膜所消耗的金属的体积的比值叫PB比。
4、平衡电极电位：当金属电极上只有唯一一种电极反应，并且该反应处于动态平衡时，金属的溶解速度等于金属离子的沉积速度，则此时电极获得的不变的电位值，称为平衡电极电位。
5、去极化：凡是能消除或印制原电池阳极或阴极极化过程的均叫做去极化。
6、应力腐蚀：是指金属材料在特定腐蚀介质或拉应力共同作用下发生的脆性断裂。
7、自腐蚀电位：在一个电极表面同时进行两个不同的氧化还原过程，当平衡时仅仅是电荷平衡而无物质平衡的电极电位，即外电流为零时的电极电位，称作自腐蚀电位。
简答：1、高温氧化条件下，金属氧化膜具有保护作用的条件有哪些？（充分条件）必要条件：PBR值大于1充分条件：（1）膜要致密，连续无孔洞，晶体缺陷少。
（2）稳定性好，蒸气压低，熔点高。
（3）膜与基体的附着力强，不易脱落。
（4）生长内应力小。
（5）与金属基体具有相近的热膨胀系数。
（6）膜的自愈能力强。
2、简述提高合金抗氧化的可能途径有哪些?通常利用合金化来提高金属的抗氧化性。
方法有：（1）、减少基体氧化膜中晶格缺陷的浓度；（2）、生成具有保护性的稳定相；（3）、通过选择性氧化生成优异的保护膜。
3、流速对扩散控制下的腐蚀速度有什么影响？溶液流速增加使扩散层厚度减小，腐蚀速度增加。
对于活化体系，腐蚀速度随溶液流速增加而增加，但当流速增大到一定值后，由于氧供应充足，阴极由氧的扩散控制变成了活化控制，此时活化控制的腐蚀速度与介质的流速无关。
对于可钝化体系，在氧扩散控制的条件，体系未进入钝态前，腐蚀速度随流速增加而增加。
当速度达到或超过临界值时，即极限扩散电流密度已达到或超过临界钝化电流密度时，金属由活化态变为钝态，此时阳极的腐蚀由阳极扩散控制转变为阳极电阻极化控制，腐蚀速度为维钝电流密度，但当溶液流速继续增加时，腐蚀过程又转为氧扩散控制，腐蚀速度将迅速增加。
材料的腐蚀与防护重点
1.腐蚀：⑴材料的腐蚀：指材料体系与环境之间发生作用而导致材料的破坏或变质的现象⑵金属材料的腐蚀：金属受到环境的高温化学氧化、电化学溶解等作用，使金属单质变为化合物（冶金的逆过程），导致金属受到损失和破坏的现象自然条件下，金属总是存在着自发回归低能稳定态的倾向——与周围介质（通常为氧）反应形成低能态的化合物，在这个过程中，金属失去电子被氧化，发生腐蚀，因此可以将金属腐蚀理解为冶金的逆过程⑶非金属材料的腐蚀：非金属受到环境的化学或物理作用，导致非金属构件变质或破坏的现象。
2.材料体系与环境的作用包括化学反应、电化学反应、物理溶解等。
3.金属及其合金的腐蚀主要是化学和电化学作用引起的破坏，有时伴随有机械、物理或生物作用。
4.材料的破坏：材料的重量损失、开裂、穿孔、溶解、溶胀等。
材料的变质：材料的服役性能变差，如力学强度下降，弹性降低、韧性减小、脆性增大。
5.金属腐蚀：⑴危害：①腐蚀造成重大的直接经济损失②间接经济损失③人身伤亡和环境污染④阻碍了科学技术的发展⑵控制方法：①合理的结构设计②正确选材和发展新型耐蚀材料③研究可行的表面处理工艺④改善环境和使用合适的缓蚀剂⑤电化学保护⑶有利的一面：①电化学加工②制备信息硬件的印刷线路③腐蚀金相试样6.腐蚀分类：⑴按照腐蚀环境：干燥气体腐蚀（干腐蚀）、电解液中的腐蚀、非电解质中的腐蚀、熔融金属的腐蚀（物理腐蚀）⑵按照腐蚀机理：化学腐蚀（化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生化学反应而引起的破坏）、电化学腐蚀（金属的电化学腐蚀指的是金属在水溶液中与离子导电的电解质发生电化学反应产生的破坏）⑶按照腐蚀形态：①普遍性（全面）腐蚀：全面腐蚀是指发生在金属表面的全部或大部损坏，也称普遍性腐蚀②局部腐蚀：局部腐蚀是指只发生在金属表面的狭小区域的破坏。
其危害性比均匀腐蚀严重得多分类：小孔腐蚀（又称坑蚀和点蚀，在金属表面上极个别的区域被产生小而深的孔蚀现象)、缝隙腐蚀（在电解液中金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的缝隙，缝隙内离子的移动受到了阻滞，形成浓差电池，从而使金属局部破坏的现象）、电偶腐蚀（两种电极电位不同的金属或合金互相接触，并在一定的介质中发生电化学反应，使电位较负的金属发生加速破坏的现象）、晶间腐蚀（金属在特定的腐蚀介质中，沿着材料的晶界出现的腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的一种局部破坏现象）、选择性腐蚀（多元合金在腐蚀介质中，较活泼的组分优先溶解，结果造成材料强度大大下降的现象）③应力作用下的腐蚀断裂：应力腐蚀是金属在特定的介质中和在静拉伸应力（包括外加载荷、热应力、冷加工、热加工、焊接等所引起的残余应力等）下，所出现的低于强度极限的脆性开裂现象磨损腐蚀：是由机械因素（湍流、漩涡、多相流体冲击、空化作用、微振摩擦等）和腐蚀介质联合作用而产生的金属材料破坏现象7.阳极反应：金属原子从金属转移到介质中并放出电子的过程，即氧化过程。
材料腐蚀与防护
材料腐蚀与防护一、引言材料腐蚀是指材料在特定环境中受到氧化、化学物质侵蚀等因素的破坏和损害。
腐蚀不仅对材料的完整性和性能产生负面影响，还可能带来安全隐患和经济损失。
因此，研究材料腐蚀的机理和方法，以及防护技术的应用具有重要意义。
二、材料腐蚀的机理材料腐蚀的机理主要包括电化学腐蚀、化学腐蚀和微生物腐蚀等。
以下将对这些机理进行简要介绍。
1. 电化学腐蚀电化学腐蚀是指材料在电化学环境中受到电流和电位的影响，导致材料表面发生化学反应，进而发生腐蚀的过程。
电化学腐蚀可以分为阳极腐蚀和阴极腐蚀两种类型。
阳极腐蚀是指材料在电化学环境下，作为阳极溶解或发生氧化反应而腐蚀；阴极腐蚀是指材料在电化学环境下，作为阴极发生还原反应而腐蚀。
2. 化学腐蚀化学腐蚀是指材料在化学物质的作用下发生的腐蚀过程。
化学腐蚀可以是直接化学反应，也可以是材料表面受到化学物质吸附，形成新的腐蚀介质而引起的腐蚀。
化学腐蚀的速率与环境中化学物质的浓度、温度、PH值等因素密切相关。
3. 微生物腐蚀微生物腐蚀是指微生物在特定环境中对材料进行腐蚀的过程。
微生物腐蚀主要包括微生物产生的酸性物质引起的腐蚀以及微生物与材料表面形成生物膜而导致的腐蚀。
微生物腐蚀往往与湿度、温度、气氛等环境因素密切相关。
三、材料腐蚀的防护方法为了延长材料的使用寿命并减少腐蚀造成的损失，需要采取相应的防护措施。
下面将介绍一些常见的材料腐蚀防护方法。
1. 表面涂覆表面涂覆是一种常用的材料腐蚀防护方法，通过在材料表面形成一层保护性涂层，阻隔材料与外界环境的接触，达到防蚀的目的。
常见的涂层材料有有机涂料、金属涂层和无机涂层等。
涂覆方法包括喷涂、涂刷、浸渍等。
2. 阳极保护阳极保护是利用特定材料作为阳极，在电化学环境中提供电流以保护被腐蚀材料的一种方法。
通过阳极保护，可以将被腐蚀材料设定为阴级，从而抑制电化学腐蚀的发生。
阳极保护常用于金属结构、管道等设施的防腐。
3. 选择合适材料在设计和选择材料时，应根据不同的工作环境和使用要求，选择合适的材料来抵抗腐蚀。
化工设备金属材料腐蚀及防护措施
化工设备金属材料腐蚀及防护措施摘要：化工设备常用金属材料腐蚀的激励有电化学腐蚀机理、大气腐蚀机理两种，而发生腐蚀的原因，则与金属材料特性、生产条件、设备维护、生产原料等相关。
为了提升化工设备抗腐蚀能力，在设备设计制造环节，应该选用耐腐蚀原料，科学应用结构技术，优化设备设计工艺，在设备使用环节，应该建立健全设备防腐管理计划，做好预防工作。
关键词：化工设备；常用金属材料；腐蚀原因；预防措施引言化工设备金属材料的腐蚀主要包括两种，第一种为化学腐蚀，第二种为物理腐蚀。
所谓物理腐蚀是指并没有出现化学反应，导致冶炼化工设备损伤。
而另一种化学腐蚀则是恰恰相反的，是因为出现了化学反应而造成损伤的，就是化学腐蚀，通常多数的腐蚀都是化学腐蚀。
腐蚀将导致工厂生产延迟，生产材料浪费，资源和能源过量消耗、成品质量下降、对自然环境造成污染。
所以，发展和研究预防腐蚀技术，对经济发展有着非常重要的意义。
一、金属腐蚀的概述所谓金属腐蚀，就是在环境介质下金属的表面通过物理溶解、化学反应、电化学反应等，这样会直接破坏其表面和结构，就本质来分析，其就是被氧化之后，金属原子失去电子的过程。
一般来说，基于不同的腐蚀机理，主要是将金属腐蚀划分为电化学和化学腐蚀两种类别。
其中，电化学腐蚀指的是金属表面同环境介质之中的离子出现了电化学反应，进而造成腐蚀问题。
化学腐蚀指的是金属或者合金在特定环境介质之中，如处于 H2O、SO2、O2等介质之下，就会直接发生表面甚至结构破坏的化学反应腐蚀。
针对这两种金属腐蚀问题，电化学腐蚀出现的概率较大。
针对腐蚀电池的形成，主要是因为金属表面同环境介质相互接触之后会让空气之中的水分吸附在金属表面，形成一层水膜，并且对于CO2、SO2、NO2等物质会直接溶解到这一层水膜之中，形成电解质溶剂。
二、化工设备常用金属材料腐蚀原因分析针对化工设备而言，在金属材料出现腐蚀之后：第一，化工设备本身的金属防腐能力偏弱。
在实际使用的时候，就其使用的金属材料属于重要的构件，在因为腐蚀，就会导致金属材料本身的防腐能力受到影响。
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(2) 按作用机理分类 (3) 按所形成保护膜特征分类
(4) 按物理性质分类 (5) 按用途分类
第六章 材料的保护
6.1 金属的缓蚀
例如，亚硝酸盐、铬酸 2. 缓蚀剂分类 盐、硅酸盐、聚磷酸盐、 钼酸盐、硼酸盐和亚砷 缓蚀剂种类繁多，机理复杂。因此，可以从不同角度 酸盐等。这类缓蚀剂往 进行分类。 无机缓蚀剂 往与金属表面发生反应， (1) 按化学成分分类 促使钝化膜或金属盐膜 有机缓蚀剂 的形成，以阻止阳极溶 (2) 按作用机理分类 解过程。 (3) 按所形成保护膜特征分类
第六章 材料的保护
6.1 金属的缓蚀
1. 缓蚀剂 2. 缓蚀剂分类 3. 缓蚀剂应用
(1) 石油工业中应用
(2) 工业循环水中应用 工业用水量最大的是冷却水，约占工业用水量的60%~ 65%，而在化工、炼油、钢铁等工业则占80%以上。因此， 节约工业用水的关键是合理使用冷却水。
第六章 材料的保护
第六章 材料的保护
6.1 金属的缓蚀
1. 缓蚀剂 2. 缓蚀剂分类 3. 缓蚀剂应用 临界浓度随腐蚀体系不同而不同，在选用缓蚀剂时必 须进行试验，以确定合适的用量。
第六章 材料的保护
6.1 金属的缓蚀
1. 缓蚀剂 2. 缓蚀剂分类 3. 缓蚀剂应用 单独使用一种缓蚀剂达不到良好的效果时，可采用多 种缓蚀物质复配使用。复配时常常比单独使用时的总效 果好得多，这种现象叫做协同效应。产生协同效应的机 理随体系不同而不同，许多还不太清楚。一般考虑阴极 型和阳极型复配；不同吸附基团的复配；缓蚀剂与增溶 分散剂复配。
根据缓蚀剂的用途可分为冷却 (3) 按所形成保护膜特征分类水缓蚀剂、锅炉缓蚀剂、酸洗缓 蚀剂、油气井缓蚀剂、石油化工 (4) 按物理性质分类 缓蚀剂、工序间防锈缓蚀剂等。
(5) 按用途分类
第六章 材料的保护
6.1 金属的缓蚀
1. 缓蚀剂 2. 缓蚀剂分类 3. 缓蚀剂应用
(1) 石油工业中应用 在石油工业中，各种金属设备被广泛地用在采油、采气、 贮存、输送和提炼过程中，由于各种金属设备经常处于高温、 高压及各种腐蚀性介质(硫化氢、碳酸气、氧、有机酸、水蒸 气及酸化过程加入的无机酸等)的苛刻条件下，遭受异常强烈 的腐蚀和磨蚀，为防止或减缓腐蚀常选用缓蚀剂。
6.1 金属的缓蚀
1. 缓蚀剂 腐蚀介质中缓蚀剂的加入量很少，通常为0.1~1%， 缓蚀剂的保护效果与金属材料的种类、性质和腐蚀介质 的性质、温度、流动情况等有密切关系。
例如，对钢铁有缓蚀作用的亚硝酸钠或碳酸环已胺,对 铜合金不但无效，反而加速其腐蚀。目前还没有针对 各种金属在不同介质中普遍适用的多效通用缓蚀剂。
(4) 按物理性质分类 (5) 按用途分类
能抑制阴、阳极反应，增加 阴、阳极极化。
第六章 材料的保护
6.1 金属的缓蚀
1.这类缓蚀剂能使金属表面生成致密而附着力好的氧化物膜，从而 缓蚀剂
抑制金属的腐蚀。这类缓蚀剂有钝化作用，故又称为钝化型缓蚀剂， 2. 缓蚀剂分类 或者直接称为钝化剂。钢在中性介质中常用的缓蚀剂如Na2CrO4、 缓蚀剂种类繁多，机理复杂。因此，可以从不同角度 NaNO2、NaMoO4等都属于此类。
材料腐蚀与防护技术
黄志荣
机械与动力工程学院实验17楼527
Tel: 64252743 Email: huangzr@
第六章 材料的保护
材料防护是控制材料腐蚀的一门技术。材料腐蚀是材 料与环境发生界面反应而引起的破坏。因此防止材料腐 蚀可以从材料本身、环境和界面三方面考虑。材料防护 技术主要有以下几种方式：正确选用耐蚀材料和合理的 结构设计；腐蚀环境的改善；表面防蚀处理；电化学保 护等。
第六章 材料的保护
6.1 金属的缓蚀
金属腐蚀是一种公害，人们一直不断地研究和使用各 种防护方法以避免或减轻金属腐蚀，其中之一是在腐蚀 介质中添加某些少量的化学药品，这些少量的化学药品 可以显著地阻止或减缓金属的腐蚀速度。这些少量的添 加物质即所谓缓蚀剂(Corrosion inhibitor)。这种方法应 用面广，与其他防护方法相比有如下特点： (1) 不改变金属构件的性质和生产工艺； (2) 用量少，一般添加的质量分数在0.1%~1%之间可 起到防蚀作用；
1. 缓蚀剂 缓蚀效率的测量方法主要有重量法及电化学方法两种。
电化学方法是实验室测量金属腐蚀速度的方法。通过 对腐蚀电极在腐蚀、缓蚀体系的“极化”测量，根据获 得的极化曲线利用电化学理论计算出Icorr和缓蚀效率。
第六章 材料的保护
6.1 金属的缓蚀
1. 缓蚀剂 2. 缓蚀剂分类 缓蚀剂种类繁多，机理复杂。因此，可以从不同角度 进行分类。
6.1 金属的缓蚀
1.这类缓蚀剂能吸附在金属/介质界面上形成致密的吸附层，阻挡 缓蚀剂
水分和侵蚀性物质接近金属，或者抑制金属腐蚀过程，起到缓蚀作 2. 缓蚀剂分类 用。这类缓蚀剂大多含有O、N、S、P的极性基团或不饱和键的有 缓蚀剂种类繁多，机理复杂。因此，可以从不同角度 机化合物。如钢在酸中常用的缓蚀剂硫脲、喹啉、炔醇等类的衍生 进行分类。 物等。
第六章 材料的保护
6.1 金属的缓蚀
1. 缓蚀剂 缓蚀效率的测量方法主要有重量法及电化学方法两种。
重量法是最直接、最简便的方法。它是通过精确称量 金属试样在浸入腐蚀介质(有缓蚀剂、无缓蚀剂)前后的 重量变化来确定腐蚀速度的方法。严格地说此法只适用 于均匀腐蚀。
第六章 材料的保护
6.1 金属的缓蚀
1. 缓蚀剂
(4) 按物理性质分类 (5) 按用途分类
第六章 材料的保护
6.1 金属的缓蚀
这类缓蚀剂远比无机缓 蚀剂多，包括含O、N、 2. 缓蚀剂分类 S、P的有机化合物，氨 缓蚀剂种类繁多，机理复杂。因此，可以从不同角度 基化合物、醛类、杂环 进行分类。 无机缓蚀剂 和咪唑类化合物等。有 (1) 按化学成分分类 机缓蚀剂往往在金属表 有机缓蚀剂 面发生物理或化学吸附， (2) 按作用机理分类 从而阻止腐蚀性物质接 (3) 按所形成保护膜特征分类 近金属表面，或阻滞阴、 (4) 按物理性质分类 阳极过程。
1. 缓蚀剂
(2) 按作用机理分类
水溶性缓蚀剂 (3) 按所形成保护膜特征分类
(4) 按物理性质分类 (5) 按用途分类
油溶性缓蚀剂 气相缓蚀剂
第六章 材料的保护
6.1 金属的缓蚀
1. 缓蚀剂 2. 缓蚀剂分类 缓蚀剂种类繁多，机理复杂。因此，可以从不同角度 进行分类。
(1) 按化学成分分类
(2) 按作用机理分类
Hale Waihona Puke 2. 缓蚀剂分类(2) 按作用机理分类
水溶性缓蚀剂 (3) 按所形成保护膜特征分类
(4) 按物理性质分类 (5) 按用途分类
油溶性缓蚀剂
第六章 材料的保护
6.1 金属的缓蚀
这是在常温下能挥发成气体的 金属缓蚀剂。若是固体，必须能 2. 缓蚀剂分类 升华，若是液体，必须具有足够 缓蚀剂种类繁多，机理复杂。因此，可以从不同角度 大的蒸气压。这类缓蚀剂必须在 进行分类。 有限的空间内使用，如用密封包 (1) 按化学成分分类 装袋，内放气相缓蚀剂。
6.1 金属的缓蚀
1. 缓蚀剂 2. 缓蚀剂分类 3. 缓蚀剂应用 缓蚀剂在选用时，不但要选择其品种，还必须确定其 合适的用量。缓蚀剂用量过多，可能改变介质的性质(如 pH值)，成本增高，缓蚀效果也未必好，过少则达不到 缓蚀作用，对于阳极型缓蚀剂，还会加速腐蚀或产生局 部腐蚀，因此，通常存在一个临界缓蚀剂浓度。
第六章 材料的保护
6.1 金属的缓蚀
金属腐蚀是一种公害，人们一直不断地研究和使用各 种防护方法以避免或减轻金属腐蚀，其中之一是在腐蚀 介质中添加某些少量的化学药品，这些少量的化学药品 可以显著地阻止或减缓金属的腐蚀速度。这些少量的添 加物质即所谓缓蚀剂(Corrosion inhibitor)。这种方法应 用面广，与其他防护方法相比有如下特点： (3) 方法简单，无需特殊的附加设备。
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6.2 电化学保护
1 阴极保护
(1) 按化学成分分类
(2) 按作用机理分类 (3) 按所形成保护膜特征分类
氧化（膜）型缓蚀剂
沉淀（膜）型缓蚀剂 吸附型缓蚀剂
(4) 按物理性质分类 (5) 按用途分类
第六章 材料的保护
6.1 金属的缓蚀
1. 缓蚀剂 2. 缓蚀剂分类
它们可溶于水溶液中，通常 缓蚀剂种类繁多，机理复杂。因此，可以从不同角度 作为酸、盐水溶液及冷却水中 进行分类。 的缓蚀剂，也用作工序间防锈
1. 缓蚀剂
(5) 按用途分类
第六章 材料的保护
6.1 金属的缓蚀
1. 缓蚀剂 2. 缓蚀剂分类
能抑制阳极反应，增加 缓蚀剂种类繁多，机理复杂。因此，可以从不同角度 阳极极化。 进行分类。
(1) 按化学成分分类
(2) 按作用机理分类
阳极型缓蚀剂 阴极型缓蚀剂
能抑制阴极反应， 增加阴极极化。
混合型缓蚀剂 (3) 按所形成保护膜特征分类
第六章 材料的保护
6.1 金属的缓蚀
1. 缓蚀剂
缓蚀剂保护的缺点是，它只适用于腐蚀介质的体积量 有限的情况下，例如电镀和喷漆前金属的酸洗除锈、锅 炉内壁的化学清洗、油气井的酸化、内燃机及工业冷却 水的防腐蚀处理和金属产品的工序间防锈和产品包装等。 但对于钻井平台、码头、桥梁等敞开体系，则不适用。
第六章 材料的保护
(1) 按化学成分分类
(2) 按作用机理分类
水、防锈润滑切削液中。
水溶性缓蚀剂 (3) 按所形成保护膜特征分类
(4) 按物理性质分类 (5) 按用途分类
第六章 材料的保护
6.1 金属的缓蚀
1. 缓蚀剂
这类缓蚀剂可溶于矿物油中，为防锈油(脂)的主要添加剂。它们大 缓蚀剂种类繁多，机理复杂。因此，可以从不同角度 多是有机缓蚀剂，分子中存在着极性基团(亲金属和水)和非极性基团 (亲油的碳氢链) 因此，这类缓蚀剂可在金属/油的界面上发生定向吸 进行分类。 附，构成紧密的吸附膜，阻挡水分和腐蚀性物质接近金属。 (1) 按化学成分分类