工程材料的腐蚀与防护

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材料腐蚀与防护

材料腐蚀与防护

材料腐蚀与防护材料腐蚀是破坏金属与其他材料性能的主要因素之一。

本文将探讨材料腐蚀的原因、分类、对工业生产的影响,并介绍几种常见的防腐方法。

一、材料腐蚀的原因材料腐蚀是由于材料表面与外界介质(气体、液体、固体)相互作用而导致的一种破坏现象。

其中氧化、腐蚀、电化学腐蚀是主要原因。

氧化是指金属在空气中或其他氧化性气体中与氧反应形成金属氧化物,导致表面氧化腐蚀。

而腐蚀是指金属或合金在特定条件下受化学或电化学作用而变质或溶解的过程。

电化学腐蚀是指在电解质溶液中,金属表面上生成一些电化学反应,使金属表面腐蚀。

二、材料腐蚀的分类根据腐蚀原因,材料腐蚀可分为物理腐蚀和化学腐蚀两类。

物理腐蚀指在材料表面受到机械力作用或磨损导致的表面损害。

化学腐蚀是指金属在特定环境中受到化学作用而发生的腐蚀现象。

化学腐蚀又可以细分为氧化腐蚀、酸性腐蚀、碱性腐蚀等。

三、材料腐蚀对工业生产的影响材料腐蚀会降低材料的强度、硬度、耐磨性、韧性等性能,导致设备的损坏和寿命缩短。

在工业生产中,材料腐蚀不仅会造成设备的停工维修,增加维修成本,还会对产品质量造成影响,进而影响企业的经济效益。

四、常见的防腐方法为了延长材料的使用寿命,减少材料腐蚀带来的负面影响,工程界广泛采用各种防腐技术。

常见的防腐方法包括防护涂层、阳极保护、防腐合金材料等。

防腐涂层是在金属表面形成一层保护膜,隔绝金属表面与外界介质的直接接触,起到防腐护材料的作用。

阳极保护则是靠金属阳极的电化学性质来保护金属表面,使金属不易腐蚀。

防腐合金材料则是在金属表面镀一层稳定、耐腐蚀的合金,增加材料的耐蚀性。

结语材料腐蚀是工业生产中不可忽视的问题,对材料的选择和处理,以及采取有效的防腐措施至关重要。

只有有效地控制材料腐蚀,才能确保设备的正常运行,延长设备的使用寿命,提高工业生产的效率和质量。

希望本文对您了解材料腐蚀及防护方法有所帮助。

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

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。

中国材料腐蚀与防护现状

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。

混凝土钢筋腐蚀的原理与防护方法

混凝土钢筋腐蚀的原理与防护方法

混凝土钢筋腐蚀的原理与防护方法一、前言混凝土钢筋腐蚀是一种广泛存在于工程实践中的问题,它严重影响了混凝土结构的安全和使用寿命。

本文将从混凝土钢筋腐蚀的原理入手,详细介绍腐蚀的机理和影响因素,以及目前常用的防护方法。

希望本文能够为广大工程师和研究人员提供一些有用的参考。

二、混凝土钢筋腐蚀的原理混凝土钢筋腐蚀是指混凝土中的钢筋在一定条件下受到电化学腐蚀作用而发生破坏。

其主要原理是钢筋与混凝土中的氧、水、盐等发生化学反应,导致钢筋表面形成氧化铁锈膜,进而引起钢筋的腐蚀。

1. 钢筋表面形成氧化铁锈膜钢筋表面形成氧化铁锈膜是混凝土钢筋腐蚀的第一步。

这个过程是钢筋表面与混凝土中的氧、水、盐等发生化学反应的结果。

当混凝土结构中的钢筋暴露在空气和水的环境中时,钢筋表面的铁离子会与水和氧气反应,形成铁氢氧化物。

这种氢氧化物在空气中继续氧化,形成铁(III)氧化物,也就是我们常说的铁锈。

铁锈的形成为后续的钢筋腐蚀提供了条件。

2. 钢筋腐蚀的电化学反应钢筋表面形成氧化铁锈膜后,接下来就是钢筋的腐蚀。

钢筋的腐蚀是一种电化学反应,它需要三个要素:金属、电解质和氧气。

钢筋表面的铁离子在电解质溶液中会被氧化成离子,离子会向阳极移动,同时电解质中的氢离子会向阴极移动。

阴极和阳极之间的电荷差异会形成电流,从而导致钢筋的腐蚀。

3. 钢筋腐蚀的产物钢筋腐蚀的产物主要有两种:氢气和氧化铁。

钢筋表面的铁离子在电解质中被氧化成氢离子和氧化铁,其中氢离子会向阴极移动,形成气泡,即氢气。

氧化铁会在钢筋表面形成一层铁锈,这层铁锈会不断增厚,最终导致混凝土结构的破坏。

三、混凝土钢筋腐蚀的影响因素混凝土钢筋腐蚀的发生受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 水泥质量水泥质量是影响混凝土钢筋腐蚀的重要因素之一。

水泥中的氧化铁含量会影响混凝土中的氧化铁含量,进而影响钢筋的腐蚀。

氧化铁含量越高,混凝土中的氧化铁含量就越高,钢筋的腐蚀也就越严重。

2. 氯离子含量氯离子是导致混凝土钢筋腐蚀的重要原因之一。

建筑钢结构的腐蚀分析及防护探讨

建筑钢结构的腐蚀分析及防护探讨

建筑钢结构的腐蚀分析及防护探讨建筑钢结构在建筑工程中起着非常重要的作用,随着时间的推移,建筑钢结构会面临腐蚀的问题,这将严重影响建筑的安全和稳定性。

本文将从腐蚀的原因、影响及防护措施等方面进行探讨。

一、腐蚀的原因1. 大气腐蚀大气环境中的潮湿、盐分、酸雨等都会对建筑钢结构造成腐蚀。

特别是在海边或者工业区域,大气中的盐分和化学物质更容易导致钢结构的腐蚀。

2. 土壤腐蚀建筑钢结构在地下或者与土壤接触的地方也容易发生腐蚀。

土壤中的水分和化学物质,以及土壤的酸碱程度都会对钢结构的腐蚀产生影响。

3. 化学腐蚀在工业生产中,一些化学品的腐蚀性也会对钢结构产生影响,特别是一些腐蚀性强的酸碱类化学品。

二、腐蚀的影响1. 钢结构变薄腐蚀会使得钢结构表面的金属逐渐消耗,从而导致钢结构的壁厚变薄,这将严重影响其承载能力。

2. 减小材料的强度和刚性腐蚀会使得钢结构的强度和刚性下降,导致其承载能力下降,最终影响建筑的使用寿命和安全性。

3. 减小连接部件的抗腐蚀能力腐蚀还会对钢结构的连接部件产生影响,使得连接部件的抗腐蚀能力下降,从而影响整个结构的稳定性。

三、防腐蚀措施1. 表面处理在钢结构制作完成后,可以采用一些表面处理方法来增加钢结构的抗腐蚀能力,比如喷涂防锈漆、镀锌等方法。

2. 使用抗腐蚀材料在一些腐蚀性条件较为严重的场所,可以采用一些抗腐蚀能力强的材料来替代普通的钢材,如不锈钢、耐蚀钢等。

3. 做好维护工作及时进行钢结构的检测和维护工作,及时清除腐蚀部位并进行防腐漆的补涂,可以延长钢结构的使用寿命。

4. 配合设计在设计阶段就要考虑到钢结构所处的环境条件,充分考虑腐蚀问题,从设计上做到合理避免腐蚀可能。

结语建筑钢结构的腐蚀问题对建筑工程的安全性和稳定性都有着非常大的影响,因此需要引起重视。

在建筑钢结构的设计、制作、安装和日常维护中,都应该充分考虑腐蚀问题,做好防腐蚀工作,以保障建筑的安全和稳定。

科研人员也应该继续深入探讨钢结构腐蚀问题的成因及对策,为建筑行业提供更好的技术支持。

高温腐蚀的防护方法

高温腐蚀的防护方法

高温腐蚀的防护方法高温腐蚀是指在高温环境下金属材料与环境气氛中的气体、液体或固体反应而产生的腐蚀现象。

高温腐蚀严重影响着金属材料的性能和使用寿命,因此需要采取一系列防护措施来减轻高温腐蚀的损害。

以下是一些常用的高温腐蚀防护方法。

1. 材料选择:选择耐高温腐蚀的材料是最基本的防护措施。

一些耐高温腐蚀的合金材料,如镍基合金、铬基合金、钛合金等,常用于高温环境下的工程装备。

2. 表面涂层:在金属表面进行涂层可以提供一层物理和化学屏障,阻挡高温氧化物进入金属内部,从而延缓高温腐蚀的发生。

常用的表面涂层有镀层、热喷涂、化学镀、电化学沉积等方法。

3. 稳定化处理:某些金属材料在高温下容易产生相变或氧化,从而导致高温腐蚀。

通过稳定化处理,可以提高材料的耐高温性能。

例如,钛合金可以进行沉淀强化处理,提高其耐高温氧化的能力。

4. 防氧化剂:在高温环境下,某些金属材料容易氧化,形成含氧化物的膜层,增加材料的耐腐蚀性能。

常用的防氧化剂有硅氧烷类、硼酸盐类、硅酸盐类等。

5. 清洁保护:高温环境中的杂质会加速腐蚀的发生。

保持材料表面的清洁和干燥对于减缓高温腐蚀至关重要。

可以采用吹扫、蒸汽清洗、酸洗等方式清除表面的杂质,并在材料表面形成一层保护膜。

6. 封闭防护:对于一些无法直接进行防护的部件,可以采用封闭的防护措施。

例如,在高温炉内部,可以采用陶瓷罩或金属罩将金属结构封闭起来,减少高温气氛对金属的侵蚀。

7. 防尘防油:在一些高温腐蚀环境下,杂质的存在会加速腐蚀的发生。

因此,及时清除油污、尘土等杂质,保持工作环境的清洁,是减缓高温腐蚀的有效手段。

8. 设备维护:定期对设备进行检查和维护,及时发现和修复材料表面的腐蚀点。

此外,注意设备的保养和保护,增加材料的使用寿命。

总结起来,高温腐蚀的防护方法包括材料选择、表面涂层、稳定化处理、防氧化剂、清洁保护、封闭防护、防尘防油和设备维护等。

根据具体的高温腐蚀环境和材料特性,可以综合运用多种方法来减轻腐蚀的损害,保障设备的正常运行。

钢结构的腐蚀与防护

钢结构的腐蚀与防护

钢结构的腐蚀与防护1. 引言钢结构是一种广泛应用于建筑、桥梁、船舶、塔架等工程领域的重要材料。

然而,长期在恶劣环境中使用,钢结构易受到腐蚀的影响。

因此,针对钢结构的腐蚀问题,进行有效的防护是至关重要的。

本文将重点介绍钢结构的腐蚀原因和常见的防护措施。

2. 钢结构的腐蚀原因钢结构的腐蚀主要是由于外界环境因素和金属本身的化学反应导致的。

以下是常见的钢结构腐蚀原因:2.1 大气腐蚀大气中的湿度、氧气、硫化物、氮氧化物等物质会与钢结构表面的金属发生化学反应,导致腐蚀的发生。

尤其是在潮湿、高温、高湿度和酸雨等气候条件下,钢结构的腐蚀速度会更加加快。

2.2 电化学腐蚀当钢结构处于电解质介质中(如水、土壤等),并与其他金属或有机物接触时,电化学腐蚀就会发生。

这种腐蚀形式包括:点蚀腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等。

2.3 金属间腐蚀当钢结构的不同金属部件接触时,由于金属间的电位差异,会发生金属间腐蚀。

此时,电流将在接触点间流动,导致金属腐蚀和损坏。

3. 钢结构的防腐措施为了延长钢结构的使用寿命和确保结构的安全性,必须采取适当的防腐措施来防止腐蚀的发生。

下面是一些常见的钢结构防腐措施:3.1 防锈涂料的应用防锈涂料可应用于钢结构的表面,形成保护膜来防止钢结构与外界环境的直接接触。

可以选择不同种类的防锈涂料,如环氧涂料、聚氨酯涂料等,根据具体的使用环境和所需效果来进行选择。

3.2 电镀镀层通过电镀技术在钢结构的表面形成一层金属镀层,可以提供额外的保护。

常见的电镀镀层包括镀锌、镀镍等,具有很好的附着力和耐腐蚀性。

3.3 阴极保护通过阴极保护的方式来减缓钢结构的腐蚀速度。

阴极保护是利用电流从外部供应到钢结构上,使钢结构成为阴极,从而防止钢结构的腐蚀。

3.4 发挥特殊金属在钢结构的设计中,可以考虑使用具有良好耐腐蚀性的特殊金属来替代普通钢材。

例如,不锈钢在抗腐蚀性方面具有明显优势,可以有效延长钢结构的使用寿命。

3.5 定期维护和检查定期对钢结构进行维护和检查是防止腐蚀的重要措施。

混凝土的结构腐蚀与防护设计

混凝土的结构腐蚀与防护设计

混凝土的结构腐蚀与防护设计混凝土是一种广泛应用于建筑和基础设施工程中的材料,具有强度高、耐久性好的特点。

然而,由于外界环境的影响以及使用过程中的各种因素,混凝土结构也存在着腐蚀的风险。

本文将探讨混凝土的结构腐蚀原因、常见的腐蚀类型以及有效的防护设计方法。

一、混凝土结构腐蚀的原因混凝土结构腐蚀主要是由于外界环境的侵蚀和内部因素的作用导致的。

以下是一些常见的原因:1. 酸碱侵蚀:大气中的酸雨以及土壤中的酸碱性物质会腐蚀混凝土结构表面,导致其失去保护层。

2. 氯离子渗透:在海洋工程或者盐湖地区,氯离子容易通过混凝土渗透至钢筋表面,形成钢筋锈蚀,从而引起混凝土的结构腐蚀。

3. 冻融循环:在寒冷地区,湿度高的条件下,冻融循环会造成混凝土内的水膨胀和收缩,最终导致混凝土结构的开裂和破坏。

4. 碱骑建筑废弃物:有些建筑废弃物中含有碱性物质,如果未经妥善处理就接触到混凝土结构中,会引起混凝土碱骑反应,导致结构损坏。

5. 金属腐蚀:如钢筋内的锈蚀会产生体积膨胀,导致混凝土的开裂与结构损坏。

二、混凝土结构腐蚀的类型混凝土结构腐蚀可分为表面腐蚀和内部腐蚀两种类型。

1. 表面腐蚀:表面腐蚀主要是由于酸碱侵蚀或大气中的氧化物进入混凝土,破坏混凝土保护层,导致表面起砂、剥落或结构开裂。

2. 内部腐蚀:内部腐蚀主要包括钢筋锈蚀和碱骑反应。

钢筋锈蚀是由于氯离子、二氧化碳等渗透到混凝土中,导致钢筋锈蚀并引起混凝土开裂和脱落。

碱骑反应是由于碱性物质与混凝土中的硅酸盐反应产生胶凝胶,导致混凝土体积膨胀,造成结构开裂。

三、混凝土结构腐蚀的防护设计为了延长混凝土结构的使用寿命,减少腐蚀风险,需要采取一系列的防护措施。

以下是一些常见的防护设计方法:1. 表面涂层:涂抹腐蚀特性良好的涂料或防水剂可在一定程度上防止酸碱侵蚀和氧化物的渗透,保护混凝土表面。

2. 添加防腐剂:在混凝土配制过程中添加适量的防腐剂,可减少腐蚀因素对混凝土的侵蚀作用。

3. 加固钢筋:采用不锈钢或镀锌钢筋替代普通钢筋,可有效防止锈蚀引起的混凝土破坏。

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பைடு நூலகம்
2 H2SO4
这类细菌需要元素硫或化合态硫以维持生存,因此它们常在硫矿、油 田以及处理含硫有机废物的排污管内及其附近出现,引起地下钢管的严重 腐蚀。
金属腐蚀的防护与利用
金属材料的腐蚀是普遍存在的,是不可避免的。为了工程建 设、日常生活的安全性和经济性,我们有必要对金属材料及其制 品进行必要的保护。
电化学腐蚀,常见的有析氢腐蚀和吸氧腐蚀。 2. 析氢腐蚀
条件:水膜酸性较强。
阳极(Fe) Fe - 2e- = Fe2+
阴极(杂质) 2 H+ + 2e+ = H2 ↑
总反应
Fe + 2 H+ = Fe2+ + H2 ↑
这种腐蚀过程中有氢气析出,所以称为析氢腐蚀。
3. 吸氧腐蚀 条件:水膜酸性很弱或中性
在含氯化物的介质或被用作受应力的结构时,不锈钢还 不及普通结构钢耐腐蚀。
金属材料的替代品 在耐腐蚀性上下列五类非金属材料可代替金属材料:
天然橡胶和合成橡胶 塑料
强度、硬度低,对氯离子和盐酸的耐蚀性好, 对浓硫酸、硝酸等氧化性酸及有机溶剂的耐 蚀性较差,服役温度低(<80~90℃)
陶瓷:耐蚀和耐热性好,脆性大、抗拉强度低
钢铁磷化
钢铁磷化是把钢铁制件放入磷酸盐溶液中,使其表面获得一层灰 黑色不溶于水的磷酸盐薄膜(磷化膜)。
常用的磷酸盐是磷酸二氢锰铁盐,俗名马日夫盐。分子式为:
nFe(H2PO4)2·mMn(H2PO4)2,简写为 M(H2PO4)2,其中 M 表示二价的 锰、铁、锌等金属元素。
H3PO4
H2PO4- + H+
工程材料的腐蚀与防护
7.2.1 金属的腐蚀与防护
金属腐蚀的普遍性与危害
金属和周围介质发生化学或电化学 作用而引起的变质和破坏叫金属腐蚀。
金属腐蚀是自发的过程,腐蚀现象 十分普遍。
金属腐蚀的分类
化学腐蚀 电化学腐蚀 生物腐蚀
金属管线被腐蚀产生许多小洞
一、化学腐蚀
单纯由化学作用而引起的腐蚀称为化学腐蚀。
差异充气腐蚀
差异充气腐蚀是由于金属表面 氧气分布不均匀而引起的腐蚀,是金 属吸氧腐蚀的一种形式。根据能斯特 方程,氧浓度大的一端电势高,氧得 电子为阴极;氧浓度小一端电势低, Fe失电子为阳极。
腐蚀过程的电极反应如下:
阴极(O2浓度较大的部位): 阳极(O2浓度较小的部位):
1/2 O2 +2e= 2OH Fe+2e = Fe2+
三、生物腐蚀
藻类、贝壳类等生物,特别是微生物在土壤、天然水、自 来水、石油及其产品等各种环境中都存在,它们在新陈代谢过 程中,对金属材料所产生的腐蚀破坏作用都是生物腐蚀。生物 腐蚀引发和加速电化学腐蚀。
生物腐蚀主要有下述三种情况:
破坏防腐物——有机防腐层被细菌分解; 代谢产物的影响——pH降低,促进金属腐蚀; 形成氧浓差电池——活性细菌耗氧引起氧浓度不均
覆盖层也可以用金属保护层,是以另一种金属镀在被保护 的金属制品表面上形成保护层。制备金属保护层有电镀、电刷 镀、渗镀、化学镀等方法。
根据造成金属材料腐蚀的原因和影响腐蚀速度的因素,我们 不难得出这样的结论:即防止金属腐蚀(或减缓金属腐蚀)可以从 金属本性和环境介质两个方面着手。
不锈钢不是万能材料
由含铬 11. 5% ~ 30%,含镍低于22%,加上其他少量合 金元素所组成的,包括 30 种以上不同合金系列的通称。
不锈钢并不是在所有情况下都不生锈,只是耐蚀性较高 而价格相对较低的一大类材料。
阳极 (Fe) 2 Fe - 4e- = 2 Fe2+ 阴极 (杂质) O2 + 2 H2O + 4 e- = 4 OH-
总反应 2 Fe + O2 + 2 H2O = 2 Fe(OH)2 这种腐蚀过程中有氧气溶解,所以称为吸氧腐蚀。
一般条件下,E(O2/OH-) > E(H+/H2)。 大多数金属电极电势低于E(O2/OH-),所以大多数金属都可 能发生吸氧腐蚀,甚至在酸性介质中,金属发生析氢腐蚀的同时, 有氧存在时也会发生吸氧腐蚀。
它发生在非电解质溶液中或干燥 的气体中,在腐蚀过程中不产生电流。
化学腐蚀的实质 属于一般的氧化还原反应。
金属原子
-ne被氧化
金属阳离子
二、电化学腐蚀
1. 腐蚀电池 由于形成了原电池而引起的腐蚀称为电化学腐蚀。 引起腐蚀的原电池称为腐蚀电池。
习惯上把腐蚀电池中发生氧化(即失电子)反应的电极称为 阳极,阳极是电极电势较小的电对,其还原态易失电子;把发 生还原(即得电子)反应的电极称为阴极,阴极是电极电势较 大的电对,其氧化态易得电子。
HPO42- + 2 H+
PO43- + 3 H+
钢铁在该酸性溶液中反应生成 Fe2+,Zn2+,Mn2+ 等离子的 HPO42– 与 PO43– 的复合盐,结晶沉积于金属表面,形成磷化保护膜。 其主要反应可用下列通式表示:
M2+ + HPO42- = MHPO4
3M2+ + 2 PO43- = M3(PO4)2
代谢产物的影响
主要是参与自然界硫、铁元素循环的细菌,即厌氧的硫酸盐
还原菌和好氧的铁细菌及硫杆菌。
硫酸盐还原菌的作用过程: SO42- + 4 H2
S2- + 4 H2O
硫酸盐还原菌作用产生的硫化氢造成局部微酸环境,会发生金属的析 氢腐蚀和氢脆。一般厌氧菌的腐蚀只能在裸露的钢管和铸铁管上发生。
好氧菌作用过程: 2 S + 3 O2 + 2 H2O
碳素材料(石墨):耐蚀性、导电性、导热性能好,脆性大
木材:强腐蚀性环境中一般不耐蚀
二、防止介质对材料的腐蚀
1. 隔绝介质与材料的接触
钝化膜
氧化膜 磷化膜
镀金属保护层
2. 改善环境气体介质
3. 控制和改善环境液体介质
1. 在金属材料表面覆盖各种保护层
钢铁发蓝
也称发黑,形成致密的四氧化三铁(Fe3O4) 薄膜。 常用的碱性发蓝工艺:高浓度的碱(NaOH) 和氧化剂 (NaNO2, NaNO3) 溶液,140 ~ 150℃。 反应主要是氧化还原反应和水解反应: 3 Fe + NaNO2 + 5 NaOH =3 Na2FeO2 + NH3 + H2O 6 Na2FeO2 + NaNO2 + 5 H2O = 3 Na2Fe2O4 + NH3 + 7 NaOH Na2FeO2 + Na2Fe2O4 + 2 H2O = Fe3O4 ↓+ 4 NaOH (亚铁酸钠) (铁酸钠)
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