铝的腐蚀性能及海洋大气环境中铝的腐蚀特性

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海洋气氛对铝的腐蚀

海洋气氛对铝的腐蚀

铝的海洋腐蚀是指铝及铝合金在海水,海洋气氛和工业-海洋大气中所发生的腐蚀行为。

腐蚀是物质在环境作用和影响下所发生的破损和变质。

腐蚀给人类造成了严重的危害,腐蚀造成的直接损失为国民经济年生产总值的1%~3.5%,在各种天灾人祸(火灾、地震、火灾等)中,腐蚀造成的损失不容忽视,居首位,而且这种损失较为隐蔽,不显山,不显水,不易引起人们重视。

2015年中国GDP为676708亿元,如果按2.5%估算当年的直接腐蚀损失就达16918亿元,真是不算不知道,一算就会吓一跳,让人深感惊悸。

铝及大多数铝合金有相当高的抗蚀性,因为在空气中能极为迅速地在它们的表面上形成一层薄薄的致密的Al2O3膜,其厚度仅5nm,颜色与铝相同。

通常,氧化膜在PH4.0~9.0的溶液中是稳定的,而且在浓硝酸(PH=1)和浓氢氧化铵(PH=13)中也是稳定的,铝及工业纯铝表面被机械损伤后,会立即在受伤处表形成新的氧化膜,不会发生进一步的腐蚀。

铝的电位在很大程度上决定于氧化膜的绝缘性能,因此,凡是能改善氧化膜致密性、增加氧化膜厚度、提高氧化膜绝缘性能的因素,通通提高抗蚀性。

反之,凡是降低氧化膜有效保护能力的因素,不管是机械的,还是化学的,都会使铝及铝合金的抗蚀性急剧下降。

铝合金的腐蚀比纯铝的严重,但是也有少数例外。

铝及铝合金在空气、酸与自来水中的耐蚀性能按以下次序增减:Al,Al-Mn合金(3XXX系合金),Al-Mg合金(5XXX系合金),Al-Mg-Si合金(6XXX系合金),Al-Si合金(4XXX系合金),Al-Zn-Mg合金(7XXX系合金),Al-Zn-Mg-Cu合金(7XXX系合金),Al-Cu-Mg(2XXX系合金),Al-Cu合金(2XXX系合金)。

在碱性溶液与海水中的递降次序是:Al-Mg合金(5XXX系合金),工业纯铝(1XXX系合金),Al-Mn合金(3XXX系合金),Al-Mg-Si合金(6XXX系合金),Al-Zn-Mg合金(7XXX系合金),Al-Si合金(4XXX系合金),Al-Zn-Mg-Cu合金(2XXX系合金),Al-Cu-Mg合金(2XXX系合金),Al-Cu合金(2XXX系合金)。

铝合金在海洋环境中的防腐蚀技术研究进展

铝合金在海洋环境中的防腐蚀技术研究进展
铝合金在海洋环境中的防腐蚀技术研究进展
小组成员:
☞ 主要内容 :
1
背景介绍
2
铝合金在海洋环境中防腐蚀技术概述
3
铝合金微弧氧化膜表面原位生长LDH的研究
4
参考文献
1
背景介绍
随着海洋资源开发和国际战略新格局的显现,海洋工程用高性能结构材料 的研发已成为材料研究的热点问题之一。铝合金因具有密度低、比强度高等优 点被广泛应用于船舶和海洋工程领域。然而铝合金本身的硬度低、耐磨性较差
传统的有机涂料防护方式对于抑制铝合金涂层下点蚀的能力十分有限,通常需 要配合阳极氧化、微弧氧化或化学转化处理等来提高铝合金基体防护性能。
3
铝合金微弧氧化膜表面原位生长LDH的研究
研究背景
• 铝合金微弧氧化膜表面存在一定微孔和微裂纹,通常需封孔处理。 • 层状双金属氢氧化物(layer double hydroxide,LDH),水滑石类化合物 主 体由两种金属氢氧化物构成,其结构的灵活性和多样性赋予其优异的吸附性、 离子交换及耐腐蚀性能。
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。
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
MAO
MAO+ NiAl-LDH
0h
720h
1094h
3
铝合金微弧氧化膜表面原位生长LDH的研究
3
铝合金微弧氧化膜表面原位生长LDH的研究
实验结果—动电位极化曲线
微弧氧化铝合金表面NiAl-LDH 的生长抑制了阳极反应和阴极 反应,腐蚀电位正移,icorr 减 小,说明NiAl-LDH的生长提高 其耐蚀性,且随NiAl-LDH的生 长耐蚀性逐渐提高。 Nhomakorabea3

铝在海水中的腐蚀原因

铝在海水中的腐蚀原因

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。

铝合金在海洋大气环境中腐蚀规律分析研究

铝合金在海洋大气环境中腐蚀规律分析研究

铝合金在海洋大气环境中腐蚀规律分析研究作者:邢士波来源:《科学家》2016年第06期摘要”铝合金材料除了密度小、力学性能好、导电导热能力较强外,还具有优良的物理化学性能使得其具有较好的加工性能,目前已成为第二大金属材料,在化学工业中的产量仅次于钢铁。

铝合金材料在自然界中的腐蚀问题已成为一项重要的研究课题。

本文对铝合金在海洋大气环境中腐蚀规律进行了初步的探讨与分析。

关键词:铝合金;海洋;大气腐蚀中图分类号TG172 文献标识码A 文章编号2095-6363(2016)06-0032-021.海洋大气的腐蚀特点材料或零件在大气环境下发生的腐蚀损坏叫大气腐蚀。

统计表明约有80%的金属构件是裸露在大气环境中的,金属的腐蚀同腐蚀环境密切相关,不同的环境直接决定了其腐蚀的状态,腐蚀环境有城市大气环境,也有工业大气环境,还有氯离子含量较高的海洋大气环境,此种大气中盐含量较高,对金属有很强的腐蚀作用。

一般认为,距离海岸线200m以内的区域可称为是海洋大气的腐蚀环境。

在海洋性气候条件下,气温的年、日变化都比较和缓,年较差和日较差都比大陆性气候小。

海洋大气中含有吸湿性较强的离子,如CaCl2和MgCl2等,使得海洋大气的湿度和盐离子含量较高,极易在金属表面形成薄薄的液膜。

一般离海岸越近,大气中含盐量越高,再加上海洋大气中所含水分、氧气联合作用会进一步引起包括铝合金在内的金属材料的电化学腐蚀,这种金属的电化学腐蚀机理如下:2.铝合金腐蚀分析2.1铝合金腐蚀特点分析铝合金的表面氧化膜是铝合金具有耐大气腐蚀性的主要原因,但是在海洋大气环境下,较高浓度的盐分对氧化膜有较大的破坏作用,同时由于铝存在加工和晶界及沉淀相等缺陷,活性物质会在铝合金表面活性位吸附,造成铝合金点腐蚀发生。

一旦铝合金材料受到腐蚀,腐蚀表面一般都包括底层的氧化膜、氧化膜上的腐蚀产物层和薄液膜,和其他环境下的腐蚀特征一样,铝合金的腐蚀速率随着时间的延长而减小,最终趋于一个稳定值。

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

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。

铝在海水中的腐蚀原因

铝在海水中的腐蚀原因

铝在海水中的腐蚀原因铝是一种常见的金属材料,具有轻、强、耐腐蚀等特点,因此被广泛应用于工业和生活中。

然而,当铝暴露在海水中时,会发生腐蚀现象。

本文将从化学反应、电化学原理和物理因素等方面探讨铝在海水中腐蚀的原因。

铝在海水中腐蚀的原因是与化学反应密切相关的。

海水中含有丰富的氯离子和氧气,这两种物质是引起铝腐蚀的主要原因之一。

当铝与氯离子接触时,会发生氧化反应,形成氯化铝。

氯化铝是一种具有腐蚀性的物质,会进一步侵蚀铝表面,导致铝的腐蚀。

此外,氧气也可以与铝发生反应,生成氧化铝。

氧化铝在铝表面形成一层致密的氧化膜,起到一定的保护作用,但在海水中,氧化铝很容易被氯离子破坏,导致铝的腐蚀加剧。

铝在海水中腐蚀的原因还与电化学原理有关。

海水中的含氧量和盐度较高,形成了一个电解质溶液。

当铝与海水接触时,会形成一个电池系统,即铝作为阴极,氧作为阳极。

在这个电池系统中,氧气和氯离子会参与电化学反应,加速了铝的腐蚀过程。

具体来说,铝表面的氧化膜上会形成一些微小的缺陷,这些缺陷就像是微小的阳极,而铝表面则成为了阴极。

海水中的氯离子则在这些缺陷处发生氧化反应,形成氯化铝。

同时,氧气与铝表面发生还原反应,生成氧化铝。

这样,铝表面就会不断地被侵蚀,导致腐蚀的加剧。

物理因素也会影响铝在海水中的腐蚀。

海水中的水动力因素,如水流、波浪等,会对铝表面产生冲击和摩擦,破坏铝表面的氧化膜,使铝暴露在更多的氯离子和氧气下,从而加速了铝的腐蚀速度。

总结起来,铝在海水中腐蚀的原因主要包括化学反应、电化学原理和物理因素。

海水中的氯离子和氧气与铝表面发生反应,形成氯化铝和氧化铝,加速了铝的腐蚀。

海水中的电解质溶液形成了一个电池系统,加速了铝的腐蚀过程。

此外,海水中的水动力因素和温度变化也会影响铝的腐蚀速率。

因此,在使用铝材料时,需要注意避免将其暴露在海水中,或采取一定的防护措施,以延缓铝的腐蚀速度,提高其使用寿命。

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

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。

铝涂层在饱和氧环境下的深海腐蚀性能研究

铝涂层在饱和氧环境下的深海腐蚀性能研究

本科生毕业设计(论文)题目:铝涂层在饱和氧环境下的深海腐蚀性能研究2019年 5 月 31 日摘要在海水腐蚀防护领域,越来越多的开始采用热喷涂金属涂层或牺牲阳极系统保护。

但是深海中相对苛刻的腐蚀环境和相关经验理论的缺失使人们在采用防腐蚀保护措施时缺乏足够的理论支持,以及深海中施工、检测、维修的不易实现性和高额成本,这些都要求了深海需要更加可靠的保证性。

所以就要求我们在降低成本的同时尽可能提高阴极保护的可靠性。

也就是说如何在保证防腐要求时,降低牺牲阳极块的重量或采用适当方式合理替代牺牲阳极就具有重要的工程意义。

本文尝试利用铝涂层来替代铝基牺牲阳极以达到减少阳极用量的目的。

通过试验室加速模拟低温海洋腐蚀试验,研究其耐腐蚀性能,分析、探讨其腐蚀行为,并对铝涂层在不同阴极保护条件下的腐蚀速率进行了研究,尝试对其寿命进行评估。

研究表明,在饱和氧环境下,铝涂层有较好的腐蚀防护效果。

替代方式的寿命均高于牺牲阳极块的寿命,其中阳极块+涂层的防护方式能更大程度地延长双方的寿命。

通过对试样腐蚀形貌的观察,可以发现,在饱和氧环境下,铝基牺牲阳极在阴极保护初期极化时间短,腐蚀电流较大,寿命较短;铝涂层表面持续钝化,寿命较长;在阳极+涂层中,腐蚀电流较小,涂层更易钝化,寿命进一步延长。

关键词:牺牲阳极,涂层,电弧喷涂,腐蚀与防护Corrosion Behavior of Zn/Al Based Sacrificial Anode Coatings in Simulated Low-temperature Sea EnvironmentAbstractIn the field of seawater corrosion protection, more and more start using thermal spraying metal coating or sacrificial anode protection system. But relatively harsh in deep sea corrosion environment, the lack of experience and relevant theory make people in the corrosion protection measures when the lack of sufficient theoretical support, and deep in the construction, testing, maintenance is not easy to realize and high cost, this requires a deep need to be more reliable guarantee. So they asked us to reduce the cost as much as possible to improve the reliability of cathodic protection at the same time. That is how to guarantee the anti-corrosion requirements, reduce the weight of the sacrificial anode blocks or use appropriate way reasonable alternative sacrificial anode has important engineering significance.This paper tries to use aluminum instead of aluminum sacrificial anode coating in order to reduce the dosage of anode. Through laboratory accelerated simulated Marine corrosion test at low temperature, to study the corrosion resistance and the corrosion behavior is analyzed and discussed, and the aluminum coating under different conditions of cathodic protection of the corrosion rate was studied, and try to evaluate its life.Studies have shown that under all kinds of atmosphere, the aluminum alloy anode coating protective effect is better; Under the saturation of oxygen, aluminum coating has good corrosion protection effect. Alternative ways are higher than the life of a piece of the life of the sacrificial anode and the anode block + coating protective way more to prolong the life of both sides.Through observation of the specimen corrosion morphology, which can be found that, under the saturation of oxygen, aluminum sacrificial anode polarization short time at the beginning of the cathodic protection, corrosion current is bigger, life is short; Aluminum coating the surface passivation continuously, life is long; In anode + coating, corrosion current smaller, easier to passivation coating, further extend the service life.Key words: sacrificial anode, coating , arc spraying, corrosion and protection目录第一章绪论 (1)1.1 深海环境腐蚀机理 (1)1.1.1 深海环境腐蚀特性 (1)1.1.2 深海开发的必要性 (1)1.1.3 深海常用结构材料 (1)1.2 阴极保护 (2)1.2.1 阴极保护技术 (2)1.2.2 阴极保护系统的设计 (2)1.2.3 牺牲阳极的阴极保护 (2)1.3 涂层腐蚀防护技术 (4)1.3.1 腐蚀防护涂层的选用依据 (4)1.3.2 有机涂层 (4)1.3.3 热喷涂金属涂层 (4)1.3.4 复合涂层 (5)1.4 本文研究目的及研究内容 (5)1.4.1 研究目的及意义 (5)1.4.2 本文的研究内容 (6)第二章试验材料及试验方法 (7)2.1 试验材料 (7)2.2 电弧喷涂铝涂层 (8)2.3 铝基牺牲阳极 (9)2.4 铝基阳极涂层的作用原理 (10)2.5 腐蚀试验 (11)2.5.1 腐蚀试验设备 (11)2.5.2 试验原理与方法 (12)2.5.3 表面腐蚀组织观察 (12)第三章铝涂层在饱和氧环境下模拟低温海洋环境腐蚀性能研究 (13)3.1 概述 (13)3.2 试验结果与分析讨论 (13)3.2.1 铝基牺牲阳极试验结果分析与讨论 (13)3.2.2 铝涂层试验结果分析与讨论 (15)3.2.3 铝阳极+铝涂层试验结果与分析讨论 (17)3.3 铝基牺牲阳极涂层的寿命评估 (20)3.3.1 铝基牺牲阳极寿命评估 (20)3.3.2 铝涂层寿命评估 (20)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)第一章绪论1.1 深海环境腐蚀机理1.1.1 深海环境腐蚀特性海洋占地球总面积的三分之二以上,浩瀚的海洋中蕴藏了丰富的矿产资源。

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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。

AL-CU-MG、AL-ZN-MG系铝合金有晶间腐蚀的倾向。

(5)应力腐蚀开裂(SCC):铝合金的SCC是在20世纪30年代初被发现的。

金属在应力(拉应力或内应力)和腐蚀介质的联合作用下所发生的一种破坏,被称为SCC。

SCC的特征是形成腐蚀一种机械裂缝,既可以沿着晶界发展,也可以穿过晶烂扩展。

由于裂缝扩展是在金属内部,会使金属结构强度大大下降,严重时会发生突然破坏。

材料受到局部应力或应力作用不平均时,受到高应力作用的区域会形成阳极,而受较低应力作用的区域则形成阴极,因此作用应力会使得腐蚀作用更为加速称谓为应呼电池。

应力腐蚀发生在冷加工的材料时,高度冷加工的区域更具阳极性,另外在材料存在裂缝的情况下,也会造成应力腐蚀。

4、铝的腐蚀机理
(1)化学腐蚀:金属的化学腐蚀是金属在干燥气体(如氧、氯、硫化氢等)和非电解质溶液中进行化学反应的结果。

化学反应引起引起腐蚀,在腐蚀过程中不产生电流。

金属的化学腐蚀只在特定的情况下发生,不具普遍性。

例如:金属的氧化M-O→MO。

(2)电化学腐蚀:金属的和介质发生电化学反应而引起的腐蚀,在腐蚀的过程中有阳极和阴极区,电流可以通过金属在一定的距离中流动,如金属在各种介质溶液(如海水、酸、碱、盐溶液、潮湿大气等)中的腐蚀。

在一般情况下电化学腐蚀主要为微电池腐蚀和浓差电池腐蚀。

(3)化学或电化学加机械因素的腐蚀:这是多因素引起的腐蚀。

由于各种因素的相互作用,往往产生非常激烈的腐蚀,一般包括应力腐蚀,腐蚀疲劳、空蚀腐蚀等。

5、海洋大气环境下铝的腐蚀
海洋大气环境对铝的腐蚀作用主要表现在:使铝腐蚀速度加快;海盐粒子对铝的腐蚀作用;氯离子对铝的腐蚀作用。

(1)海洋大气环境下铝的腐蚀速度加快
铝在各类大气环境下的腐蚀速率如表1所示,从中可明显看出在海洋性大
气环境下,铝的腐蚀速率明显加快。

表1 大气环境下各类金属的腐蚀速率
(2)海洋大气环境中海盐粒子对铝的腐蚀
海洋大气中含有大量的海盐粒子,海浪及大风也将海水带入大气中,会降落在暴露的金属表面上,海盐粒子极易吸湿,形成强腐蚀液,对金属有着很强的腐
蚀作用。

靠海越近,海雾中的氯化物含量越高,在该环境下的物体上盐分沉积量也越多,造成的腐蚀也越严重。

铝合金在这样的条件下会产生疏松的腐蚀产物。

(3)海洋大气环境中氯离子对铝的腐蚀
铝及铝合金具有良好的耐大气腐蚀特性,但当大气中存在氯离子时会加速铝合金的腐蚀。

卤素离子,尤其是氯离子能破坏铝合金表面的氧化膜,使其耐蚀能力下降。

在海水、海洋大气条件下,铝合金的耐蚀性能降低。

距海岸线距离不同,大气中的海盐例子浓度不同,氯离子的浓度也不同。

距离海岸线越近,氯离子浓度越高。

因为氯离子半径小,穿透力强,当氯离子吸附在金属表面上时,会从钝化膜的薄弱部位进入钝化膜,使钝化膜发生局部破坏,开始对基体腐蚀,从而对铝合金有强烈的点蚀作用。

大气中氯离子浓度越高,腐蚀速度越快。

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