海水、海洋大气腐蚀特点及防腐

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盐雾试验标准

盐雾试验标准

盐雾试验标准对灯饰产品表面防腐能力的判定分析一、概论灯饰产品有一些材料的耐腐蚀性较差,尤其是室外灯具的工作环境比较差,灯具的装饰性使得其表面要求极其重要。

需要采用一定防腐保护措施才能满足顾客对产品质量的需要。

因此对灯具产品及其材料的耐大气和环境气候的抗腐蚀性试验或模拟试验成了是本行业关心的问题。

我在这方面作了一些工作和研究,在此将盐雾试验的方法或标准对灯装饰产品表面防腐蚀能力的判断分析作个总结,以供设计选材和表面防护处理作参考。

二、腐蚀机理灯饰产品的工作环境为大气和室内环境,条件恶劣的在海洋气候或海底。

大气腐蚀分干大气腐蚀;潮大气腐蚀;湿大气腐蚀三类。

1,大气腐蚀的特点大气腐蚀的特点是金属表面处于薄层电解液下的腐蚀过程,其腐蚀机理符合电化学腐蚀规律:当金属表面形成连续的电解液薄层时,大气腐蚀的阴极过程为:O2+2H2O+4e→4OH-阳极过程为:Me- ne→Me n+ ;当Fe、Zn全部浸入还原性酸液:阴极为氢去极化;在城市污染大气形成的酸性水膜下:阴极为氧去极化腐蚀.在薄层液膜下:氧易达到金属表面生成氧化膜,阳极钝态,阳极极化;液膜增厚(湿大气)氧达到金属表面要有个扩散过程,因此腐蚀受控减缓。

锈蚀机理:大气腐蚀之锈层处于潮湿条件下,锈层起强氧化剂作用,锈层内阳极发生在金属的Fe3O4界面上:Fe-2e→Fe2+;阴极发生在Fe3O4和FeOOH界面上:6FeOOH+2e→2Fe3O4+2H2O+2OH-,锈层参与了阴极过程。

在工业大气下,SO2、NO2、H2S和NH3等都增加大气腐蚀作用。

当湿度大于70%时,水膜形成,发生电化学腐蚀,腐蚀速度急剧增加;当湿度过小于70%湿度时,二氧化硫的电化学腐蚀速度很小。

尤其是铁、锌、镉、镍不耐硫酸的金属,在大气中极容易腐蚀。

一般认为SO2的腐蚀机理是硫酸盐穴自催化过程。

一旦锈层生成硫酸盐,锈层便无保护能力。

所以碳钢在室外大气条件下必须进行保护,方法有防锈漆、镀Zn、AI等或加入耐大气腐蚀之合金元素,如Cu、P等使锈层具有很好的保护作用。

船舶腐蚀原因及防腐措施分析

船舶腐蚀原因及防腐措施分析

船舶腐蚀原因及防腐措施分析船舶腐蚀是指船舶在使用过程中由于受到自然环境、化学物质等因素的影响而导致船体或船舶设备表面出现腐蚀现象。

船舶作为重要的海上运输工具,其安全性和使用寿命直接关系到航运业的发展和人民生活的质量。

对船舶腐蚀原因及防腐措施进行深入分析,对船舶安全和使用寿命的保障具有重要意义。

一、船舶腐蚀的原因1. 海水腐蚀海水中含有大量氯化钠等盐类,这些盐类会在船舶表面形成腐蚀性的介质,加速船舶金属材料的腐蚀过程。

海水中的氯离子是引起金属腐蚀最主要的因素之一,特别是在气候潮湿的海域。

2. 大气腐蚀船舶在航行中会受到大气中的氧气、水蒸气和其他气体的腐蚀影响,特别是在潮湿、多雨、多雾的环境中,船舶的金属表面更容易被腐蚀。

3. 电化学腐蚀船舶金属结构在海水中存在电化学反应,而产生腐蚀。

由于船舶金属结构通常会接触海水,因而船舶金属结构表面容易产生电化学腐蚀,加速金属材料的腐蚀速度。

4. 微生物腐蚀海水中存在大量的微生物,这些微生物通过附着在船舶金属表面,生长繁殖并分泌酸性物质,对船舶金属结构起到了腐蚀作用。

微生物腐蚀主要出现在船舶的水线以下处,对船舶的腐蚀程度常常超出人们的意料。

5. 化学品腐蚀在船舶的运输和装卸过程中,还会受到化学品的腐蚀。

船舶承载的化学品会对船舶的货舱、舱壁等部位造成腐蚀,并加速船舶的老化。

二、船舶腐蚀的防腐措施1. 选用耐腐蚀性能好的材料船舶在设计和建造过程中,应该选用耐腐蚀性能好的材料,例如不锈钢和合金材料等,以提高船舶的抗腐蚀能力。

2. 表面处理船舶的金属表面应进行防腐处理,如喷涂防锈漆、热浸镀锌、电镀镍等措施,以降低船舶金属表面受到海水、空气等腐蚀介质的侵蚀程度。

3. 防腐保护系统船舶建造时应设计合理的防腐保护系统,例如在船体表面覆盖防腐蚀漆、使用防腐蚀涂料、安装防腐蚀陶瓷等,形成保护层,延长船舶的使用寿命。

4. 海水防腐船舶在浸泡在海水中的时间较长,因此要对船舶的海水部位进行特殊的防腐处理,包括船舶底部的防腐蚀漆涂层,以及使用防腐蚀剂等措施。

船舶腐蚀原因及防腐措施分析

船舶腐蚀原因及防腐措施分析

船舶腐蚀原因及防腐措施分析
船舶腐蚀是指船舶结构部件受到各种外界环境因素作用下,发生表面金属材料物质的损失和结构破坏的现象。

船舶腐蚀的主要原因有以下几个方面:
1.海水腐蚀:海水中含有大量的氯离子和溶解性氧,这些物质会与金属结构发生电化学反应,导致金属腐蚀。

海水中的微生物和海洋生物也会对金属结构产生腐蚀作用。

2.大气腐蚀:船舶在大气环境中暴露,不断受到大气中的氧、水蒸气、二氧化硫、酸雨等化学物质的侵蚀,从而引起金属表面的腐蚀。

3.电化学腐蚀:船舶结构中不同金属材料之间的电位差异会产生电流,在浸泡在电解质中的金属表面形成阳极和阴极,从而引起电化学腐蚀。

为了防止船舶腐蚀,可以采取以下一些防腐措施:
1.防护涂料:通过在金属表面涂覆防护涂料,形成一层保护膜,可以阻止氧气和水分进入金属表面,减少腐蚀的发生。

2.电位保护:通过在金属结构上加装阴极保护设备,使金属结构成为阴极,从而牺牲阴极以保护金属结构不被腐蚀。

3.合理设计:在船舶结构的设计中,应合理选择材料和结构形式,避免或减少不同金属材料之间的电位差,从而减少电化学腐蚀的发生。

4.定期检测和维护:船舶应定期进行腐蚀检测和维护,及时修复受损的防腐层和金属结构,避免腐蚀进一步扩大。

5.使用防腐材料:在船舶建造和维修过程中,应选择具有良好耐腐蚀性能的材料,如不锈钢、铝合金等,以提高船舶的抗腐蚀能力。

船舶腐蚀是一个常见的问题,需要采取一系列的防腐措施,从材料选择到定期检测和维护,都能有效减少船舶腐蚀的发生,延长船舶的使用寿命。

防海水腐蚀等级

防海水腐蚀等级

防海水腐蚀等级
海洋防腐蚀是海洋工程的关键技术之一,开展海洋重防腐测试项目对于降低重大灾害性事故发生减少金属材料的损耗、防止地球有限矿产资源过早枯竭等有着重要意义。

具体等级如下:
C1腐蚀级别低,适用于办公室、学校、宾馆等;
C2腐蚀级别较低,适用于可能发生冷凝的建筑,如库房、体育馆等;
C3中等腐蚀级别,适用于高湿度的生产厂房,如食品加工厂、洗衣厂、酒厂等;
C4高腐蚀级别,适用于中等含盐度的工业区、沿海区域,如化工厂、沿海船舶、造船厂;
C5很高腐蚀级别,适用于高湿度和高含盐度的沿海区域;
CX是极端的防腐等级,适用于具有极高湿度和侵蚀性大气的工业区域.。

海洋腐蚀环境的速度

海洋腐蚀环境的速度
朝向太阳的一面相比,背向太阳面的金属材料尽管避开太阳光直射,但温度较低,湿润程度更高使腐蚀更为严重。 综上所述,如要使用的铜带能达到在海洋气候下保证一定的耐腐蚀性,我建议: 直接使用涂锡铜带来生产海洋船舶上的配套设备,现在国内已有好多厂家在使用涂锡铜带生厂船用换热器,比如:基伊埃,澳森,迪峰,上京奥太华,上海元和等机械设备制造商。 锡是一种银白色的金属,质地柔软,有高度的延展性,容易被抛光刷亮,加热融化。它是无毒金属,在食品工业中被广泛利用。此外,可焊性好,在空气中几乎不变色,在硫酸、硝酸、盐酸的稀溶液中几乎不溶解,因此铜引线、焊片、与火药和橡胶接触的零件常采用镀锡?。按电解液的酸碱度来分,镀锡可分为酸性镀锡和紫铜箔碱性镀锡。酸性镀锡的阴极电流效率高,接近100%,沉积速度快,整平性好,外观漂亮耐久,有很好的防腐装饰作用。紫铜箔碱性镀锡的镀层与基体金属的结合力好,对镀前的清洗工作要求不高,镀液的分散能力极强且不需要添加有机添加剂。因此,在电力电容器行业中,常用紫铜碱性镀锡的方法来对紫铜箔进行电镀。紫铜箔镀锡后冲压成引线片插入在芯子的薄膜中,镀锡的一个作用是防止裸露的铜催化的老化;另一个作用是提高铜的可焊性。
水中的溶解度主要取决于海水的盐度和温度,随海水盐度增加或温度升高,氧的溶解度降低。含氧量增加有利于钝化膜的形成和修补,使钝化膜的稳定性提高,点蚀和缝隙腐浊的倾向减小。 3 ﹑CO2、碳酸盐的影响 海水中的CO2主要以碳酸盐和碳酸氢盐的形式存在,并以碳酸氢盐为主。CO2气体在海水中的溶解度随温度、盐度的升高而降低,随大气中CO2气体分压的升高而升高。海水中的碳酸盐对金属腐蚀过程有重要影响,碳酸盐通过pH值的增大,在金属表面沉积形成不溶的保护层,从而对腐蚀过程起抑制作用。 4﹑温度的影响 海的洋环境中温度随着时间、空间上的差异会在一个比较大的范围变化。表层海水温度还随季节而呈周期性变化。温度对海水腐蚀的影响是复杂的。温度升高,会加速金属的腐蚀。正常海水含氧量下,温度是影响腐蚀的主要因素。这是因为含氧量足够高时,控制阴极反应速度的是氧的扩散速度,而不是含氧量。在海洋环境中对金属钝化,温度升高,钝化膜稳定性下降,点蚀、应力腐蚀和缝隙腐蚀的敏感性增加。 5﹑光照条件 铜在光照下会促进铜金属表面的光敏腐蚀反应及真菌类生物的生物活性,这就为湿气和尘埃在金属表面贮存并腐蚀提供更大的可能性。海洋环境中的材料背阳面比朝阳面腐蚀更快。这是因为与

海洋环境腐蚀特点及激光熔覆技术在海洋防腐中的应用

海洋环境腐蚀特点及激光熔覆技术在海洋防腐中的应用

海洋环境腐蚀特点及激光熔覆技术在海洋防腐中的应用摘要:详细分析了海洋中各个区域的腐蚀特点。

介绍了激光熔覆技术在海洋设备构件防腐中的应用以及此技术在应用上出现的问题。

关键字:海洋腐蚀;金属构件;激光熔覆引言海洋中蕴藏着丰富的自然资源,海洋的开发不仅具有重要的经济意义,更能体现一个国家的科技水平与科研能力。

现今,随着海洋开发力度的增加,海底石油输送管道、深海钻井平台、海上跨海大桥等海上产业设施数量逐年上升[1]。

海洋环境恶劣的腐蚀特点,必然会对海上金属构件产生极其严重的腐蚀。

据统计,2016年世界上因腐蚀产生的经济损失占全球国民生产总值的3.4%,海洋构筑物的腐蚀占到其中的三分之一[2]。

因此,对海洋环境腐蚀特点充分认识以及选择合适的方法对海上金属构件进行防护具有特别的经济意义。

1.海洋环境腐蚀特点海水中含有大量的盐类,导电性良好,构成一种天然良好的电解质溶液,因而处于其环境中的金属构筑物会遭受特别严重的腐蚀。

若根据处于海洋环境中的特点不同分类,可将海洋腐蚀环境分为几个区域:大气区、飞溅区、潮差区、全浸区以及海泥区[3]。

1.1大气区海洋大气区指位于海平面以上的大气区域,这个区域中含有较高的盐分。

湿润的大气环境会在金属表面形成薄薄的一层含盐水膜,加速金属构件的腐蚀。

此区域的腐蚀性受大气中含盐量、温度、光照等条件影响[4]。

1.2飞溅区海洋飞溅区指处于海平面以上,受风浪飞溅影响的区域[5],氧气含量高、受海浪击打且干湿交替[6]。

与其他区域相比较腐蚀情况最为严重,一方面金属表面干湿交替,富含大量氧气,发生氧去极化反应;另一方面,海浪的击打会对金属表面的防护层造成破坏,使得防护措施失效,发生腐蚀[7]。

1.3潮差区海水潮差区指因海水潮汐作用而发生干湿交替变化的区域,与飞溅区类似,此区域氧气含量大,干湿交替[8]。

由于潮差周期大,高度变化大,钢结构在涨潮时受海浪海水共同作用,落潮时,露出海面部分又会有残存海水液膜,随露出时间延长而逐渐减薄,在减薄乃至干燥过程中形成盐沉积以及过饱和海水液膜,腐蚀规律较为复杂[9]。

海洋平台的腐蚀及防腐技术

海洋平台的腐蚀及防腐技术

腐蚀原理
海洋平台腐蚀的主要原因是电化 学、化学反应和生物侵蚀等。
电化学腐蚀是由于海洋平台结构材料与海水、海洋生物等接触,形成原电池反 应,导致金属腐蚀。这种腐蚀在海洋平台中最为普遍,严重时可能导致平台结 构削弱。
化学反应腐蚀主要是由于海洋平台结构材料与海水、盐分等化学物质发生反应, 导致腐蚀。例如,钢铁材质的海洋平台在海水中会发生氧化反应,形成铁锈, 导致结构材料的腐蚀。
挑战与机遇
当前,微生物腐蚀及防腐技术的研究仍面临着一系列的挑战。首先,微生物腐 蚀的机制尚不完全清楚,需要进一步深入研究;其次,现有防腐技术的效果还 需要进一步提高,以满足更为严苛的防腐要求;此外,新型防腐技也带来了诸多机遇。随着环境保护意识的 提高和绿色可持续发展的要求,对于环保型防腐技术的需求不断增加。例如, 生物防腐剂和生物防护技术的发展前景十分广阔。此外,随着材料科学和纳米 技术的快速发展,新型防腐材料的研发和应用也将为微生物腐蚀及防腐技术的 发展带来新的机遇。
2、化学方法
化学方法主要包括使用缓蚀剂和杀菌剂。缓蚀剂是一种能够减缓金属腐蚀的物 质,如亚硝酸盐、铬酸盐等。杀菌剂则用于消灭海洋生物,防止生物污损引起 的腐蚀。然而,这些化学物质有可能对海洋生态系统造成负面影响,因此需要 慎重使用。
3、生物方法
生物方法主要利用某些生物的耐腐蚀特性,如海藻、珊瑚等,以降低海水的腐 蚀性。此外,生物污损也可以形成保护层,提高金属的耐腐蚀性能。生物方法 具有环保性和长效性,但需要充分考虑生物生态平衡以及不同生物对不同材料 的适应性。
未来展望
随着科技的不断进步,海洋环境腐蚀控制技术将迎来更多的发展机遇。新型材 料和涂层技术的研发将为海洋腐蚀控制提供更多选择。此外,智能防腐技术也 将成为未来的研究热点,包括智能涂层、自修复材料等。同时,随着海洋工程 的发展,针对深海和极地等特殊环境的腐蚀控制技术也将得到进一步研究和发 展。

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。

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海水、海洋大气中的金属腐蚀1、海水水质的主要特点含盐量高,盐度一般在35g/L左右;腐蚀性大;海水中动、植物多;海水中各种离子组成比例比较稳。

pH变化小,海水表层pH在8.1~8.3范围内,而在深层pH则为7.8左右。

2、海水腐蚀的特点海水腐蚀为电化学腐蚀;海水腐蚀的阳极极化阻滞对大多数金属(铁、钢、铸铁、锌等)都很小,因而腐蚀速度相当大;海水氯离子含量很高,Cl-破坏钝化膜,因此大多数金属在海水中不能建立钝态,在海水中由于钝化的局部破坏,很容易发生空隙和缝隙腐蚀等局部腐蚀。

不锈钢在海水中也遭到严重腐蚀;多数金属阴极过程为氧去极化作用,少数负电性很强金属(Mg)及合金腐蚀时发生阴极氢去极化作用;海水电导率很大,海水腐蚀电阻性阻滞很小,所以海水腐蚀中不仅腐蚀微电池的活性大,腐蚀宏电池的活性也很大。

海水的电阻率很小,因此异种金属接触能造成的显著的电偶腐蚀。

其作用强烈,作用范围大。

3、海水腐蚀的影响因素3.1盐类及浓度盐度是指100克海水中溶解的固体盐类物质的总克数。

一般在相通的海洋中总盐度和各种盐的相对比例并无明显改变,在公海的表层海水中,其盐度范围为3.20%~3.75%,这对一般金属的腐蚀无明显的差异。

但海水的盐度波动却直接影响到海水的比电导率,比电导率又是影响金属腐蚀速度的一个重要因素,同时因海水中含有大量的氯离子,破坏金属的钝化,所以很多金属在海水中遭到严重腐蚀。

盐类以Cl-为主,一方面:盐浓度的增加使得海水导电性增加,使海水腐蚀性很强;另一方面:盐浓度增大使溶解氧浓度下降,超过一定值时金属腐蚀速度下降。

3.2 pH值海水pH在7.2-8.6之间,为弱碱性,对腐蚀影响不大。

3.3碳酸盐饱和度在海水pH条件下,碳酸盐达到饱和,易沉积在金属表面形成保护层。

若未饱和,则不会形成保护层,使腐蚀速度增加。

3.4含氧量海水腐蚀是以阴极氧去极化控制为主的腐蚀过程。

海水中的含氧量是影响海水腐蚀性的重要因素。

氧在海水中的溶解度主要取决于海水的盐度和温度,随海水盐度增加或温度升高,氧的溶解度降低。

如果完全除去海水中的氧,金属是不会腐蚀的。

对碳钢、低合金钢和铸铁等,含氧量增加,则阴极过程加速,使金属腐蚀速度增加。

但对依靠表面钝化膜提高耐蚀性的金属,如铝和不锈钢等,含氧量增加有利于钝化膜的形成和修补,使钝化膜的稳定性提高,点蚀和缝隙腐浊的倾向减小。

含氧量增加,金属腐蚀速度增加;对于能形成钝化膜的金属,含氧量适当增加,有助于防止腐蚀的进一步进行。

3.5温度一方面:温度升高,腐蚀速度加快。

另一方面:温度升高,氧在海水中溶解度下降,引起腐蚀速度减小海水的温度随着时间、空间上的差异会在一个比较大的范围变化。

从两极到赤道,表层海水温度可由0℃增加到35℃,海底水温可接近0℃,表层海水温度还随季节而呈周期性变化。

温度对海水腐蚀的影响是复杂的。

从动力学方面考虑,温度升高,会加速金属的腐蚀。

另一方面,海水温度升高,海水中氧的溶解度降低,同时促进保护性碳酸盐的生成,这又会减缓钢在海水中的腐蚀。

但在正常海水含氧量下,温度是影响腐蚀的主要因素。

这是因为含氧量足够高时(实测值为5 mL/L以上),控制阴极反应速度的是氧的扩散速度,而不是含氧量。

对于在海水中钝化的金属,温度升高,钝化膜稳定性下降,点蚀、应力腐蚀和缝隙腐蚀的敏感性增加。

3.6流速流速增加,金属腐蚀速度增加。

海水腐蚀是借助氧去极化而进行的阴极控制过程,并且主要受氧的扩散速度的控制,海水流速和波浪由于改变了供氧条件,必然对腐蚀产生重要影响。

另一方面,海水对金属表面有冲蚀作用,当流速超过某一临界流速wc时,金属表面的腐蚀产物膜被冲刷掉,金属表面同时受到磨损,这种腐蚀与磨损联合作用,使钢的腐蚀速度急剧增加。

对于在海水中能钝化的金属,如不锈钢、铝合金、钛合金等,海水流速增加会促进其钝化,可提高耐蚀性。

3.7海生物的影响海生物在大多数情况下是加大腐蚀的,尤其是局部腐蚀。

海水中叶绿素植物可使海水中含氧量增加,海生物放出的CO使周围海水酸性加大,海生物死亡、2S,这些都可使腐蚀加速。

此外,有些海生物会破坏金腐烂可产生酸性物质和H2属表面的油漆或镀层,有些微生物本身对金属就有腐蚀作用。

4、海洋大气腐蚀大气腐蚀基本上属于电化学性腐蚀范围。

它是一种液膜下的电化学腐蚀,和浸在电解质溶液内的腐蚀有所不同。

由于金属表面上存在着一层饱和了氧的电解液薄膜,使大气腐蚀以优先的氧去极化过程进行腐蚀。

另一方面在薄层电解液下很容易造成阳极钝化的适当条件,固体腐蚀产物也常以层状沉积在金属表面,因而带来一定的保护性。

例如,钢中含有千分之几的铜,由于生成一层致密的、保护性较强的锈膜,使钢的耐蚀性得到明显改善。

海洋大气是指在海平面以上由于海水的蒸发,形成含有大量盐分的大气环境。

此种大气中盐雾含量较高,对金属有很强的腐蚀作用。

与浸于海水中的钢铁腐蚀不同 ,海洋大气腐蚀同其它环境中的大气腐蚀一样是由于潮湿的气体在物体表面形成一个薄水膜而引起的。

这种腐蚀大多发生在海上的船只、海上平台以及沿岸码头设施上。

普通碳钢在海洋大气中的腐蚀比沙漠大气中大50倍~100倍。

除了在强风暴的天气中,在距离海岸近的大气中的金属材料,特别是在距海岸200m离海岸24m处钢的腐蚀比240m 以内的大气区域中,强烈的受到海洋大气的影响,.处大12倍,海洋大气中金属材料腐蚀速率明显变化发生在距海岸线 15 km到 25 km之间。

因此,海洋大气的影响范围一般界定为20km左右。

海洋大气中相对湿度较大,同时由于海水飞沫中含有氯化钠粒子,所以对于海洋钢结构来说,空气的相对湿度都高于它的临界值。

因此,海洋大气中的钢铁表面很容易形成有腐蚀性的水膜。

薄水膜对钢铁的作用而发生大气腐蚀的过程,符合电解质中电化学腐蚀的规律。

这个过程的特点是氧特别容易到达钢铁表面,钢铁腐蚀速度受到氧极化过程控制。

空气中所含杂质对大气腐蚀影响很大,海洋大气中富含大量的海盐粒子,这些盐粒子杂质溶于钢铁表面的水膜中,使这层水膜变为腐蚀性很强的电解质,加速了腐蚀的进行,与干净大气的冷凝水膜比,被海雾周期饱和的空气能使钢的腐蚀速度增加8倍。

5、海洋大气腐蚀的影响因素5.1 大气相对湿度海洋大气中相对湿度较大,空气的相对湿度都高于它的临界值。

因此海洋大气中的钢铁表而有腐蚀性水膜。

表面水膜的厚度对钢铁的海洋大气腐蚀有重要影响,它直接影响到钢铁腐蚀速率和腐蚀机理。

同一般的大气腐蚀相比,由于海洋大气环境具有高的湿度,钢铁表面通常存在较厚的水膜,随着水膜厚度的增加,腐蚀速度变大。

对于海洋大气环境的不同湿度,所形成的水膜也具有不同的厚度,因而在不同海域的海洋大气腐蚀形式也不完全相同。

对于日晒和风吹,钢铁表而的水膜厚度也会发生改变,从而改变钢铁表面大气腐蚀的过程。

腐蚀性水膜对钢铁发生作用的海洋大气腐蚀的过程,符合电解质中电化学腐蚀的规律。

这个过程是氧特别容易到达钢铁表而,钢铁腐蚀速度受到氧极化过程控制。

此外,海洋环境中的雨、雾、露中的水分通过不同的方式影响相对湿度,进而影响钢铁的大气腐蚀过程。

试验结果表明钢在相对湿度大于70%时腐蚀严重。

5.2大气含盐量海洋大气中因富含大量的海盐粒子,形成含有大量盐分气体的环境,这是与其它气体环境的重要区别。

这些盐粒子杂质溶于钢铁表面的水膜中,使这层水膜变为腐蚀性很强的电解质,加速了腐蚀的进行,与干净大气的冷凝水膜比,被海雾周期饱和的空气能使钢的腐蚀速度增加8倍。

海洋大气区海盐的沉积随风浪条件、距离海面的高度和在空气中暴露时间的长短等因素有关。

随着海岸线向内陆的扩展,大气中盐雾含量逐渐降低,海洋大气腐蚀现象会相对减弱直至过渡到一般的大气腐蚀环境。

5.3干湿交替的影响暴露于海洋大气环境下的金属材料表面常常处于干湿交替变化的状态中,干湿交替导致金属表面盐浓度较高从而影响金属材料的腐蚀速率干湿交替变化的频率受到多种因素的影响。

空气中的相对湿度通过影响金属表面的水膜厚度来影响干湿交替的频率。

日照时间如果过长导致金属表面水膜的消失,降低表面的润湿时间,腐蚀总量减小。

另外降雨、风速对金属表面液膜的干湿交替频率也有一定的影响。

在海洋大气区金属表面常会有真菌和霉菌沉积,这样由于它保持了表面的水分而影响干湿交替的频率从而增强了环境的腐蚀性。

5.4光照条件光照条件是影响材料海洋大气腐蚀的重要因素。

光照会促进铜及铁金属表面的光敏腐蚀反应及真菌类生物的生物活性,这就为湿气和尘埃在金属表面贮存并腐蚀提供更大的可能性。

在热带地区金属受到日光的强烈照射,同时珊瑚粉尘和海盐混合在一起使金属的腐蚀极为严重。

另外,海洋大气中的材料背阳面比朝阳面腐蚀更快。

这是因为与朝向太阳的一面相比,背向太阳面的金属材料尽管避开太阳光直射、温度较低,但其表面尘埃和空气中的海盐及污染物未被及时冲洗掉,湿润程度更高使腐蚀更为严重。

5.5大气温度不同海域由于温度及其它环境因素的差异,海洋大气的腐蚀性差异较大。

海洋大气腐蚀环境的温度及其变化通过影响金属表而的水蒸汽的凝聚、水膜中各种腐蚀气体和盐类的溶解度、水膜的电阻以及腐蚀电池中的阴、阳极过程的腐蚀速度来影响金属材料的海洋大气腐蚀。

在一般的大气环境中由于相对湿度低于金属临界相对湿度,在温度升高的情况下由于环境干燥,金属的腐蚀仍然很轻微。

但是在海洋大气腐蚀环境中由于空气湿度大,常常高于金属的临界相对湿度,温度的影响十分明显,温度升高使海洋大气腐蚀明显加剧。

对于一般的化学反应,温度每升高10℃,反应速度提高到2倍。

所以同一地区的季竹变化会影响腐蚀速度。

温度越高,腐蚀性越强一般热带海洋大气的腐蚀性最强温带海洋大气次之温度较低的南北极最弱。

6、下面着重说一下湿度和温度的影响大气腐蚀速度与水膜厚度如图所示Ⅰ区—干大气腐蚀Ⅱ区—潮大气腐蚀Ⅲ区—湿大气腐蚀Ⅳ—金属零件表面水膜厚超过1mm,相当于金属全浸在水中的腐蚀,随水膜厚度进一步增加,金属的腐蚀速度不再变化。

区域I:在大气湿度特别低的情况下,金属表面只有几个分子层厚的附着水膜,没有形成连续的电解液,腐蚀速度很小,相当于干大气腐蚀。

区域Ⅱ:随着大气湿度的增加,金属表面液膜层厚度也逐渐增加,形成连续电解液膜层,(几十或几百个水分子层厚),但膜薄氧易于扩散进入界面,发生电化学腐蚀。

此区腐蚀速度急剧增加,相当于潮的大气腐蚀。

区域Ⅲ:水膜厚可达几十至几百微米,为湿的大气腐蚀区。

随着液膜的增厚,氧的扩散阻力加大,因而腐蚀速度也相应降低。

区域Ⅳ:当金属表面水膜变得更厚,如大于1mm时,已相当于全浸在电解液中的腐蚀情况,腐蚀速度已基本不变。

一般环境的大气腐蚀大多是在Ⅱ、Ⅲ区进行的。

但应当指出的是,随着气候条件和相应的金属表面状态的变化,各种腐蚀形式可以相互转换。

对于某些金属来说,大气腐蚀强烈地受到温度和大气中水分含量的影响,湿度的波动和大气尘埃中的吸湿性杂质容易引起水分冷凝,在含有不同数量污染物的大气中,金属都有一个临界相对湿度,超过此值,腐蚀速度会突然增加。

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