自然环境中的腐蚀汇总
世界各地自然环境腐蚀严酷度腐蚀等级
按ISO9223~9226的规定对世界各地51个地区环境腐蚀严酷度进行分类，其结果见表1
表1 世界各地环境腐蚀严酷度腐在不同环境中的腐蚀破坏程度随环境介质和环境因素的不同而存在很大差别，准确评价和描述环境的腐蚀行为是产品正确选材和提高产品的使用寿命的重要保证，环境腐蚀严酷度分类分级技术正是基于这种需要而发展起来的，几十年来，人们在大气、海水、土壤三个领域发展了多种环境腐蚀严酷度分类分级技术。
腐蚀学原理第八章 金属在自然环境中的腐蚀_图文
零件之间的间缝和狭缝、氧化膜和腐蚀产物以及镀层中的 孔隙、材料的裂缝，以及落在金属表面上的灰尘和碳粒下 的缝隙等等，都是促使毛细凝聚的良好条件。在这些地方 大气腐蚀的产生和加速，很大程度上取决于毛细凝聚作用 。
2 吸附凝聚。在相对湿度低于100％时，未发生纯粹的物 理凝聚之前，由于固体表面对水分子的吸附作用也能形成 薄的水分子层。吸附的水分子层数随相对湿度的增加而增 加。吸附水分子层的厚度也与金属的性质及表面状态有关 。一般为几十个分子层的厚度。
(2) 湿膜的形成
金属暴露在室外大气或易遭到水滴飞溅的条件下，金属表面易形 成约1μm～1mm厚的可见水膜。这种情况如大气沉降物的直接 降落(雨、雪、雾、露、融化的霜和冰等)；水分的飞溅(海水的 飞沫)；周期浸润(海平面上工作的零件，周期地与水接触的构件 等)；空气中水分的凝结(露点以下水分的凝结、水蒸气的冷凝等 )。例如，露天仓库、户外工作的飞机、设备、仪器、海上运输 和水上飞机等，这些都经常会溅上水分或落上雨雪。
在中性或碱性液膜下：O2+2H2O+4e → 4OH－
在酸性液膜下： O2+4H++4e → 2H2O
3．大气腐蚀机理
大气腐蚀开始时受很薄而致密的氧化膜性质的影响。一旦金属处于“湿态 ”，即当金属表面形成连续的电解液膜时，就开始以氧去极化为主的电化 学腐蚀过程。在薄的锈层下氧的去极化在大气腐蚀中起着重要的作用。
8.1.3 影响大气腐蚀的主要因素
1．大气相对湿度的影响
空气中含有水蒸气的程度叫做湿度。水分愈多，空气愈潮 湿，通常以1m3空气中所含的水蒸气的克数来表示潮湿程 度，称为绝对湿度。在一定温度下空气中能包含的水蒸气 量不高于一定极限(不高于大气中的饱和蒸汽值)，温度愈 高，空气中达到饱和的水蒸气量就愈多。所以习惯用在某 一温度下空气中水蒸气的量和饱和水蒸气量的百分比来表 示相对湿度(RH)。当空气中的水蒸气量增大到超过饱和 状态，就出现细滴状的水露。
自然环境中的腐蚀汇总概要
图5-2 大气腐蚀锈层形成后腐蚀 机理的Evans模型
当锈层干燥时，即外部气体相对湿度下降时，锈层和底部基 体金属的局部电池成为开路，在大气中氧的作用下锈层内的Fe2+ 重新氧化成Fe3+，即发生反应： 4 Fe3O4 + O2 + 6H2O → 12FeOOH
因此，在干湿交替的情况下，带有锈层的钢腐蚀被加速。
（2）潮大气腐蚀 当大气中的相对湿度足够高(但低于100%），在金属表面存在 着肉眼看不见的薄液膜时所发生的腐蚀称为潮大气腐蚀。 特点： 水膜达几十到几百个水分子层厚， 约10nm-1μm 形成了连续的电解液薄膜（II区） 膜较薄，氧易于扩散进入界面 电化学腐蚀，腐蚀速度急剧增大 案例： – 铁在没有雨雪淋到时的生锈
引言
金属材料在自然环境中的腐蚀是最为普遍的腐蚀现象。
2018年11月9日
自然环境即是指与自然界陆、海、空相对应的土壤、海水 （包括淡水）和大气，及与三者都有关系并广泛存在的微生物。
腐蚀的特点会因环境或介质的改变而不同，从原理上来说， 金属在自然环境中的腐蚀属于电化学腐蚀的范畴，因此腐蚀的基 本过程应该遵循电化学规律。
2018年11月9日
5.1 大气腐蚀
5.2土壤腐蚀 5.3 淡水和海水腐蚀
5.4 微生物腐蚀
2018年11月9日
5.1 大气腐蚀
5.1.1 大气腐蚀的定义和特点 5.1.2 大气腐蚀的分类 5.1.3 大气腐蚀机理 5.1.4 大气腐蚀的影响因素 5.1.5 防止大气腐蚀的措施
2018年11月9日
（3）湿大气腐蚀 当空气湿度接近于100%，以及当水以雨、雪、水沫等形式直 接落在金属表面上时，金属表面便存在着肉眼可见的凝结水膜，此 时发生的腐蚀称为湿大气腐蚀。 特点： 水膜较厚，约为1μm-1mm 随着水膜加厚，氧扩散困难 腐蚀速度下降（III区）
金属腐蚀的种类
金属腐蚀的种类金属腐蚀是指金属在特定环境下受到化学或电化学反应的影响，导致其表面失去原有的金属性质和功能的现象。
金属腐蚀种类繁多，主要可分为以下几类：一、普通腐蚀普通腐蚀是指金属在自然环境中或特定工作条件下，受到氧化、水解、酸碱等化学反应作用而导致表面失去原有金属性质和功能的过程。
这种腐蚀主要是由于环境中存在一定浓度的氧气和水分，使得金属表面发生氧化反应而产生锈迹。
二、微生物腐蚀微生物腐蚀是指在特定环境下，某些微生物通过代谢活动产生酸、碱等物质对金属表面进行侵蚀而引起的一种化学反应。
这种类型的腐蚀主要发生在海洋、地下沉积物及某些工业设备中。
三、应力腐蚀应力腐蚀是指在外界作用力（如张力、压缩力等）下，在特定介质中，金属表面发生化学反应而导致金属的腐蚀现象。
这种类型的腐蚀主要发生在高温、高压、高张力等工作环境中。
四、电化学腐蚀电化学腐蚀是指在特定介质中，金属表面与周围环境之间发生电化学反应而导致金属的失效。
这种类型的腐蚀主要是由于电极势差引起的。
五、氢致脆性氢致脆性是指在特定条件下，金属表面吸附大量氢原子而导致其变得容易断裂的现象。
这种类型的腐蚀主要发生在强酸、强碱等介质中，并且对于某些合金材料来说，氢致脆性也是一种常见问题。
六、疲劳裂纹疲劳裂纹是指在重复载荷作用下，金属材料内部产生微小裂纹，并逐渐扩大最终导致材料失效的过程。
这种类型的失效通常发生在机械设备和结构件上。
七、高温氧化高温氧化是指在高温环境下，金属表面与氧气反应而导致其表面发生化学变化的过程。
这种类型的腐蚀主要发生在高温炉窑、热处理设备等工作环境中。
总结：金属腐蚀种类繁多，每一种类型的腐蚀都有其特定的原因和影响因素。
对于不同类型的金属材料，在使用过程中需要根据实际情况选择合适的防护措施来延长其使用寿命。
自然环境中金属的腐蚀
自然环境中金属的腐蚀自然环境中，金属的腐蚀是一种常见的现象。
金属腐蚀指的是金属与周围环境发生化学反应，导致金属表面发生损坏。
金属腐蚀不仅会对金属材料本身造成损害，还会对环境和人类造成不良影响。
本文将介绍金属腐蚀的原理、影响因素以及防腐措施。
首先，金属的腐蚀是由于金属与氧气、水和其他化学物质之间的反应而引起的。
金属腐蚀的主要原理是电化学反应。
金属在电解质溶液中放电，被溶液中的阴离子氧化，并释放出电子。
在金属表面产生一个阳极区和一个阴极区，阳极区发生金属溶解，而阴极区则减少金属表面的反应。
金属腐蚀的速度在很大程度上取决于环境因素。
其中，氧气和水是金属腐蚀的主要因素。
水中的氧气与金属发生氧化反应，形成金属氧化物。
这种氧化反应是金属腐蚀的根本原因。
此外，温度、湿度、盐度、酸碱度等环境条件也会影响金属腐蚀的速度。
例如，高温和湿度会加速金属腐蚀的发生，而酸性环境也会增加金属腐蚀的程度。
金属腐蚀不仅会对金属材料本身造成损害，还会对环境和人类健康造成不良影响。
金属腐蚀会导致金属材料的强度降低，减少其使用寿命。
此外，金属腐蚀还会产生有害物质，如氧化物、盐和酸等，这些物质会对环境造成污染。
例如，铁腐蚀会生成铁锈，不仅对钢结构的稳定性造成威胁，还会对土壤和水体造成污染。
金属腐蚀还会导致环境中的金属离子增加，从而对生物体产生毒害。
为了延长金属材料的使用寿命，并减少金属腐蚀对环境和人类的危害，我们需要采取一系列的防腐措施。
其中，最常见的方法是涂层保护。
利用涂层可以将金属与周围环境隔离，降低金属表面与空气和水接触的机会，从而达到防止金属腐蚀的效果。
涂层材料通常有油漆、漆膜、聚合物薄膜等，其具有隔离作用，可以保护金属免受外界环境的侵蚀。
此外，金属腐蚀还可以通过电化学方法来防止。
例如，将金属与另一种更容易腐蚀的金属连接在一起，将使腐蚀发生在后者上，而保护前者。
这种方法被称为阴极保护。
此外，还可以通过阳极保护的方法，即在金属表面附着一个以金属为主的阳极，在金属腐蚀过程中发生氧化反应，将腐蚀反应集中在阳极上。
材料腐蚀知识点教学文案
1.金属材料最重要、最常见的破坏形式是断裂、磨损和腐蚀。
（1）断裂（crack）是指金属构件受力超过其弹性极限、塑性极限而发生的破坏。
可从不同角度分为脆性断裂、塑性断裂、沿晶断裂、穿晶断裂、机械断裂等等。
断裂的结果，使构件失效，但金属材料本身还可重新熔炼再用。
（2）磨损(wear)是指金属表面与其相接触的物体或与其周围环境发生相对运动，因摩擦而产生的损耗或破坏。
它是个渐变过程。
有时磨损了的零件还可修复。
例如，用电刷镀可修复轻微磨损的轴。
（3）腐蚀(corrosion)是指金属在其周围环境的作用下引起的破坏或变质现象。
从不同角度，曾对腐蚀下过不同的定义，如：(1)“材料因与环境反应而引起的损坏或变质”；(2)“除了单纯机械破坏之外的一切破坏”；(3)“冶金的逆过程”；(4)“材料与环境的有害反应”。
2.金属腐蚀（Corrosion of metals）：金属与周围环境(介质)之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质。
就是说，金属腐蚀发生在金属与介质间的界面上。
由于金属与介质间发生化学或电化学多相反应，使金属转变为氧化(离子)状态。
可见，金属及其环境所构成的腐蚀体系以及该体系中发生的化学和电化学反应就是金属腐蚀学的主要研究对象。
一、腐蚀分类方法由于腐蚀领域广而且多种多样，因此有不同的分类方法。
最常见的是从下列不同角度分类：(1) 腐蚀环境:按腐蚀环境分类最合适，可分为潮湿环境、干燥气体、熔融盐，各种腐蚀试验研究方法主要取决于腐蚀环境；(2) 腐蚀机理：潮湿环境下属电化学机理，干燥气体中为化学机理。
(3) 腐蚀形态类型：点蚀、应力腐蚀、断裂(4) 金属材料：在手册中是常见的和实用的，但从分类学观点来看，效果不好。
(5) 应用范围或工业部门：实为按环境分类的特殊应用(6) 防护方法：是从防腐蚀出发，根据采取措施的性质和限制进行分类，如：a. 改变金属材料本身。
如改变材料的成分或组织结构，研制耐蚀合金。
腐蚀环境种类
环境种类大气腐蚀环境1.农村大气农村大气是最洁净的大气，空气中不含强烈的化学污染，主要含有有机物和无机物尘埃等。
影响腐蚀的因素主要是相对湿度、温度和温差.2.城市大气城市大气的主要污染物主要是城市居民生活所造成的大气污染，如汽车尾气、锅炉排放的SO2等。
实际上，很多大城市往往也是工业城市，或者是海滨城市，所以大气环境污染的相当复杂。
3.工业生产区大气工业生产区所排放的污染物含有大量的SO2、H2S等含硫化合物，所以工业大气环境最大的特征是含有硫化物。
他们易溶于水，形成的水膜成为强腐蚀介质，加速金属的腐蚀。
随着大气相对湿度和温差的变化，这种腐蚀作用更强。
很多石化企业和钢铁企业往往非常大，可以形成一个中等城市规模，大气质量相当差，对工业设备和居民生活造成的污染极其严重。
4.海洋大气其特点是空气湿度大，含盐分多。
暴露在海洋大气中的金属表面有细小盐粒子的沉降。
海盐粒子吸收空气中的水分后很容易在金属表面形成液膜，引起腐蚀。
在季节或昼夜变化气温达到露点是尤为明显。
同时尘埃、微生物在金属表面的沉积，会增强环境的腐蚀性。
所以海洋大气对金属结构的腐蚀性比内陆大气，包括乡村大气和城市大气要严重的多.海洋的风浪条件、离海面的高度等都会影响到海洋大气腐蚀性。
风浪大时，大气中的水分含盐量高，腐蚀性增加。
据研究，离海平面7～8m处的腐蚀最强，在此之上越高腐蚀性越弱。
雨量的大小也会影响腐蚀，频繁的降雨会冲刷掉金属表面的沉积物，腐蚀会减轻。
相对湿度升高会使海洋大气腐蚀加剧。
一般热带腐蚀性最强，温带次之，两级最弱。
中国最典型的处于海洋腐蚀环境中的是杭州湾跨海大桥，地处亚热带海洋性季风气候。
5.处于海滨的工业大气环境，属于海洋性工业大气，这种大气中既含有化学腐蚀污染的有害物质，又含有海洋环境的海盐粒子。
2种腐蚀介质的相互作用对混凝土的危害更大。
淡水腐蚀环境混凝土碳化模型国内外学者提出了许多混凝土碳化深度预测模型,这些模型大致可分为两类:一类是基于试验数据或实际结构的碳化深度实测值,采用数学统计或神经网络等方法拟合得到的经验模型;另一类为基于碳化反应过程的定量分析建立的理论模型。
金属腐蚀学金属腐蚀学24.ppt
按
自然环境中的腐蚀
材
料
所
工业环境中的腐蚀
在
环
境
生物环境中的腐蚀
金属在自然环境中的腐蚀
• 大气腐蚀 • 淡水和海水腐蚀 • 土壤腐蚀 • 微生物腐蚀
• 酸、碱、盐溶液中的腐蚀 • 工业水中的腐蚀 • 熔盐中的腐蚀 • 石油天然气的腐蚀 • 液态金属的腐蚀 • 宇航环境 • 核工业环境
Content
目录
01 大气腐蚀 02 海水腐蚀 03 土壤腐蚀 04 微生物腐蚀
Chapter
章节
01
金属材料 在大气环境中腐蚀
大气腐蚀
全世界在大气中使用的金属材料超过其生产总量的60％。 参与大气腐蚀过程的主要是氧和水分，其次是二氧化碳，腐蚀性气
体，大气腐蚀还与地域、季节、时间等条件有关。
由于大气环境的不同，材料的腐蚀严重性有着明显的差别。常用金 属材料在工业区比沙漠区的大气腐蚀速度可能大50~100倍。
强。 一般来说，金属的临界相对湿度在70%左右。临界相对湿度随金属种类、金属 表面状态以及环境气氛的不同而有所不同。 （2）温度和温度差的影响 • 温度差影响着水汽的凝聚，水膜中气体和盐类的溶解度。一般说来，随着温度的升 高，腐蚀加快。
大气腐蚀
大气腐蚀的影响因素
（3）日照时间和气温 • 气温高、湿度大而又能使水膜在金属表面上的停留时间较长，则会使腐蚀速度加快。 （4）风向和风速 • 风向和风速对金属的大气腐蚀影响也很大。从海上吹来的风不仅会带来盐分，还会增
O2 + 4H+ + 4e → 2H2O • 大气腐蚀也不能排除O2以外的其它阴极去极化剂（如H+、SO2等）的作用。
大气腐蚀
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定的。
5.2.3.2
阴极过程的特点
(1)土壤中气相或液相的定向流动 定向流动的程度取决于土壤表
层温度的周期波动、大气压力及土壤湿度的变化、下雨、风吹及 地下水位的涨落等因素。
(2)在土壤的气相和液相中的扩散 氧的扩散过程是土壤中供氧的
5.1.1 大气腐蚀的定义和特点
金属材料暴露在空气中，由于空气中的水和氧的化学和电化 学作用而引起的腐蚀称为大气腐蚀。
最常见的大气腐蚀现象——生锈 世界钢产量60%以上的钢材是在大气环境中使用 大气 腐蚀损失的金属约占总腐蚀损失量的50%以上； 对于某些功能材料(如微电子线路)、装饰材料及文物，即使 是轻微的大气腐蚀有时也是不允许的。
5.2.5
土壤腐蚀的影响因素
5.2.5.1 材料因素的影响 5.2.5.2 土壤性质的影响
5.2.5.3 杂散电流和微生物对土壤腐蚀的影响
5.2.5.4 土壤腐蚀性的估计
图5-7 土壤中新旧管道 连接形成的腐蚀电池 1—旧管(阴极) 2—新管(阳极)
5.2.5.1
材料因素的影响
钢铁是地下构件普遍采用的材料。铸铁、碳钢、低合金钢在 土壤中的腐蚀速度并无明显差别。冶炼方法、冷加工和热处理对 其土壤腐蚀行为影响不大，腐蚀速度约为0.2mm/a。通常，金属 的腐蚀速度随着在地下埋置时间的增长而逐渐减缓。
5.2.2
土壤电解质的特性
(1)多相性 土壤由土粒、水、空气等固、液、气三相组成，结构 复杂，而且土粒中又包含着多种无机矿物质以及有机物质。 (2)多孔性 在土壤的颗粒间形成大量毛细管微孔或孔隙，孔隙中 充满了空气和水。 (3)不均匀性 从小范围看，有各种微结构组成的土粒、气孔、水 分的存在以及结构紧密程度的差异。 (4)相对固定性 土壤的固体部分对于埋在土壤中的金属表面可以 认为是固定不动的，仅土壤中的气相和液相可作有限的运动。
2016年6月11日
(2) 固体颗粒的影响 固体颗粒对大气腐蚀影响的方式可分为三种：
颗粒本身具有腐蚀性，如NaCl颗粒及铵盐颗粒，颗粒有吸湿作用， 溶于金属表面水膜中，提高了电导和酸度，阴离子又有很强的侵蚀 性；
颗粒本身无腐蚀作用，但能吸附腐蚀性物质，如碳粒能吸附SO2及 水汽，冷凝后形成酸性溶液；
5.1.4.1 湿度
当金属表面处于比其温度高的空气中，空气中的水蒸气将于 液体凝结于金属表面上，这种现象称为结露。
空气中的湿度越大，金属与空气的温差越大，越容易结露， 而且金属表面上的电解液膜存在的时间越长，腐蚀速度也相应越 大。
2016年6月11日
5.1.4.2 温度
结露与环境的温度有关。统计结果表明，在其他条件相 同时，平均气温高的地区，大气腐蚀速度较大。昼夜温度变化 大，也会加速大气腐蚀。
（2）潮大气腐蚀 当大气中的相对湿度足够高(但低于100%），在金属表面存在 着肉眼看不见的薄液膜时所发生的腐蚀称为潮大气腐蚀。 特点： 水膜达几十到几百个水分子层厚， 约10nm-1μm 形成了连续的电解液薄膜（II区） 膜较薄，氧易于扩散进入界面 电化学腐蚀，腐蚀速度急剧增大 案例： – 铁在没有雨雪淋到时的生锈
2016年6月11日
5.1.3.1 大气腐蚀初期的腐蚀机理
(1)阴极过程 通常是氧的去极化反应，即：O2+2H2O+4e→4OH酸性介质： O2+4H++4e→2H2O
当从全浸状态下 的腐蚀转变为大气腐蚀时，阴极过程由氢去极化为 主转变为氧去极化为主
(2)阳极过程
在薄液膜下，大气腐蚀阳极过程会受到较大阻碍，阳极钝化及金属 离子水化过程的困难是造成阳极极化的主要原因。
5.1.3 大气腐蚀机理
大气腐蚀是金属处于表面膜层电解液膜下的腐蚀过程，因此 大气腐蚀主要是电化学腐蚀，遵从电化学腐蚀的一般规律；同时 ，由于干湿交替，电极过程又有自身特点。
5.1.3.1 5.1.3.2 5.1.3.3 5.1.3.4 大气腐蚀初期的腐蚀机理 锈层形成后的腐蚀机理 锈层的结构和保护性 耐候钢锈层结构的特点
5.1.3.4 耐候钢锈层结构的特点
耐候钢，即耐大气腐蚀钢，是通过合金化在钢中加入一定量 的Cu、P、Cr、Ni、Mo等合金元素形成的具有优异的耐大气腐 蚀性能的低合金钢。
2016年6月11日
5.1.4 大气腐蚀的分类
大气腐蚀的影响因素比较复杂，但主要因素有： 湿度
主要 因素
温度
大气 成分
2016年6月11日
露 点 温 度 表
2016年6月11日
5.1.4.3 大气成分
(1) SO2的影响 在大气污染物中，SO2的影响最为严重。 SO2促进金属大气 腐蚀的机理主要有： 一部分SO2在高空中能直接氧化成SO3，溶于水中生成 H2SO4 一部分SO2被吸附在金属表面，与Fe作用生成FeSO4， FeSO4进一步氧化并由于强烈的水解作用生成硫酸
颗粒既非腐蚀性，又不吸附腐蚀性物质，如砂粒落在金属表面能形
成缝隙而凝聚水分，形成氧浓差的局部腐蚀条件。
2016年6月11日
5.1.5 防止大气腐蚀的措施
提高材 料的耐 蚀性
合理设 计和环 境保护
措施
改变局 部大气 环境
表面涂 层保护
2016年6月11日
5.2 土壤腐蚀
5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6 土壤腐蚀的定义和特点 土壤电解质的特性 土壤腐蚀的电极过程 土壤中的腐蚀电池 土壤腐蚀的影响因素 防止土壤腐蚀的措施
5.2.3
土壤腐蚀的电极过程
5.2.3.1 阳极过程的特点 5.2.3.2 阴极过程的特点 5.2.3.3 土壤腐蚀的控制特征
5.2.3.1
Sn等。
阳极过程的特点
1)阳极溶解时没有显著阳极极化的金属，如Mg、Zn、Al、Mn、 2)阳极溶解的极化率较低，并决定于金属离子化反应的过电位，
如Fe、碳钢、Cu、Pb。
2016年6月11日
5.1.3.2 锈层形成后的腐蚀机理
Evans提出处于湿润条件下的铁锈层可以起到强氧化剂的作 用。 阳极反应发生在金属/Fe3O4界面上： Fe→Fe2+ + 2e 阴极反应发生在Fe3O4 /FeOOH界面上： 8FeOOH + Fe2+ + 2e→3 Fe3O4 + 4H2O
图5-6 管道在结构不同的土壤中 所形成的氧浓差电池
5.2.4
土壤中的腐蚀电池
(1)长距离腐蚀宏电池 埋设于地下的长距离金属构件通过组成、 结构不同的土壤时形成长距离宏电池。 (2)土壤的局部不均一性所引起的腐蚀宏电池 土壤中石块等夹杂 物的透气性比土壤本体差，使得该区域金属成为腐蚀宏电池的阳 极，而和土壤本体区域接触的金属就成为阴极。 (3)埋设深度不同及边缘效应所引起的腐蚀宏电池 即使金属构件 被埋在均匀的土壤中，由于埋设深度的不同，也能造成氧浓差腐 蚀电池。 (4)金属所处状态的差异引起的腐蚀宏电池 由于土壤中异种金属 的接触、温差、应力及金属表面状态的不同，也能形成腐蚀宏电 池，造成局部腐蚀。
2016年6月11日
大气腐蚀不是一种腐蚀形态，而是一类腐蚀的总称。一般情 况下，大气腐蚀以均匀腐蚀为主，还可以发生点蚀、缝隙腐蚀、 电偶腐蚀、微动腐蚀及应力腐蚀和腐蚀疲劳等。
2016年6月11日
5.1.2 大气腐蚀的分类
引起大气腐蚀的主要成分是水和氧，特别是能使金属表面湿 润的水，是决定大气腐蚀速度和腐蚀历程的主要因素。
止电解液中的情况相似；在疏松干燥的土壤中，腐蚀过程转变为 阳极控制占优势(图5-5b)，这时腐蚀过程的控制特征近似于大气
腐蚀；对于由长距离宏电池作用下的土壤腐蚀，如地下管道经过
透气性不同的土壤形成氧浓差腐蚀电池时，土壤的电阻成为主要 的腐蚀控制因素，其控制特征是阴极-电阻混合控制或者甚至是
电阻控制占优势
图5-1 大气腐蚀速度与金属 表面水膜厚度的关系
2016年6月11日
一般按照金属表面潮湿度——电解液膜层的存在状态，把大 气腐蚀分为以下三类：
干大气 腐蚀
潮大气 腐蚀
湿大气腐蚀
2016年6月11日
（1）干大气腐蚀 在空气非常干燥的条件下，金属表面不存在液膜层的腐蚀称为 干大气腐蚀。 特点： 金属表面的吸附水膜厚度不超过 10nm 没有形成连续的电解液膜（I区） 腐蚀速度很低，化学氧化的作用较 大 在金属表面形成一层保护性氧化膜 案例： – 金属Cu、Ag等在含有硫化物污染了的 空气中失泽
图5-2 大气腐蚀锈层形成后腐蚀 机理的Evans模型
当锈层干燥时，即外部气体相对湿度下降时，锈层和底部基 体金属的局部电池成为开路，在大气中氧的作用下锈层内的Fe2+ 重新氧化成Fe3+，即发生反应： 4 Fe3O4 + O2 + 6H2O → 12FeOOH
因此，在干湿交替的情况下，带有锈层的钢腐蚀被加速。
图5-8 含0.1N(5.85g/L)NaCl的土壤中 水含量和钢管的腐蚀速度(Ⅰ) 及长距离宏电池作用(Ⅱ)
5.2.5.2
土壤性质的影响
1)孔隙度(透气性) 较大的孔隙度有利于氧渗透和水分保存，而 它们都是腐蚀初始发生的促进因素。 2)水含量 土壤中水含量对腐蚀的影响很大，并且与引发腐蚀的 电池类型有关。 3)电阻率 土壤电阻率与土壤的孔隙度、水含量及盐含量等许多 因素有关。 4)酸度 土壤酸度的来源很复杂，可能来自土壤中的酸性矿物质 ，或来自生物和微生物的生命活动所形成的有机酸和无机酸，甚 至来自于工业污水等人类活动造成的土壤污染。 5)盐含量 通常土壤中盐含量约为80～1500×10-6。
主要途径。
图5-5 不同土壤条件下的腐蚀过程控制特征 a)阴极控制——大多数土壤中的微电池腐蚀 b)阳极控制——疏松干燥土壤中的微电池腐蚀 c)阴极-电阻控制——长距离宏电池腐蚀