非金属材料耐腐蚀性能大全
第五章非金属结构材料耐蚀性
3. 耐老化性能：氟塑料>硬聚氯乙烯、聚丙烯 酸酯类> 聚甲醛、尼龙>聚乙烯 >聚丙烯
第五章非金属结构材料耐蚀性
4. 防老化措施
（1）化学防老化
i) 结构上减少双键和叔碳原子，引入苯环或其它环 或引进梯形结构，提高热稳定性 ii) 减少引发剂残余量，避免微量的过渡金属存在， 缩聚物中残留单体应尽量少。
（2）物理防老化
加入抗氧剂、光屏蔽剂、紫外线吸收剂、热稳定 剂等助剂
第五章非金属结构材料耐蚀性
5.1.4 降 解
降解：聚合物在长期使用过程中，由于受到光、氧、
热、化学介质、机械、微生物等因素作用，分子链 发生断裂，聚合物被分裂成较小部分的化学反应。
(一) 物理降解
(1) 热降解 •解聚（主链断裂）：加成的“逆反应”，单体迅速生成，
第五章非金属结构材料耐蚀性
腐蚀破坏形式：
5.1. 1 渗透、溶胀与溶解
渗透：溶胀的一个重要诱因。 溶胀：溶剂小分子先渗透、扩散到大分子化合物之
间，进一步发生溶剂化作用，溶剂分子包围大分子， 削弱大分子间相互作用力，导致高分子材料体积胀大 和重量增加的现象。 溶胀所形成的体系叫凝胶。 ①有限溶胀：若溶胀进行到一定程度就不再继续进行 下去，则称之为有限溶胀； ②无限溶胀：溶胀不断地进行下去直至高分子材料完 全溶解成大分子溶液第五，章非这金属种结构溶材料胀耐蚀称性 为无限溶胀；
（2）组成（主要是官能团）； （3）构形与构象， （4）分子量大小与分布 （5）添加剂。
第五章非金属结构材料耐蚀性
二、高分子材料的腐蚀特征： 1.与金属腐蚀的区别： （1）金属是导体，大多数金属腐蚀为电化学 腐蚀，高分子材料一般不能导电，因此高 分子材料的腐蚀老化不是电化学腐蚀，不 能用电化学规律解释。 （2）金属材料的腐蚀多发生在界面上，一般 由外而内进行（晶间腐蚀与应力腐蚀例 外）；而高分子材料的老化大多为介质向 材料内部渗透扩散引起。
耐蚀（酸）非金属材料
常⽤的⾮⾦属耐蚀材料有铸⽯、⽯墨、耐酸⽔泥、天然耐酸⽯材和玻璃等。
⽯墨。
⽯墨材料在⾼温下有⾼的机械强度。
⽯墨材料常⽤来制造传热设备。
⽯墨具有良好的化学稳定性。
除了强氧化性的酸（如硝酸、铬酸、发烟硫酸和卤素）之外，在所有的化学介质中都很稳定，甚⾄在熔融的碱中亦稳定。
铸⽯。
铸⽯具有极优良的耐磨与耐化学腐蚀性、绝缘性及较⾼的抗压性能。
在各类酸碱设备中，其耐腐蚀性⽐不锈钢、橡胶、塑性材料及其他有⾊⾦属⾼得多，但铸⽯脆性⼤、承受冲击荷载的能⼒低。
玻璃。
按形成玻璃的氧化物可分为：硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、硼酸盐玻璃和铝酸盐玻璃等，其中硅酸盐玻璃是应⽤最为⼴泛的玻璃品种。
硅酸盐玻璃的化学稳定性很⾼，抗酸性强，组织紧密⽽不透⽔，但它若长期在某些介质作⽤下，也会受侵蚀。
硅酸盐玻璃具有较好的光泽和透明度、化学稳定性和热稳定性好、机械强度⾼、硬度⼤和电绝缘性强，但不耐氢氟酸、热磷酸、热浓碱液的腐蚀。
⼀般⽤作制造化学仪器和⾼级玻璃制品，⽆碱玻璃纤维。
耐热⽤玻璃和绝缘材料等。
⽔玻璃型耐酸⽔泥。
⽔玻璃型耐酸⽔泥具有能抗⼤多数⽆机酸和有机酸腐蚀的能⼒，但不耐碱。
⽔玻璃胶泥衬砌砖、板后必须进⾏酸化处理。
天然耐蚀⽯料
花岗岩强度⾼，耐寒性好，但热稳定性较差；⽯英岩强度⾼，耐久性好，硬度⾼，难于加⼯；辉绿岩及⽞武岩密度⾼、耐磨性好、脆性⼤、强度极⾼、加⼯较难；⽯灰岩热稳定性好，硬度较低。
非金属材料耐腐蚀性能表
工业纯
+ +
乙酸
CH3COOH
118
50%水溶液
+ + +
+ + +
+ + +
10%水溶液
+ + 0
+ + + +
+ + +
+ + + + + + + +
氨
NH3
-33
气体，工业纯
+ + +
+ + + +
+ + +
10%水溶液
+ + 0
+ + +
+ + +
+ + + + + + + + + + + + + 0
常用非金属材料耐化学腐蚀性表
介质 分子式 沸点 浓度 温度 20 40 60 80 100 120 20 40 60 80 100 120 20 40 60 80 100 120 20 40 60 80 100 120 20 40 60 80 100 120 20 40 60 80 100 120 20 40 60 80 100 120 20 40 UPVC 0 CPVC 0 管件 PE + + 0 PP + + 0 -
NBR CR EPDM FPM
丁腈橡胶 氯丁橡胶 三元乙丙 氟橡胶
90℃ 80℃ 90℃ 150℃
无机非金属材料的优点和缺点
无机非金属材料的优点和缺点
无机非金属材料是指不含金属元素的材料，如陶瓷、玻璃、陶瓷纤维等。
它们具有以下优点和缺点：
优点：
1.耐高温性能：无机非金属材料通常具有较高的熔点和耐高
温性能，能够在高温环境下保持稳定的性能，不易熔化、变形或失效。
2.耐腐蚀性能：大多数无机非金属材料具有优良的耐酸碱、
耐腐蚀性能，能够在酸碱环境中长期稳定地使用。
3.绝缘性能：许多无机非金属材料具有良好的绝缘性能，可
用于电气绝缘材料、绝缘体等应用，可阻止电流流动以及对电器元件或电线电缆的保护。
4.高硬度和强度：无机非金属材料通常具有较高的硬度和强
度，耐磨损、耐刮擦，在一些机械应用中表现出较好的性能。
5.尺寸稳定性：无机非金属材料在温度变化下的尺寸稳定性
较好，不易受热胀冷缩的影响，因此可用于高精度设备和工艺要求较高的场合。
缺点：
1.脆性：无机非金属材料通常具有较高的脆性，对于弯曲、
碰撞等力量容易导致破裂和断裂，限制了其在某些应用中的使用。
2.加工难度：无机非金属材料通常具有高硬度和脆性，难以
进行复杂形状的加工和成型，加工过程中易产生裂纹和损伤，限制了其制造和应用范围。
3.导热性能较差：相对于金属材料，无机非金属材料的导热
性能较差，热传导速度慢，热容量较低，不适合用于需要高导热性能的应用。
4.重量较大：无机非金属材料的密度通常较大，相比于金属
材料，质量较重，不适合用于要求轻量化的场合。
总体而言，无机非金属材料具有耐高温、耐腐蚀、良好的绝缘性能等优点，但也存在脆性、加工难度高等缺点。
其选择应根据具体应用的需求和特性来进行评估和权衡。
第六章非金属材料的耐蚀性能
（三）玻璃鳞片涂料 在热固性树脂里填充以特殊处理的鳞片状玻璃。由于 玻璃鳞片在涂层中是重叠排列的，因此对涂膜的抗渗透性 起了很大作用。涂装方法可采用刷涂、高压无气喷涂或辊 筒涂装。 玻璃鳞片涂料的特性： （1）对化学介质、气体、蒸气的渗透性小，难以引起水蒸 气扩散现象，这是由）固化时收缩低，由于分散，粘接面残余应力小。 （3）热膨胀系数小，粘接热应力相应也小，耐热温度高， 耐热冲击性能好。 （4）耐磨性、耐刮擦性能好，对机械损伤也只限于局部。 （5）玻璃鳞片涂料施工工艺性能很好。
（二）厚浆型耐蚀涂料 环氧煤沥青厚浆型防腐涂料： 以环氧树脂、煤沥青、防锈颜料、体质颜料、 助剂、溶剂及固化剂等组成。涂料固体含量高、 干燥较快、涂装方便；涂膜物理机械性能好，附 着力强、坚韧耐磨、抗渗透性及防潮性优异，并 具有优良的耐腐蚀性。 主要适用于输水管线、煤气管道、地下管理、 水闸、钢柱、船舶压水舱、采油平台飞溅部位及 其它要求防潮、防水的钢铁和混凝土表面。
施工要求及贮存： （1）使用前充分搅拌均匀，把被涂物处理干净，严防油污、 水份、灰尘及其他污物存在，以保证涂刷质量。 （2）涂刷各道涂层时须间隔4小时，涂最后一道底漆须经 24小时后，再涂第一道面漆 . 涂完最后一道面漆后，在常 温下干燥 10天-15天后方可使用。 （3）对于一般大气腐蚀，建议涂刷四层（二底二面），对 于腐蚀介质严重的部位，建议涂刷六层（二底四面）或更 多层。 （4）阴雨天或相对湿度大于 75% 时，应停止施工。施工时 如漆质过稠，可用专用稀释剂调整粘度。 （5）贮存期十二个月、期满后检验各项技术指标，达到技 术要求可继续使用。
酚醛树脂涂料分为四类： ① 水溶性酚醛树脂涂料 ② 醇溶性酚醛树脂涂料 ③ 油溶性酚酯树脂涂料 ④ 改性酚醛树脂涂料
•酚醛树脂涂料
非金属材料耐蚀性应用
脆性、硬度、拉伸强度会降低。 装饮品不要购买。
很少被用于食品包装。难清洗易残留，不要循环使用。若
聚四氟乙烯（PTFE）
聚四氟乙烯具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性，是当今世
界上耐腐蚀性能最佳材料之一，除熔融碱金属、三氟化氯、 五氟化氯和液氯外，能耐其它一切化学药品，在王水中煮 沸也不起变化，广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的 场合。
荷作用下发生的塑性变形(蠕变)
热固性塑料
酚醛树脂
坚固耐用、耐酸碱、尺寸稳定 优良的粘接性、电绝缘性、耐 热性和化学稳定性收缩率和吸 水率小，机械强度好
介电常数值较小，受频率影响 小、可在-90℃-250℃-连续使用。 机械强度低，胶粘性小，耐油 性差。
种 类
环氧树脂
有机硅塑料
丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物（ABS）
中低压聚乙烯：有较好的柔韧性、冲击性能、成膜性等。
LDPE和LLDPE主要用于包装用薄膜、农用薄膜等。随处 可见的塑料袋多以LDPE制造。 高温时有有害物质产生， 有毒物随食物进入人体后，可能引起乳腺癌、新生儿先天 缺陷等疾病。 所以保鲜膜别进微波炉。
聚丙烯（PP）
一种半结晶的热塑性塑料。具有较高的耐冲击性，机械性
提问答疑
@张斌
聚乙烯应用
高压聚乙烯：有较好的热性能、电性能和机械性能。用途
比较广泛，薄膜、管材、注射日用品等多个领域。清洁剂、 洗发精、沐浴乳、食用油、农药等等的容器多以HDPE制 造。容器多半不透明，手感似腊。常见白色药瓶、清洁用 品、沐浴产品。不要再用来做为水杯，或者用来做储物容 器装其他物品。清洁不彻底，不要循环使用。
注射产品、管材等 等
无规聚丙烯主要用于透明制品、高性能产品、高性能管材 常见豆浆瓶、优酪乳瓶、果汁饮料瓶、微波炉餐盒
金属及非金属材料防腐性能
说明：材料耐腐蚀性能含钼不锈钢： (316L)对于硝酸，室温下＜5% 硫酸，沸(00Cr17Ni14Mo2)腾的磷酸，蚁酸，碱溶液，在一定压力下的亚硫酸，海水，醋酸等介质，有较强的耐腐蚀性，可广泛用于石油化工，尿素，维尼纶等工业．海水，盐水，弱酸，弱碱；哈氏合金B: 对沸点以下一切浓度的盐酸有良好的耐（HB）腐蚀性，也耐硫酸，磷酸，氢氟酸，有机酸等非氧化性酸，碱，非氧化盐液的腐蚀；哈氏合金C：能耐环境的氧化性酸，如硝酸，混酸或铬（HC）酸与硫酸的混合物的腐蚀，也耐氧化性的盐类，如Fe+++，Cu++ak或含其他氧化剂的腐蚀．如高于常温的次氩酸盐溶液，海水的腐蚀；钛（Ti）：能耐海水，各种氯化物和次氯化盐，氧化性酸（包括发烟，硝酸），有机酸，碱等的腐蚀．不耐较纯的还原性酸（如硫酸，盐酸）的腐蚀，但如果酸中含有氟化剂时，则腐蚀大为降低；钽(Ta)：具有优良的耐腐蚀性，和玻璃很相似．除了氢氟酸，发烟硫酸，碱外，几乎能耐一切化学介质腐蚀．根据被测介质的种类与温度，来选定衬里的材质。
衬里材料主要性能适用范围氯丁橡胶耐磨性好，有极好的弹性，<80℃、一般水、污水,Neoprene高扯断力，耐一般低浓度酸、泥浆、矿浆。
碱盐介质的腐蚀。
聚氨酯橡胶有极好的耐磨性能，耐酸碱 <60℃、中性强磨损的Polyurethane 性能略差。
矿浆、煤浆、泥浆。
聚四氟乙烯它是化学性能最稳定的一种 <180℃、浓酸、碱,PTFE 材料，能耐沸腾的盐酸、硫等强腐蚀性介质，酸、硝酸和王水，浓碱和各卫生类介质、高温种有机溶剂，不耐三氟化氯二氟化氧。
F46 化学稳定性、电绝缘性、润滑性、〈180℃盐酸、硫,不粘性和不燃性与PTFE相仿，酸、王水和强氧化,F46材料强度、耐老化性、耐温性剂等，卫生类介质。
能和低温柔韧性优于PTFE。
与金属粘接性能好，耐磨性好于PTFE，具有交好的抗撕裂性能。
附录1.金属材料的耐腐蚀性能表1-1 常用合金纯金属的耐腐蚀性能注：为了改善纯金属的机械性能，在冶炼过程中，根据需要加入微量的其它金属。
5非金属结构材料的耐蚀性
5非金属结构材料的耐蚀性过程装备腐蚀与防护第5章非金属结构材料的耐蚀性5.1高分子材料的腐蚀特性和影响因素5.2耐蚀高分子材料5.3耐蚀无机非金属材料5.4碳-石墨5.5树脂基复合材料-玻璃钢的耐蚀性非金属结构材料的耐蚀性概述非金属材料与金属材料的比较某些条件下必须使用非金属材料a.合成盐酸、氯化和溴化过程、合成酒精等生产系统，只有采用大量非金属材料才能实现大规模工业化；b.1100℃的烧嘴、气-气相高温换热器等必须使用非金属材料；c.高纯度的特殊产品(如医药、化学试剂、食品等)的生产设备，必须采用陶瓷、玻璃、搪瓷之类的非金属材料。
非金属结构材料的耐蚀性5.1高分子材料的腐蚀特性和影响因素1.渗透5.1.1渗透、溶胀与溶解1)酚醛树脂(交联结构)对水的渗透性很小；2)氟塑料是晶态的且表面惰性高，对水的渗透性小；3)无定形的聚氯乙烯渗透性较强；4)聚苯乙烯渗水能力更大。
渗透性取决于介质与材料的亲和力，介质与材料的亲和力和二者的极性有关，亲和力增强，渗透性增大。
介质与材料的极性接近，亲和力也大。
非金属结构材料的耐蚀性5.1高分子材料的腐蚀特性和影响因素2.溶胀与溶解溶胀：一定量的介质小分子渗入高聚物内部，引起高分子材料宏观上的体积和重量的增加现象。
溶解：溶胀一直进行，无交联键的大分子充分溶剂化，缓慢地向溶剂中扩散而形成均一溶液的过程,完成溶解过程。
溶解性遵循极性相似原则：极性大的溶质易溶于极性大的溶剂；极性小的溶质易溶于极性小的溶剂。
5.1.1渗透、溶胀与溶解非金属结构材料的耐蚀性5.1高分子材料的腐蚀特性和影响因素5.1.2化学腐蚀(氧化与水解)高分子材料中的大分子，如果含有易与环境介质作用的官能团，会发生氧化、水解、取代、卤化以及交联等化学反应。
氧和水具有很大的渗透能力和反应活性，高分子材料的氧化和水解是最常见的两种腐蚀破坏反应。
例如烯烃类聚合物的氧化过程：辐射与紫外光等物理因素促使弱键进一步裂解。
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浓度% 10 80
30 50
耐蚀性 耐 耐 耐 耐 耐 不耐 不耐 耐 耐 不耐 不耐 耐 不耐 不耐
胶泥与花 岗石
胶泥与水 泥
砂浆或混 凝土
环氧 类 2.5
2
聚脂类 2.5
1.5
1
2
胶泥与钢
材
胶泥
0.2
0.9
砂浆
0.2
0.7
胶泥玻璃 钢
0.2
0.2
砂浆
0.5
0.5
胶泥沙浆 玻璃钢
80
60
耐腐蚀性能简表
尚耐 尚耐
耐
耐
耐
耐
一般 一般 一般
耐 高 高 大
耐 一般 高 较大
≦40％，耐
≦30％，耐
尚耐 耐
耐
高 高 较大
使用温度（液相）
80℃
160℃
100℃
90℃
100℃
施工工艺性
一般 一般
好
好
好
价格
中
较低
较高 较低
较高
注：耐腐蚀性与介质温度有关，在不同温度下会有不同结果，表中数据供参考
各种介质下耐腐蚀表
50℃
●
"
●
付产
"
●
"
●
任意
50℃
●
"
●
30
50℃
●
尚耐
◎
任意
"
●
●
●
"
"
●
●
●
饱和
"
●
●
●
"
"
●
●
●
任意
50
●
●
◎
"
50
●
●
○
50-80
"
●
●
○
任意
"
●
●
○
37
"
●
●
●
乙醇
95
"
●
尚耐
●
乙二醇
任意
"
◎
●
●
苯酚
10
"
◎
●
○
汽油
120＃
"
◎
●
○
苯
任意
-
○
尚耐
○
苯醛
100
20
○
●
○
硝基本
100
"
○
●
○
四氯乙浣
80
20
草酸 饱合
80
氢氟酸 50
80
氢氧化纳 10～30 80
氢氧化钙 饱合
100
耐 尚耐 耐 耐 耐 耐 耐 耐 耐
乙醚 苯类 酮类 甲醇 乙醇 甲醛 二氯乙烷 双氧水
--任何 任何 100 90-100 40 --
介质
硫酸 硫酸 硫酸 硝酸 硝酸 硝酸 盐酸 磷酸 磷酸 氢氟酸 氢氟酸 氢氟酸 氢溴酸 亚硝酸
超高分子量聚乙烯（UHMWPE）耐腐蚀性能表
工作温度℃ 65-80 90-100
工作条件
介质
√
连续
氢氧化钠
√
连续
氢氧化钾
√
连续
氢氧化铵
√
连续
氢氧化镁
√
连续
氢氧化铝
√
连续
铵盐
连续
钠盐
√
连续
钾盐
连续
铅盐
连续
漂白粉
√
连续
黑液
√
连续
白液
√
连续
醋
混酸 甲酸 氯酸
＜50 ＜20
介质 浓度%
硫酸 发烟硫酸
硝酸 发烟硫酸
聚乙烯耐腐蚀性能表
工作温度℃
20-50
65-80
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
性能表
温度，200 ℃
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
温度，200 ℃ √ √ √ √ √ √ √ √
蚀性能
有机化合物介质)性能 部分有机化合物介质
铬酸 Chromi c acid
硝酸 Nitric acid
50
82 52 (30)
20
20
38
38 No
5
70
48
25
磷酸
Phosph oric
85
acid
硫酸
Sulfuric
25
acid
盐酸 <10
Hydroc hloric
20
acid
37
氢溴酸
Hydrob ropic
25
acid
乳酸
Lactic
100
100
3
2.5
使用温度 不大于
乙烯基树脂耐腐蚀性能简表 最高使用温度
100摄士度 100摄士度
能表
浓度%
＜70 ＜100 ＜100 ＜100 ＜100 ＜100 ＜100 ＜98 ＜98 ＜98
气 ＜100 ＜40 ＜100
耐腐蚀性能表
浓度%
＜30 ＜25 ＜95
＜98 ＜95 ＜98
CL=12%
100
glycol
汽油
Gasolin 100
80
e
葡萄糖 Glucos e
100 100
甘油 Glyceri ne
100 100
65
40
65
45
65
40
60
40
No
65
40
65
40
60
35
38 No
65
60
双氧水
Hydrog
en
30
peroxid
e
干氯气
Dry chlorine
100
gas
湿氯气
Wet chlorine
盐酸
硫酸
37% 50%以内 60-70%
75% 5%以内
硝酸
15% 25%
35%
氢氧化纳 25% 丙酮 10%
工作温度℃
20-50
65-80
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
√
65摄士度 100摄士度 80摄士度 50摄士度 80摄士度 65摄士度 50摄士度 40摄士度 70摄士度 80摄士度
浓度%
最高使用温度℃ Maximum service temperature
化学介
乙烯基
质 Chemic als
Concen tration
树脂 Vinyl ester
resin
间苯树脂 Isophtha lic resin
邻苯树 脂 General purpose resin
醋酸 Acetic acid
100
20
○
●
○
冰醋酸
100
20
○
●
○
草酸
5
"
○
●
○
○
不耐
◎
尚耐
●
耐
聚丙烯（PP）耐腐蚀性能表
腐蚀介质 硫酸 硫酸 盐酸
浓度％ 50
发烟 30
温度℃ 80 60 100
耐蚀性 耐 尚耐 耐
腐蚀介质 氢氧化钾
氨水 石油
浓度％ 55 饱合 --
硝酸
<25
60
硝酸
30
20
磷酸 任何
100
醋酸
50
80
铬酸
介质
硝酸 硫酸
" " " 盐 " 磷酸 铬酸 氢氧化铵 氢氧化钠 碳酸钠 氯化钠 醋酸 甲酸
氯乙酸
氯油
甲醛
非金属材料耐腐蚀性能表
浓度 (％)
0-68 30 70 90
温度 ℃
50℃ " "
常温
PVC 聚氯乙烯
● ● ● ◎
耐腐蚀性能
PP 聚丙烯 全FRP环氧玻璃钢
尚耐
○
●
●
●
◎
尚耐
○
96
20℃
○
○
31
饱和
gas
食醋 Vinegar
100
蒸馏水 Distilled 100 water
淡水
fresh
100
water
38
82 82 No 100 93 100
38 No
No
65
30
60
25
70
40
环 氧 树 脂