自然环境中金属的腐蚀.ppt

–氧扩散控制：水温上升10℃，钢腐蚀速度提高30％–温度增加，化学反应加快，但溶氧降低?水温的影响淡水腐蚀的影响因素第30页，讲稿共60页，2023年5月2日，星期三–流速较低：腐蚀速度随流速增加而增大?到达金属表面上的氧增多，阴极作用增加–流速增加到一定程度：腐蚀速度急剧下降；?流速的影响–流速增到更高：腐蚀速度重新增加?对金属表面保护层冲刷破坏?强氧化条件，使钢铁进入钝态氧增多钝态淡水腐蚀的影响因素第31页，讲稿共60页，2023年5月2日，星期三6.2.2海水腐蚀海洋约占地球表面积的十分之七海水含有各种盐分：腐蚀性非常强的天然电解质常用金属和合金在海水中大多数会遭受腐蚀舰船、海上平台、水下设备、海岸设施及使用海水冷却的设备第32页，讲稿共60页，2023年5月2日，星期三第33页，讲稿共60页，2023年5月2日，星期三一、海水的特性海水中溶解的盐类：以氯化钠为主–通常把海水近似地看作3％或3.5％的NaCl溶液盐度–1000g海水中溶解的固体盐类物质的总克数大洋性海水的盐度平均值：35‰海水总盐度随地区而变化：–江河入海口，海水被稀释，盐度变小。–在地中海、红海等封闭性内海中，由于水分急速蒸发，盐度可高达40‰。–我国近海盐度的平均值约为32.1‰第34页，讲稿共60页，2023年5月2日，星期三海水中主要盐类的含量一、海水的特性第35页，讲稿共60页，2023年5月2日，星期三?高电导率：>>河水和雨水?温度：0－35℃–在正常情况下，海水表层被空气饱和–溶氧量随温度和盐度的升高而略有下降–通常为7.5~8.6；–植物茂盛，CO2减少，溶氧上升，海水表面pH为8.1~8.3；–海底有厌氧性细菌繁殖，溶氧量低且含有H2S，pH<7；?pH?溶氧一、海水的特性第36页，讲稿共60页，2023年5月2日，星期三①破坏氧化膜②抢先吸附作用③形成电场效应④形成络合物－加速了金属的阳极溶解，降低pH二、海水腐蚀的特点–氯离子阻碍和破坏金属的钝化阳极极化率很小第37页，讲稿共60页，2023年5月2日，星期三用提高阳极极化率的方法来防止钢铁腐蚀是很困难的——与大气腐蚀有所区别不锈钢在海水中也遭受严重的局部腐蚀——氯离子破坏钝化膜极少数易钝化金属在海水中保持钝态–Ti、Zr、Nb、Ta等–具有显著的阳极阻滞二、海水腐蚀的特点第38页，讲稿共60页，2023年5月2日，星期三阴极过程主要是氧去极化：腐蚀控制环节–-在海水pH条件下，析氢反应平衡电位约为-0.48V–-Pb、Zn、Cu、Ag、Au等金属不会发生析氢腐蚀–-Fe在pH＝8.8，Cr在pH＝10.9以内虽有可能进行析氢反应，其速度也很缓慢海水中的氧去极化反应是：–-反应平衡电位：+0.75V–-氧的还原反应在Cu、Ag、Ni上比较容易进行，其次是Fe、Cr。二、海水腐蚀的特点第39页，讲稿共60页，2023年5月2日，星期三海水腐蚀的电阻性阻滞作用很小–异种金属的接触能造成明显的电偶腐蚀–腐蚀电池作用更强烈、影响范围更远–海船的青铜螺旋桨可引起数十米外钢制船身的腐蚀在海水中由于钝化膜的局部破坏，很容易发生点蚀和缝隙腐蚀。在高流速的海水中，易产生冲击腐蚀和空蚀二、海水腐蚀的特点第40页，讲稿共60页，2023年5月2日，星期三海洋环境分类及腐蚀特点第41页，讲稿共60页，2023年5月2日，星期三三、海水腐蚀的影响因素复杂的盐类平衡溶液溶解的气体、悬浮泥沙生物、腐败的有机物质及污染物等第42页，讲稿共60页，2023年5月2日，星期三盐度：–氯化钠浓度在某一数值时，钢铁材料腐蚀速度达最大的浓度，溶盐超过一定值后，由于氧的溶解度降低，金属腐蚀速度下降。pH：–海水pH处于中性，对腐蚀影响不大。–深海处pH略有降低，不利于在金属表面生成保护性碳酸盐层。三、海水腐蚀的影响因素第43页，讲稿共60页，2023年5月2日，星期三关于自然环境中金属的腐蚀第1页，讲稿共60页，2023年5月2日，星期三6.1大气腐蚀大气腐蚀（AtmosphericCorrosion）—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。最常见的大气腐蚀现象——生锈世界上80%以上的金属构件在大气环境