当前位置:文档之家› 材料环境学复习资料

材料环境学复习资料

材料环境学复习资料
材料环境学复习资料

第二章材料的电化学基础

电解池:电能→化学能原电池:化学能→电能

原电池:一个系统由两个电极和与电极相接触的电解质组成,当两极间用导线连接起来,导线中有电流通过时,则该系统称为原电池。

电池电动势:电池中离子的迁移和电子流动的驱动力是电极电位差。

原电池中,如果让电子回路的正极与负极之间短路,则直到电池被破坏为止,电流将不停地在回路中流动,只是电流不再对外做功(如发光);电子自耗于电池内阴极还原反应中憾注金属阴极锌的离子化。这种外电路短路的电池称为腐蚀原电池。

依靠腐蚀原电池的作用而进行的腐蚀过程,称做电化学腐蚀。

腐蚀原电池的组成:阳极、阴极、电解质溶液、电路。

电化学腐蚀的三种过程:

(1)阳极过程:金属溶解,以离子形式进入溶液,并把等量电子留在金属上;

(2)电流流动过程:电子通过金属从阳极转移到阴极;在溶液中,阳离子从阳级区向阴极区移动,阴离子从阴极区向阳极区移动;

(3)阴极过程:溶液中的氧化剂接受从阳极流过来的电子后本身被还原。

电极定义:与离子导体相接触的电子导体。((一个)电极也称为半电池。)

双电层的结构模型:由紧密层与分散层组成。

(1)紧密层厚度用d表示,d值决定于界面层的结构,特别是当两相中剩余电荷能够相互接近时,该层就紧密,d值则小。d值一般在1×10-8cm数量级。

(2)分散层厚度用δ表示,一般在1×10-6~1×10-7cm数量级,与浓度和温度

有关,扩散决定了分散层厚度δ值。

双电层的形成引起界面附近的电位跃,如图2-7所示,当金属带负电时,双电层

电位跃是负值,当金属带正电时,电位跃是正值,在溶液深处电位为零。

电极电位的定义:所谓某电极的电极电位是左侧为标准氢电极,右侧为该某电极

所构成的电池的电动势。而电池的电动势是可测的。标准氢电极是氢压为单位逸度(若H2为理想气体,则

为1个大气压,0.1MPa)电解质溶液的氢离子活度为1的氢电极。

能斯特方程(电极电位的计算):

参比电极:参比电极是具有稳定的再现性高的电极电位,用于测定其他电极的电

极电位的电极。

氢电极甘汞电极银-氯化银电极当具有不同电极电位的两个电极组成一个电池系统,且外电路短接时,就构成了一个腐蚀电池。当腐蚀电池的阳极和阴

极的极性可用肉眼分辨出来时称宏观腐蚀电池,否则就是微观腐蚀电池。

宏观腐蚀电池包括:电偶电池、浓差电池、温差电池。

他们的原理分别是:

1)电偶电池:当两种有不同电极电位的金属或合金相互接触(或用导线连接起来),并处于电解质溶液中时,电位较负的金属遭受腐蚀,而电位较正的金属却得到了保护。这种腐蚀电池称为电偶电池。

多发于:(1)锌一铜相连浸入稀硫酸中;(2)船舶中的钢壳与其铜合金推进器;(3)化工设备中金属的组合件(如螺钉、螺帽、焊接材料等和主体设备连接)也形成电偶腐蚀。

2)浓差电池和温差电池的原理:同类金属浸于同一种电解质溶液中,由于溶液的浓度、温度或介质与电极表面的相对速度不同,可构成浓差或温差电池。

浓差电池包括:盐浓差电池和氧浓差电池。

盐浓差电池:将一长铜棒的一端与稀的硫酸铜溶液接触,另一端与浓的硫酸铜溶液接触,根据Nerston 公式,与较稀溶液接触的一端,其电极电位较负,作为电池的阳极将遭到腐蚀。

氧浓差电池:由于金属与含氧量不同的溶液相接触而形成的。由氧电极的电极电位式可知,溶液中氧浓度高的地方其电极电位高,而溶液中氧浓度低的地方电极电位低,所以位于高氧浓度区域的金属为阴极,位于低浓度区域的金属为阳极,阳极金属将被溶液腐蚀。

氧浓差电池多发于:(1)工程部件多用铆、焊、螺纹等方法连接,连接处理不当,就会产生缝隙,由于在缝隙深处氧气补充较困难,形成浓差电池,导致了缝隙处的严重腐蚀。(2)埋在不同密度或深度的土壤中的金属管道及设备也因为土壤中氧的充气不均匀而形成氧浓差电池腐蚀。(3)海船的水线腐蚀等也属于氧浓差电池腐蚀。

温差电池多发于:(1)由于浸入电解质溶液的金属处于不同温度的情况下形成的。它常常发生在换热器、蒸煮器、浸入式加热器及其他类似的设备中。(2)Cu在硫酸盐的水溶液中,高温端为阴极,低温端为阳极。组成温差电池后,使低温端的阳极端溶解,高温端得到保护。(3)铁在盐溶液中却是热端为阳极,冷端为阴极,热端被腐蚀。检修不锈钢换热器时,发现其高温端比低温端腐蚀更严重,这就是温差电池造成的。

微观电池: 是因金属表面电化学不均匀性引起的。

1)化学成分不均匀形成的微观电池

2)组织结构的不均匀性形成的微观电池(沿晶腐蚀)

3)物理状态的不均匀性形成的微观电池在铁板弯曲处和铆接处容易发生腐蚀就是这个原因

4)金属表面膜不完整形成的微观电池(小孔腐蚀和应力腐蚀的主要原因)

化学腐蚀与电化学腐蚀的比较

所谓化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的腐蚀。

依靠腐蚀原电池的作用而进行的腐蚀过程,称做电化学腐蚀。

3)两者间最本质的三个区分要素是:

①腐蚀过程驱动力不同

②能量转换

③电子传递

从电化学机制来看,决定金属腐蚀倾向大小的是构成腐蚀电池的电动势的大小。

给出标准版电极电势判断哪些金属会腐蚀哪些不会腐蚀。

极化:根据1SO8044规定,电极电位相对于基准值的变化。

极化现象:由于电极上有电流流过而造成的电位变化的现象就是极化现象。

极化方向(即结果):都使腐蚀原电池两极间的电位差减小,导致腐蚀电池所流过的电流减小,即“使腐蚀速度减小”。

极化产生的原因:

1.阳极极化的原因:活化极化、浓差极化、钝化

?活化极化:

(1)阳极过程是金属失去电子而溶解成水化离子的过程。

(2)在腐蚀原电池中,金属失掉的电子迅速由阳极流至阴极,但一般金属的溶解速度却跟不上电子的迁移速度,这必然破坏了双电层的平衡,使双电层的内层电子密度减小,所以阳极电位就往正方向移动,产生阳极极化。

(3)这种由于阳极过程进行缓慢而引起的极化称为金属的活化极化(或电化学极化),用超电压ηa表示。

?浓差极化:

(1) 由于阳极表面金属离子扩散缓慢,会使阳极表面的金属离子浓度升高,

阻碍金属的继续溶解。

(2) 如果近似理解为平衡电极,由能斯特公式可知,金属离子浓度增加,必

然使金属的电位往正方向移动,产生阳极极化,称做浓差极化ηc。

钝化:

(1) 在腐蚀过程中,由于金属表面生成了保护膜,阳极过程受到膜的阻碍,

金属的溶解速度大为降低,结果使阳极电位向正方向剧烈变化,这种现象称为钝化。

(2) 铝和不锈钢等在硝酸中就是借助于钝化而耐蚀。由于金属表面膜的产

生,使得电池系统中的内电阻随之而增大,从而引起电极电位的升高,这种现象称为电阻极化,用ηr表示

2.阴极极化的原因:

(1)阴极过程是得到电子的过程,若由阳极过来的电子过多,阴极接受电子的物质由于某种原因与电子结合的速度进行得慢,使阴极处有电子的堆积,电子密度增大,结果使阴极电位越来越负,即产生了阴极极化。这种由阴极过程缓慢所引起的极化称做阴极活化极化,用

电压ηa表示。

氢离子生成氢分子的放氢阴极过程进行缓慢所引起的极化称做析氢超电压,简称氢超电压;

因为吸氧生成氢氧根离子的阴极过程进行缓慢所引起的极化称为吸氧超电压,或称做氧超电压。这些都属于电化学超电压类型。

(2)阴极附近反应物或生成物扩散较慢也会引起极化。

(3)例如:①氧或氢离子到达阴极的速度跟不上反应速度的需要,造成氧或氢离子补充跟不上,引起极化。

②阴极反应产物氢氧根离子离开阴极的速度缓慢也会直接影响和妨碍阴极过程的进行,使阴极电位向负的方向移动,这种极化均为浓差极化ηc,阴极一般无电阻极化。

实际腐蚀可能以某种或某几种超电压(极化)对腐蚀起控制作用。

极化曲线:

会通过极化曲线图分析腐蚀过程、判断极化腐蚀电位、电流大小和交点的特殊物理量等。

四种极化曲线:

腐蚀计划图的应用:腐蚀极化图用来解释各种因素对于腐蚀电流的影响(1)初始电位差对最大腐性电流的影响

(2)极化性能的影响

(3)超电压的影响

(4)含氧量及络合离子对腐性的影响

析氢反应的步骤

吸氧腐蚀:

原理:

(1)氧向金属(电极)表面的输运

在一定的温度和压力下,氧在各种溶液在有着相应的溶解度。腐蚀过程中,溶解氧不断地在金属表面还原,大气中的氧就不断地溶入溶液并向金属表面输送。氧的金属表面的输送是一个复杂的过程,可分成以下几条:

1)氧通过空气/溶液界面溶入溶液,补足在溶液中的溶解度;

2)以对流和扩散方式通过溶液的主要厚度层;

3)以扩散方式通过金属表面溶液的静止层而达到金属表面;

4)氧在电极表面上吸附。

(2)氧去极化腐性的一般规律

A:如果金属在溶液中的平衡电位较正,则阳极反应的极化曲线与氧的阴极还原反应的极化曲线在氧的离子化超电压控制区相交,这时的腐蚀电流

的密度小于氧的极限扩散电流密度的1/2。如果阴极极化率不大,氧离子

化反应是腐蚀过程的控制步骤。金属腐蚀速度主要决定于金属表面上氧

的离子化过程。

B:在氧的扩散控制腐蚀条件下,金属腐蚀速度主要受溶解氧传质速度的影响,电极材料及阴极性杂质对腐蚀速度影响很小。

C:

影响吸氧腐蚀的因素:溶解氧的影响、溶液流速的影响、盐浓度的影响、温度对吸氧腐蚀速度的影响

金属的电化学钝化、

以下图为典型,它的每一段分别代表了什么?

3阶段-CD :

金属处于稳定钝化状态,其溶解速度受钝态电流密度控制,而与电位无关,是为稳定钝化区;此时金属以ip的速度溶解着,这是维持钝态所必需的最小电流,故称维钝电流,ip基本上与电极电位变化无关,不再遵循塔菲尔公式,这时金属表面可能生成一层耐蚀性良好的高阶氧化膜。

ip也是在钝态下耐蚀性的标准,金属氧化物的化学溶解速度决定了金属的溶解速度ip。

4阶段―DE :

溶解电流再次上升,发生一些新的溶解反应,形成高价离子,视电位高低也

可能发生放O2反应,为过钝化区。在DE区阳极电流密度迅速增大,在钝化区生成保护膜,因氧化作用的加强,又被氧化成可溶性的高价化合物,加速了金属的溶解。如:

5 阶段―EF:

为二次钝化区;有些金属具有此二次钝化区。

6 阶段―FG:

为二次过钝化区。

由图2-46可见,金属活性态的阳极溶解速度,随电极电位的增加而增加,一旦超过某界限电位,便有急速减少的现象的发生,则称此现象为电化学钝化。它是由于在金属表面生成保护性表面膜而引起的。此表面膜通常称为钝化膜。

由纯化学因素引起的钝化称为化学钝化或自钝化。溶液的氧化能力越强,金属越易发生钝化。然而,过高的氧化能力又会使已钝化的金属活化。已经钝化了的金属在强氧化性介质中或者电位明显提高时,又发生腐蚀溶解的现象被称为过钝化。

金属材料耐腐蚀性能影响的四个因素:在一定的腐蚀介质条件下,金属的耐蚀性主要取决于金属的标准电极电位、极化性能,钝化能力及腐蚀产物的保护性等。

第三章特定环境中的材料的腐蚀特征

从工程技术上看,全面腐蚀相对局部腐蚀其危险性小些,而局部腐蚀危险极大。往往在没有什么预兆的情况下,金属构件就突然发生断裂,甚至造成严重的事故。局部腐蚀分类:点腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳、磨损腐蚀、金属的氢脆和氢损伤

点蚀的发生条件:

预防点蚀的措施:

点蚀的自催化酸化机制:(步骤及内容)

缝隙腐蚀的控制:

现代晶间腐蚀理论有两种:贫化理论和晶间杂质偏距理论

贫化理论:

防止晶间腐蚀的措施:

应力腐蚀:发生的基本条件和阶段

应力与断裂时间关系:

应力腐蚀机理:

1)阳极快速溶解理论

2)闭塞电池理论

3)膜破裂理论,又称清移一溶解理论

金属表面是由钝化膜覆盖,并不直接与介质接触。在应力或活性离子(C1-)的作用下易引起钝化膜破裂,露出活性的金属表面。介质沿着某一择优途径浸入并溶解活性金属,最终导致应力腐蚀断裂。

对于穿晶型应力腐蚀断裂,用滑移一溶解理论可以得到满意的解释。图3-18示出了滑移导致膜破裂的机理。

图a示出了膜没有发生破裂情况,由于应力小,氧化膜较完整、塑性好。

图b所示,若膜较完整且结合强度高,即使外加应力增大只能造成位错在滑移面上塞积,也不会暴露基体金属。

图c,当外力达到一定程度时,位错开动后膜破裂。另外,膜厚t与滑移台阶高度h相对大小也很重要,当h≥t时,容易暴露出新鲜的基体金属。

图d,基体金属与介质相接触发生阳极快速溶解,在此过程中形成“隧洞”。“隧洞”的形成是因为阳极溶解直至遇到障碍为止。如由于O2的吸附,活性离子的转换,形成薄的钝化膜等。

图e,表面膜的形成,使溶解区重新进入钝态。此时位错停止移动,即位错停止沿滑移面滑移(位错锁住),造成位错重新开始塞积。

在应力或活性离子的作用下,位错再次开动表面钝化膜破裂,又开始形成无膜区,暴露金属又产生快速溶解。重复上述步骤,膜一次次修复(再钝化),一次次破裂溶解,最终导致穿晶应力腐蚀破裂,如图3-18f,g,h所示。这种钝化膜破裂理论对铜合金在氨溶液中是较适用的。应力腐蚀破裂速度基本上受表面膜生长速度控制。

防止或减少应力腐蚀的措施:

(1)合理选材。尽量避免金属或合金在易发生应力腐蚀的环境介质中使用。如接触海水的热交换器,采用普通软钢比不锈钢更好。双相钢抗SCC性能最好,如用1Cr21Ni5Ti双相钢的弯曲式样在沸腾的w(MgCl2)=42%的溶液中做实验,试样经2000h仍未破裂。

(2)控制应力。在制造和装配金属构件时,应尽量使结构具有最小的应力集中系数,并使与介质接触的部分具有最小的残余应力。残余应力往往是引起SCC的主要原因,热处理退火可消除残余应力。如碳钢构件在650℃退火lh ,可消除焊接引起的残余应力;冷加工后的黄铜件,如经过退火消除残余应力后,可避免在含H2O及NH3气氛或含NH4+的水溶液中开裂。

(3)改变环境。通过除气、脱氧、除去矿物质等方法可除去环境中危害较大的介质部分。还可通过控制温度、pH 值,添加适量的缓冲剂等,达到改变环境的目的。

(4)电化学保护。金属(合金)发生SCC与电位有关。

(5)涂层。好的涂层可使金属表面和环境隔离开,从而避免产生SCC。

氢脆:是由氢引起的材料的脆化,导致材料塑性和韧性的下降。

第四章自然环境中的材料腐蚀

组要分为四种:大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀、高温环境腐蚀。

大气腐蚀分为:

根据腐蚀金属表面的潮湿程度可把大气腐蚀分为“干的”、“潮的”和“湿的”3 种类型。

图中I区为金属表面上有几个分子层厚的吸附水膜,没有形成连续的电解液,相当于“干氧化”状态。

Ⅱ区对应于“潮的大气腐蚀”状态,由于电解液膜(几十个或几百个水分子层厚)的存在,开始了电化学腐蚀过程,腐蚀速度急剧增加。

Ⅲ区为可见的液膜层(厚度为几十至几百微米)。随着液膜厚度进一步增加,氧的扩散变得困难,因而腐蚀速度也相应降低。液膜增厚就进入Ⅳ区,这与浸泡在

液体中的相同,Ⅲ区相当于“湿的大气腐蚀”。

一般环境的大气腐蚀大多是在Ⅱ、Ⅲ区进行的,随着气候条件和金属表面状态(氧化物、盐类的附着情况)的变化,各种腐蚀形式可以互相转换。

水汽膜形成的3个形式:毛细凝聚、吸附凝聚、化学凝聚

影响大气腐蚀的因素:湿度、温度和温差、酸碱盐的影响、腐蚀性气体、固体颗粒、表面状态等因素的影响

空气的温度和温度差对大气腐蚀速度有一定的影响。尤其是温度差比温度的影响还大,因为它不但影响着水汽的凝聚,而且还影响着凝聚水膜中气体和盐类的溶解度。对于温度很高的雨季或湿热带,温度会起较大作用,一般随着温度的升高,腐蚀加快。

介质的酸、碱性的改变,能显著影响中性盐类对金属腐蚀速度的影响取决于很多因素,其中包括腐蚀产物的溶解度。去极化剂(如H+)的含量及金属表面膜的稳定性,从而影响腐蚀速度的大小。

空气中含有大量的固体颗粒,其中有煤烟、灰尘等炭和碳的化合物,金属氧化物、砂土、氯化钠、硫酸按及其他盐类等,这些固体颗粒落在金属表面上会使金属生锈。特别是在空气中各种灰尘和二氧化硫、水分共同作用时,腐蚀会大大加剧。尤其那些疏松颗粒(如活性炭),由于吸附了SO2就会大大加速腐蚀的进行。在固体颗粒下的金属表面常发生缝隙腐蚀或点蚀。

防止大气腐蚀的措施

1.提高材料的耐蚀性:通过合金化在普通碳钢的基础上加入某些适量合金元素,可以改变锈层的结构,生成一层具有保护性的锈层,可大大改善钢的耐大气腐蚀性能。

2.采用有机、无机涂层和金属镀层

3.暂时性防护层和缓蚀剂

4.控制环境

5.合理设计;

6.防止缝隙中存水;

7.除去金属表面的灰尘;

8.环境保护,减少大气污染;

9.产品装配和油封车间或库房与有害气体的车间保持一定距离;

等等。

影响海水腐蚀的因素:盐度、含氧量、温度、构筑物所处位置、流速、海洋生物。防止海水腐蚀的措施:合理选材、电化学保护、涂层保护

土壤腐蚀的类型:

1)微观电池和宏观电池引起的土壤腐蚀

2)杂散电流引起的土壤腐性

3)土壤中微生物引起的腐蚀

土壤腐蚀的影响因素:土壤的孔隙度(透气性)、含水量、土壤的导电性、含盐量和其他因素,如:土壤的酸度、温度、杂散电流和微生物等。

防止土壤腐蚀可采用如下几种措施:

1)覆盖层保护

2)使用耐蚀金属材料和金属镀层

3)处理土壤,减少其侵蚀性

4)阴极保护

金属氧化膜结构的两种类型:离子导体型氧化物锈皮、半导体型氧化物锈皮

金属氧化膜的晶体结构,最好的是尖晶石型。

氧化膜的保护性取决于下列因素:

(1)完整性:金属氧化膜P-B 比在1-2 之间,膜完整保护性好。

(2)膜的致密性:膜的组织结构致密,金属和O2-离子在其中扩散系数小,电导率低,可以有效地阻碍腐蚀环境对金属的腐蚀。

(3)膜的稳定性:金属氧化膜的热力学稳定性要高,而且熔点要高,蒸气压要低,才不易熔化和挥发。

(4)膜与基体的附着性:膜的附着性要好,不易剥落。

(5)膜与基体金属的膨胀系数越接近越好。

(6)膜中的应力要小,以免造成膜的机械损伤。

金属氧化的动力学规律:

金属氧化的动力学曲线大体上遵循直线、抛物线、立方、对数和反对数等 5 个

(对数与反对数可归为一类)

提高合金杭氧化的可能途径

1)通过选择性氧化生成优异的保护膜

2)生成尖晶石结构的氧化膜

3)减小氧化膜的晶格缺陷浓度,降低离子的扩散浓度

4)增强氧化膜与基体金属的附着力

第五章材料的腐蚀性

阻滞阴极过程:

A 减小金属或合金中的活性阴极面积

B 加入析氢过电位高的合金元素

阻滞阴极过程:

A 减小合金表面阳极区的面积

B 加入易钝化的合金元素

C 加入强的阴极性合金元素

有序固溶体理论―n / 8 定律

有序固溶体理论认为,在给定腐蚀介质中,当耐蚀组元(热力学上稳定或易钝化)与不耐蚀组元成长程有序固溶体,形成了由单一耐蚀组元的原子构成的表面层时,合金在该介质中耐蚀。这种耐蚀的长程有序化,是在耐蚀组元占一定原子分数情况下发生的,原子百分比通常服从n / 8 定律,其中n 为 1 , 2 , 3 , 4 , 6 等。例如Cu-Au 合金中,当金的质量分数为50 % (原子)时,在90℃浓硝酸中的耐蚀性突然增高。对于Fe-Cr合金固溶体也有类似的稳定性界限。

各种金属的耐腐蚀特性:(需要总结)

比如:1.哪些有钝化能力那些没有

2.哪些金属特征耐某种腐蚀,或特征不耐

非晶态合金:

分类:从腐蚀特点出发,非晶态合金分为金属-金属系、金属-类金属系两大类。含Cr、P元素的非晶态合金的高耐蚀性能主要归于以下几方面:

1)具有均一的钝化膜

2)非晶态合金本身的高反应活性

3)磷的影响

第6章材料的防护

防蚀设计内容:(要展开,不限于第六章,应与之前所学相结合)

(1)材料的选择;

(2)工艺的规定;

(3)零部件形状及连接方式的确定;

(4)防蚀方法的选择。

(一)选材

首先,了解导致腐蚀的环境因素,除了化学因素之外,还要考虑物理因素。

以工程结构接触水溶液为例,这些因素叫做工况(一作情况):

(1)化学因素―溶液的成分(包括杂质)、pH值、氧含量、可能发生的化学反应等;(2)物理因素―溶液温度、流速、受热及散热条件、受力类型及大小等;

(3)依据失效经验;查阅权威性手册;若有疑问,向腐蚀及防护专家咨询;确定可能发生的腐蚀类型,从而选择材料及机械制造工艺,并确定临时性及长久性的防蚀方法。若对工况没有成熟的经验,还应进行腐蚀试验,获得必要的选材依据的可靠数据。此外,还要考虑材料的力学性能、工艺性能及成本、要兼顾耐用性及经济性。

选材时应遵循下列原则:

(1) 应根据使用条件全面综合地考虑各种因素。如在有介质存在下,除考虑材料的断裂韧性KIC外,更应考虑产品的门槛应力强度因子KISCC或应力腐蚀断裂门槛应力σth 值。(2) 对初选材料应查明它们对哪些类型的腐蚀敏感;可能发生哪种腐蚀类型以及防护的可能性;与其接触的材料是否相容,能否发生接触腐蚀;承受应力的状态等。

(3) 在容易产生腐蚀和不易维护的部位,应选择高耐蚀性的材料。(4) 选择腐蚀倾向小的材料和热处理状态。例如,30CrMnsiA钢拉伸强度在1 176MPa以下时,对应力腐蚀和氢脆的敏感性高;但经热处理使其拉伸强度达到1373MPa以上时,材料对应力腐蚀和氢脆的敏感性明显增高。因此,合理的选择材料的热处理状态,控制材料使用的拉伸强度上限是非常必要的。铝合金、不锈钢在一定的热处理状态或加热条件下,可产生晶间腐蚀,选材时也应予以考虑。

(5) 选用杂质含量低的材料,以提高耐蚀性。对高强度钢、铝合金、镁合金等强度高的材料,杂质的存在会直接影响其抗均匀腐蚀和应力腐蚀的能力。

二)工程结构的耐蚀设计

工程结构的零部件的形状及连接方式,应从如下的六个方面,考虑耐蚀设计问题:

(1)结构件的形状应尽可能简单合理。形状简单的构件易于采取防蚀措施,便于排除故障,易于检查和维修。死角、缝隙、接头处容易使腐蚀介质聚集和浓缩,从而易引起可避免的腐蚀,应设法避免;

(2)防止电偶腐蚀。将电位不同的两种金属在电解液中接触时,将构成原电池,导致电偶腐蚀;电位差愈大,则腐蚀电流愈大,腐蚀愈快。电位负的金属和合金将受到严重的腐蚀。防止或减小电偶腐蚀的措施:

①电位不同,特别是电位差大的金属应避免直接接触;

②在两种异类金属之间隔入一层不导电的有机材料;

③在两种异类金属之间隔入第三种金属,减小电位差;

④若不能避免异类金属接触时,一定要尽量降低阴极面积

与阳极面积比,避免大阴极--小阳极的组合;

⑤采用耐蚀涂料涂在电偶对的贵金属部分,若仅涂在贱金

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档