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～范围内，而在深层pH则为左右。
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着的电偶腐蚀。其作用强烈，作用范围大。
3、海水腐蚀的影响因素
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％～％，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。
pH值
海水pH在之间，为弱碱性，对腐蚀影响不大。
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。
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。
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。
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。
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、腐烂可产生
2
S，这些都可使腐蚀加速。此外，有些海生物会破坏金属表面的油漆或镀酸性物质和H
2
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以内的大气区域中，强烈的受离海岸24m处钢的腐蚀比240m处大12倍，海洋大气中金属材料腐蚀
到海洋大气的影响，
.
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
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。
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。
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。
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。
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。出现临界相对湿度，标志着金属表面产生了一层吸附的电解液膜，这层液膜的存在使金属从化学腐蚀变成了电化学腐蚀，使腐蚀性质发生了突变，腐蚀速度大大增强。
大气腐蚀临界相对湿度与金属的种类、表面状态以及环境的气氛等因素有关。通常，金属的临界相对湿度在70％左右，而在某些情况下，如含有大量工业气体、易吸湿的盐类、腐蚀产物和灰尘等，使临界相对湿度降低很多。中性盐类对金属速度的影响取决于很多因素，如腐蚀产物的溶解度、阴离子的特性，特别是与氯离子有关。氯离子不但能破坏Fe、Al等金属表面的氧化膜，而且能增加液膜的导电性，使腐蚀速度增加。另外，氯化钠的吸湿性强，也会降低临界相对湿度，促使锈蚀发生。所以，对于海洋大气环境中的金属很易产生严重的孔蚀。
此外，金属表面变粗，小孔和裂缝增多，也会使临界相对湿度降低。
大多数金属和合金存在着两个临界相对湿度。见图9—7和9—8。第一临界湿度的出现，主要是因为金属表面出现腐蚀产物，这一湿度值取决于大气中水分含量和SO
2的比例。第二临界湿度取决于腐蚀产物吸收和保持水分的性能。
临界相对湿度值对于评定大气腐蚀性和确定长期储存方法是十分有用的。当大气相对湿度超过临界值时，金属就容易生锈。
对涂膜的要求：
1、对环境介质稳定、对基体牢固附着、有一定的机械强度，对外加应力有相当适应性。
2、外表漆：具有良好的耐候性，耐水性，附着力及防腐蚀性能良好，且漆膜坚硬，耐外力冲击性能好。
3、安全、无毒。因为海水淡化水要作为锅炉用水或者是饮用水，所以涂料一定要安全无毒，不能引入其他杂质。
大气腐蚀环境分类 材料在不同大气环境中的腐蚀破坏程度差异很大，例如，距海24.3米处的钢腐蚀速度为距海243.8米处的大约12倍。试验表明，若以Q235钢板在我国拉萨市大气腐蚀速率为1，则青海察尔汉盐湖大气腐蚀速率为4.3，广州城市为23.9，湛江海边为29.4，相差近30倍。因此，在防腐蚀工程设计和制定产品环境适应性指标时，均需按大气腐蚀环境分类进行。 大气环境分类一般有两种方法，一种是按气候特征划分，即自然环境分类；另一种是按环境腐蚀严酷性划分。后者更接近于应用实际而被普遍采用。国际标准ISO9223～9226便是根据金属标准试片在环境中自然暴露试验获得的腐蚀速率及综合环境中大气污染物浓度和金属表面润湿时间进行分类。将大气按腐蚀性高低分为5类，即： C1：很低 C2：低 C3: 中 C4：高 C5：很高 在涂料界，国际标准化组织又颁布了更有针对性的标准：ISO12944-1～ 8:1998 《色漆和清漆─保护漆体系对钢结构的防腐保护》（Paints and varnishes ─ Corrosion protection of steel structures by protective paint systems）［。这是一部在国际防腐界通行的、权威的防护涂料与涂装技术指导性国际标准。目前，在国内涂料、涂装行业、腐蚀与防护行业及相关设计研究院所、高等学校，在重大防腐工程设计、招投标及施工过程中都使用到这一综合性标准。标准共分八个部分： 第1部分总则 第2部分环境分类 第3部分设计上的考虑 第4部分表面类型与表面处理 第5部分保护漆体系、 第6部分试验方法 第7部分涂漆工艺 第8部分新工程和维护工作规范的制定。
海洋腐蚀环境 海洋腐蚀环境包括海洋大气腐蚀环境和海水腐蚀环境, 1﹑海水腐蚀环境 海水是一种复杂的多组分水溶液，海水中各种元素都以一定的物理化学形态存在。海水是一种含盐量相当大的腐蚀性介质，表层海水含盐量一般在3.20％-3.75％之间，随水深的增加，海水含盐量略有增加。盐分中主要为氯化物，占总盐量的88.7％.由于海水总盐度高，所以具有很高的电导率，海水中pH值通常为8.1-8.2，且随海水深度变化而变化。若植物非常茂盛，CO2减少，溶解氧浓度上升，pH值可接近10；在有厌氧性细菌繁殖的情况下，溶解氧量低，而且含有H2S，此时pH值常低于7。海水中的氧含量是海水腐蚀的主要影响因素之一，正常情况下，表面海水氧浓度随水温大体在5~10mg/L范围内变化。海水温度一般在-2℃-35℃之间，热带浅水区可能更高。海水中氯离子含量约占总离子数的55％，海水腐蚀的特点与氯离子密切相关。氯离子可增加腐蚀活性，破坏金属表面的钝化膜。 2﹑海洋大气腐蚀环境 大气腐蚀一般被分成乡村大气腐蚀，工业大气腐蚀和海洋大气腐蚀。乡村地区的大气比较纯净；工业地区的大气中则含有SO2，H2S, NH2和NO2等。大气中盐雾含量较高，对金属有很强的腐蚀作用。 海洋环境对金属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,腐蚀现象是非常严重的,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也强烈的受到海洋大气的影响。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，空气的相对湿度都高于它的临界值。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铜带表面的水膜中，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铜的腐蚀速度增加几倍。 海洋环境对金属腐蚀的影响因素 1﹑盐度 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，所以很多金属在海洋环境中遭到严重腐蚀。 2﹑含氧量 海洋环境对金属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洋环境对金属腐蚀性的重要因素。氧在海
简介:耐大气腐蚀钢，又称耐候钢。耐候钢是指通过添加少量合金元素，使其在大气中具有良好耐腐蚀性能的低合金强度钢。耐候钢的耐大气腐蚀性能为普碳钢的2~8倍，耐候钢除具有良好的耐候性外，还具有优良的成形、焊接等使用性能。耐候钢是通过在普通钢中添加一定量的合金元素制成的一种低合金钢，主要合金成分为Cu、P、Cr、Ni等元素。耐候钢的耐大气腐蚀性能远高于普碳钢，在国外被广泛应用于集装箱、桥梁、汽车、铁路车辆和建筑等制造行业，目前国内耐候钢主要用于集装箱、铁路车辆，由此可见我国的耐候钢应用领域还有很大的发展空间。耐候钢作为一种高效钢材。一直是大气腐蚀用钢品种开发与腐蚀研究的热点。特别是近二十年来，人们进行了大量的大气暴晒、干湿循环等试验。并利用X-射线、扫描电镜、偏光显微镜、电子探针微区分析等现代物理测试手段对金属腐蚀产物的组成、结构及其形成过程进行了研究。对合金元素的作用及锈层的保护作用有了更深刻、更全面地了解，还开发了新型的耐候钢及其锈层稳定化处理技术。 1.耐候钢的发展 耐候钢的研制起源于欧美。早在1900年，欧美的科学家就发现Cu可以改善钢在大气中的耐蚀性能。1961年美国实验和材料学会(ASTM)开始了大气腐蚀的研究，30年代美国的U.S.Steel公司首先研制成功了耐腐蚀高抗拉强度的含Cu低合金钢-Corten钢，并在60年代不涂漆直接用于建筑和桥梁其中应用最普遍的是高P、Cu加Cr、Ni的Corten A系列和以Cr、Mn、Cu合金化为主的(Corten B系列这种耐候钢在欧洲、日本也得到广泛应用。我国自60年代起大量研制耐候钢，并发展了一些自己的钢种，如鞍钢集团的08CuPVRE系列、武钢集团的09CuPTi系列、济南钢铁公司的09MnNb、上海第三钢铁厂的10CrMoAl和10CrCuSiV等。现在，国外已将耐候钢逐渐当作普通钢种来广泛使用。在钢种开发、使用及设计施工上也逐渐作了详细规定。根据使用情况，耐候钢又可分为结构用高耐候钢和焊接结构用耐候钢。前者主要用于车辆、塔架、建筑等其它结构件中，具有优良的耐大气腐蚀性能，以Cu—P系为主，其中P含量在0.07％～0.15％之间由于含P 量高，所以这类钢的屈服强度一般在 343 MPa以下，板厚一般不超过16 mm，美国的 ASTMA242系列和日本JAS中的SPA系列耐候钢均属此类。目前我国这种结构用高耐候钢的发展十分迅速，除了仿制的几个品种如09CuPcrNi(仿 Corten)和09CuPTi(叉称09MnCuPTi)以外，还发展了具有中国特点的新品种，如09CuPTiRE、09CuPRE和08CuPvRE等。并且已经制定出国家标准<高耐候性结构钢)GB 4171—84。焊接结构用耐候钢主要用于桥梁、建筑等大型焊接结构中，以Cu-Cr-Ni系为主，含P量0.04％以下，具有优良的焊接性能和低温韧性，应用十分广泛。如已有美国的ASTM A588和A514系列、日本的JIS SMA 系列耐候钢等型号，而在我国尚在研制中。国内外耐候钢发展的主要历程如表1所示。 表1 耐候钢的发展历程 年份记述 1900 美国开始了含铜钢-早期耐候钢的研究和开发 1933 美国U.S.Steel公司推出Corten-A型低台金耐候钢商品 1955 日本开发耐候钢 1959 美国开始使用裸耐候钢 1961 中国开始试制16MnCu钢 1965 中国试制出09CuPTi薄钢板 日本建成第一座耐候钢大桥(涂漆)
海水海洋大气腐蚀特点 及防腐 COmPany number : [0089WT-8898YT-W8CCB-BUl^^^?8]
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3□g∕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~范围内，而在深层PH则为左右。 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，CI-破坏钝化膜，因此大多数金属在海水中不能建立钝态，在海水中山于钝化的局部破坏，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着的电偶腐蚀。其作用强烈，作用范围大。 3、海水腐蚀的影响因素 盐类及浓度 盐度是指IOO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％~%,这对—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CI-为主，一方面：盐浓度的増加使得海水导电性増加，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。 PH值
摘要：本文论述了腐蚀的产生机理，从而探讨了防腐蚀的办法。文章介绍了金属腐蚀与腐蚀机理,详细综述了形成保护层、电化学保护法、缓蚀剂法等几种常见腐蚀防护方法的原理以及在金属腐蚀与防腐中的应用和研究进展。 关键词：金属腐蚀防护 金属腐蚀的分类：根据金属腐蚀的反应机理，腐蚀可以分为电化学腐蚀和化学腐蚀。电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质因发生电化学作用而产生的破坏；化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏。电化学腐蚀是最常见、最普遍的腐蚀,因为只要环境的介质中有水存在,金属的腐蚀就会以电化学腐蚀的形式进行。金属在各种电解质溶液,比如大气、海水和土壤等介质中所发生的腐蚀都属于电化学腐蚀.。环境中引起金属腐蚀的物质主要是氧分子和氢离子,它们分别导致金属的吸氧腐蚀和析氢腐蚀,其中又以吸氧腐蚀最为普遍。 腐蚀给人类社会带来的直接损失是巨大的。20世纪70年代前后，许多工业发达国家相继进行了比较系统的腐蚀调查工作，并发表了调查报告。结果显示，腐蚀的损蚀占全国GNP的1%到5%。这次调查是各国政府关注腐蚀的危害，也对腐蚀科学的发展起到了重要的推动作用。在此后的30年间，人们在不同程度上进行了金属的保护工作。在以后的不同时间各国又进行了不同程度的调查工作，不同时期的损失情况也是不同的。有资料记载，美国1975年的腐蚀损失为820亿美元，占国民经济总产值的4.9%；1995年为3000亿美元，占国民经济总产值的4.21%。这些数据只是与腐蚀有关的直接损失数据，间接损失数据有时是难以统计的，甚至是一个惊人的数字。我国的金属腐蚀情况也是很严重的，特别是我国对金属腐蚀的保护工作与发达的工业国家相比还有一段距离。据2003年出版的《中国腐蚀调查报告》中分析，中国石油工业的金属腐蚀损失每年约100亿人民币，汽车工业的金属腐蚀损失约为300亿人民币，化学工业的金属腐蚀损失也约为300亿人民币，这些数字都属于直接损失。如该报告中调查某火电厂锅炉酸腐蚀脆爆的实例，累计损失约15亿千瓦·时的电量，折合人民币3亿元，而由于缺少供电量所带来的间接损失还没有计算在内。所以说，金属腐蚀的损失是很严重的，必须予以高度的重视。金属腐蚀在造成经济损失的同时，也造成了资源和能源的浪费，由于所报废的设备或构件有少部分是不能再生的，可以重新也冶炼再生的部分在冶炼过程中也会耗费大量的能源。目前世界上的资源和能源日益紧张，因此由腐蚀所带来的问题不仅仅只是一个经济损失的问题了。腐蚀对金属的破坏，有时也会引发灾难性的后果，此方面的例子太多了，所以对金属腐蚀的研究是利国利民的选择。由于世界各国对于腐蚀的危害有了深刻的认识，因此利用各种技术开展了金属腐蚀学的研究，经过几十年代努力已经取得了显著的成绩。 金属防护的方法： 改善金属的本质根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金，或在金属中添加合金元素，提高其耐腐蚀性，可以防止或减缓金属的腐蚀。例如，在钢中加入镍制成不锈钢可以增强防腐蚀能力。 在金属表面形成保护层在金属表面覆盖各种保护，把被保护金属与腐蚀性介质隔开，是防止金属腐蚀的有效方法[3]。工业上普遍使用的保护层有非金属保护层和金属保护层两大类。它们是用化学方法、物理方法和电化学方法实现的。该法就是使金属表面形成转化层和加上一层坚固的保护层，达到隔离大气保护金属的目的.如对金属表面实施电镀、化学镀以及氧化、磷化处理等，可使金属表面覆盖一层耐腐蚀的保护层;也可以对金属表面氮化。
存档日期：存档编号: 北京化工大学 研究生课程论文 课程名称：材料保护学 课程代号： 任课教师： 完成日期： 专业： 学号： 姓名： 成绩：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
金属材料大气腐蚀研究进展 摘要：本文对金属大气腐蚀研究做了简介，综述了我国的大气腐蚀研究进展，并比较了国内外的发展水平。得出我国的大气腐蚀研究已经进入了世界强国之列，但是总体上与美国等发达国家有着20-30年的差距。对以后的大气腐蚀研究方面提出了展望。 关键词：金属，大气，腐蚀
大气腐蚀是指大气中的腐蚀性气体溶解在水中作用于金属表面所引起的腐蚀[1]。大气腐蚀是金属腐蚀的基本类型，几乎所有与大气接触的金属材料都会受到大气腐蚀，大气腐蚀所造成的损失约占腐蚀总损失的一半以上[2]，因此，开展大气腐蚀与防护的研究具有重要的意义。 1.金属大气腐蚀研究简介 金属的大气腐蚀是自然界中存在的最普遍的腐蚀现象，因此人们在很早以前就已经开始对它进行研究。特别是基于自然环境中的大气腐蚀现场曝晒试验直观、可靠的特点，世界各国对其都格外重视。尤其是像美国、英国和日本等工业发达的国家，早在上个世纪初就开始通过现场曝晒试验研究多种材料在自然大气环境中的腐蚀行为。相比之下，我国开展自然环境的大气腐蚀研究起步较晚，始于20世纪50年代中期，即1955年开始建立大气腐蚀曝晒试验站，但由于历史原因，发展迟缓，不具系统性，期间由于“文革”影响还中断了十几年，直到1980年才在全国范围内恢复自然环境腐蚀试验网站的建设工作[3]。我国在大气腐蚀基础研究方面在国内外发表了大量的论文，这些系列论文的发表极大的提高了我国在大气腐蚀方面的研究地位，标志着我国已经进入大气腐蚀研究强国之列，而且这方面还保持着很好的发展势头[4]。 2.大气腐蚀行为与规律若干研究进展 （1）金属材料自然环境腐蚀幂指数规律的建立和金属大气腐蚀初期行为与规律研究[5]。以黑色金属和有色金属材料在我国典型大气环境中的长期现场腐蚀试验为基础，通过数据采集、评价和综合分析，获得了金属材料在我国典型大气环境中的腐蚀速率幂函数规律和相关参数以及拟合曲线，由此建立的幂函数模型可以表征我国典型大气环境下金属材料的腐蚀规律，这一规律的确认与获得是我国材料大气腐蚀学科领域的重要进展。其模型为： D A n t 其中，D——腐蚀深度（mm）； t——暴晒试验时间（a）； A——第一年的腐蚀深度（与环境及材料有关）； n——代表腐蚀发展趋势（随钢种和环境变化极大，数值一般小于1）； 对Q235和09CuPCrNi耐候钢在模拟潮湿和湿热大气环境中的腐蚀初期行为；铝合金AZ91D镁合金在模拟大气环境中的腐蚀初期行为与机理；Q235、09CuPCrNi耐候钢、铝合金AZ91D镁合金在单一SO2、CO2、NaCl沉积污染状况下和SO2、CO2、NaCl沉积复合污染下的腐蚀初期行为与机理等进行了系统研究，得到了一系列结果，发表在国内外学术刊物上。
海洋环境下钢铁腐蚀的影响因素及腐蚀机理研究进展[摘要] 本文阐述了海洋环境下钢铁腐蚀的研究意义及腐蚀影响因素,综述了海洋环境五个不同区带的腐蚀机理的研究进展。 [关键词]海洋腐蚀影响因素腐蚀机理 [Abstract] In this paper, research significance of corrosion and influence factors of steels in marine environment were reviewed, and the corrosion mechanism of five different zones in marine environment was summarized. [Key words]Marine corrosioninfluence factorcorrosion mechanism 引言 海洋中蕴藏着巨大的资源财富,有着极为广阔的发展前景。海洋资源的开发和利用,离不开海上基础设施的建设。由于海洋环境是一个腐蚀性很强的环境,海洋大气中相对湿度都高于它的临界值,海洋大气中的钢铁表面很容易形成有腐蚀性的水膜;海水中含有较高浓度的盐分,是一种容易导电的电解质溶液,是腐蚀性最强的天然腐蚀剂之一。同时波、浪、潮、流又会对金属构件产生低频往复应力和冲击,加上海洋微生物、附着生物及它们的代谢产物等都会对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。因此,在诸多工程领域广泛使用的钢结构等工程材料容易发生各种灾害性腐蚀破坏。这不仅仅涉及造成材料的浪费,更严重的是造成灾害性事故,引发油气泄漏,造成环境污染和人员伤亡等,导致巨大经济损失。 作为工业材料,由于钢铁材料韧性大、强度高、价格便宜,因而大量应用于海洋环境中;但是苛刻的海洋腐蚀环境使得钢铁构筑物的腐蚀不可避免,所以海洋环境中的钢铁腐蚀和防护是一个重大课题。因此,研究钢铁在海洋环境中的腐蚀规律及其防护对策,对于延长海洋钢铁设施的使用寿命,保证海上钢铁构造物的正常运行和安全使用以及促进海洋经济的发展,都具有十分重要的意义。本文综述了钢铁在海洋环境中的腐蚀影响因素以及腐蚀机理的研究进展。 1. 海洋环境下钢铁腐蚀的影响因素 海水不仅仅是盐度在32‰～37‰,pH值在8～8.2之间的天然强电解质溶液,更是一个含有悬浮泥沙、溶解各种气体、生物以及腐败有机物的复杂体系。钢铁海洋腐蚀是海洋环境中诸多因素的综合作用结果,例如,溶解氧、盐度、温度、pH 值、流速、海洋生物等环境因素以及钢铁合金元素都是影响腐蚀的重要因素,而且它们的影响常常是相互关联的。 1.1溶解氧:氧是钢铁海水腐蚀的去极化剂,如果海水中没有溶解氧,钢铁是不会腐蚀的,因此海水中溶解氧是影响钢铁海洋腐蚀的重要因素之一。它在钢铁腐蚀的微电池的阴极区不断反应,产生很强的阴极去极化作用,微电池阳极区的金属
姓名：段平学号：2010214145 科目：腐蚀与材料保护指导老师：陈存华 大气腐蚀的研究进展 摘要：大气腐蚀是指在环境温度下由于空气中的水气、氧气以及污染物质等的电化学或者化学作用而引起的金属腐蚀，电化学腐蚀是由潮湿大气所引起的，即金属表面存在着许多肉眼看不见的薄膜液层和凝结水膜层，大气腐蚀主要是氧通过金属表面所形成液膜的扩散，而发生氧去极化的腐蚀。而化学腐蚀是由于干大气所引起的。 关键词：大气腐蚀；种类；原因；影响；金属；措施 正文： 一、大气腐蚀的种类 通过大气含水的多少可以将大气腐蚀分为三种。（1）干的大气腐蚀：空气十分干燥，金属表面上不存在水膜,金属的腐蚀属于常温氧化。（2）潮的大气腐蚀：Rh<100%，在金属表面上存在肉眼不可见的薄液膜,随水膜厚度增加,V-迅速增大。（3）湿的大气腐蚀：Rh≈100%，金属表面上形成肉眼可见的水膜，随水膜厚度增加，V-逐渐减小。 Rh指的是相对湿度。还可以通过其他的条件进行分类，具体划分见下表： 大气环境腐蚀分类 腐蚀类型腐蚀速度 （mm/a）腐蚀环境 等级名称环境气体类型相对湿度（年平均）% 大气环境I 无腐蚀＜1.001 A ＜60 乡村大气 II 弱腐蚀0.001～0.025 A B 60～75 ＜60 乡村大气 城市大气 III 轻腐蚀0.025～0.050 A B C ＞70 60～75 ＜60 乡村大气 城市大气 工业大气 IV 中腐蚀0.050～0.2 B C D ＞70 60～75 ＜60 城市大气 工业大气和海洋大 气 V 较强腐蚀0.2～1.0 C D ＞70 60～75 工业大气 VI 强腐蚀1～5 D ＞75 工业大气 腐蚀气体分级 气体类型腐蚀物质名称腐蚀物质含量 （mg/m3） 气体类型腐蚀物质名称 腐蚀物质含量 （mg/m3）
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。 灰色理论 它是一门研究信息部分清楚、部分不清楚并带有不确定性现象的应用数学学科。传统的系统理论，大部研究那些信息比较充分的系统。对一些信息比较贫乏的系统．利用黑箱的方法，也取得了较为成功的经验。但是，对一些内部信息部分确知、部分信息不确知的系统，却研究得很不充分。这一空白区便成为灰色系统理论的诞生地。在客观世界中，大量存在的不是白色系统(信息完全明确)也不是黑色系统(信息完全不明确)，而是灰色系统。因此灰色系统理论以这种大量存在的灰色系统为研究而获得进一步发展。 基本观点 (1)灰色系统理论认为，系统是否会出现信息不完全的情况、取决于认识的层次、信息的层次和决策的层次，低层次系统的不确定量是相当的高层次系统的确定量，要充分利用已知的信息去揭示系统的规律。灰色系统理论在相对高层次上处理问题，其视野较为宽广； (2)应从事物的内部，从系统内部结构和参数去研究系统。灰色系统的内涵更为明确具体；
金属腐蚀及防腐 内容 1．腐蚀的定义及其危害 2.工程中钢铁的腐蚀问题 3．国内外在防腐蚀涂料方面的研究现状及分析 4．防腐蚀涂料简介 5．防腐蚀涂料的用途 6.防腐蚀涂料的选择与施工 7．Z Y-S高渗透性带锈防锈漆系列产品简介 8．Z Y-D橡塑漆简介 9.目前在研项目 1．腐蚀的定义、危害及分类 腐蚀是指材料与它所处的环境介质之间发生作用而引起的变质和破坏。 根据机理,腐蚀分为化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀。 腐蚀的危害： 目前全球每年因腐蚀造成的损失已高达7000亿美元，占G D P总值的2～4％，为地震、台风、水灾等自然灾害造成损失的6倍之多 我国2003年统计，腐蚀损失约占国民生产总值（G N P）的约6％，完成“九五” 期间降低1个百分点挽回了700多亿人民币的损失。钢铁因腐蚀而报废的数量约当年产量的25－30％造成重大事故，阻碍经济发展。军事设备、舰艇、沿海空军飞机、二炮发射井架、两栖装甲车、沿海通讯装备。 化学腐蚀： 材料与环境介质发生直接的化学作用而引起的破坏。 氧化反应与还原反应同时发生。
腐蚀的机理： 电化学腐蚀:电化学腐蚀是对金属材料而言,指金属与离子导电的介质发生电化学作用而产生的破坏。 特点:氧化反应和还原反应为两个相对独立并同时进行的过程,即阴极过程和阳极过程。 物理腐蚀：指材料由于单纯的物理作用所引起的破坏。 特点:过程中既不发生化学作用,也不发生电化学作用。 工程中钢铁的腐蚀问题： 2．1钢铁的腐蚀环境分析 钢铁腐蚀主要指钢铁构件和混凝土的腐蚀,其中混凝土的腐蚀包括混凝土中钢筋的腐蚀及混凝土材料本身的腐蚀。钢铁设备所处的腐蚀环境是大气环境,或者是水环境。大气环境和水环境都属于自然环境。表面上看,自然环境的腐蚀问题不及工业环境腐蚀那么明显,但这类腐蚀情况十分复杂,影响因素很多,往往随时间的延长而加剧,最后导致材料失效。对腐蚀来说,大气的污染程度是重要的因素。 2．2影响钢铁腐蚀的因素： 湿度：湿度是决定大气腐蚀类型和速率的一个重要因素,一般来说,金属的临界湿度为50%～70%。 温度：在其他条件相同的情况下,平均气温高的地区,大气腐蚀速率较大。大气中S O2含量：我国城市大气中S O2浓度2级标准含量为0.023%,3级标准为 0.096%,碳钢在3级标准大气中腐蚀速率比2级标准大气中要快4倍。2．3钢铁材料的腐蚀：钢铁材料的腐蚀大多为电化学腐蚀。 2．4钢铁腐蚀典型案例分析： 广东某斜拉桥1988年12月建成,1995年5月,一根拉索突然断裂,自行坠落该斜拉桥拉索钢丝的性能符合标准要求。拉索聚乙烯套管内的水泥浆体离析,浆
1. 大气腐蚀环境分类：乡村大气、城市大气、工业大气、海洋大气。 ①乡村大气的腐蚀性通常情况下是最小的，正常情况下也不含化学污染物，但的确包含有机物和无机物颗粒，其主要的腐蚀性来源是水分，氧气和二氧化碳。干旱和热带大气是乡村大气中的特殊情况。①②③④⑤⑥⑦ ②城市大气与乡村大气类似，因为很少有工业活动，其主要腐蚀源是机动车排放和民用燃料排放所产生的硫化物和氮化物类污染物。 ③工业大气通常具有较强的腐蚀性，但与石化工业、重工业等工厂区排放物的类型和浓度有关，其主要污染和腐蚀性物质是不同浓度的二氧化硫、氯化物、磷酸盐和硝酸盐等。工业大气环境下通常会形成酸雨，使其腐蚀环境区域扩大化。 ④海洋大气通常具有高度的腐蚀性，而且其腐蚀性与距离海岸的远近和朝向、风向和风速、所处气候带和纬度等有关，其腐蚀性来源是海风卷着海水中的氯化物粒子并沉积到基材表面 2. 一般来说，钢铁的腐蚀是一种电化学腐蚀。水和氧是钢铁产生腐蚀的两个必要条件。 3. 大气腐蚀的关键因素：湿润时间、环境温度、大气污染物。（1）二氧化硫（2）氯化物（3）其他大气污染物 4. 防止海洋腐蚀的措施:除正确设计金属构件、合理选材外，通常有以下几种：(1)采用阳极性金属热喷涂层或复合涂层（2）采用厚浆型重防腐涂料；（3）根据电化学腐蚀原理，采用牺牲阳极（4）对重点部件采用耐腐蚀材料包套（5）设计构件时要考虑到足够的腐蚀裕量。 5. 只有热喷涂才是最有效的长效防腐方法 6. 一般来说，重防腐涂料由底漆、中间漆、面漆等三部分组成，除了防腐性和要求各层之间具有良好的相容性、附着力和干燥时间外，各部分涂料因为所处位置不同要求也各不相同。如底漆需要与基材有良好的，中间层主要起增加厚度和提供柔韧性作用，面漆需要抵抗腐蚀介质和耐候性等。 7. 涂层体系特点：①重防腐涂料体系的配套具有差异性②重防腐涂料对钢铁的保护不能一劳永逸③重防腐蚀涂装的初期投资少但后期维护费用高④重防腐涂料高压无气喷涂施工效益高⑤无机富锌底漆表面处理要求高及需要涂装后保养 8. 热喷涂技术是指利用不同的热源来加热各种被喷涂的材料至熔融状态，并借助于雾化气流的加速使其形成"微粒雾流"，高速喷射到经过表面预处理的工件上，形成与基体紧密结合的堆积状喷涂层的技术。 9. 电弧喷涂是利用燃烧于两根连续送进的被喷涂金属线材之间的电弧作为热源来使金属线材熔化，用高速气流把熔化的金属雾化成微粒，并使雾化金属粒子加速，雾化粒子射流高速沉积到工件表面形成涂层的技术。 10. 电弧喷涂层大多是均匀腐蚀，涂层的厚度与防腐蚀寿命大致成正比例关系。所以涂层厚度的选择至关重要。 11. 由电弧喷涂金属涂层和有机封闭涂层组合在一起的防护涂层体系就成为电弧喷涂复合涂层体系。它是由阳极性金属喷涂层+涂料封闭底层+涂料封闭中间层+涂料封闭面层组成。涂料封闭底层主要起封孔作用，应与金属喷涂层有良好的相容性，能充分渗透并填充金属喷涂层的孔隙并良好附着。涂料封闭中间层是封闭和隔离层，耐蚀性好。涂料封闭面层应对腐蚀环境有适应性，能耐腐蚀和耐大气老化。 12. 桥梁钢结构其他防护技术：①电镀锌及锌合金涂层技术②热镀锌涂层技术③冷镀锌涂层技术④阴极保护技术 13. 热镀锌图层技术：是将除锈后的钢件侵入熔化的锌液中，铁与熔融锌反应生成一层合金化的锌层，附着在钢件表面，从而起到防腐的目的。这是一种有效的金属防腐蚀方式，主要
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着的电偶腐蚀。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。
防止金属腐蚀的方法和途径很多，主要有以下几种： 一、提高金属材料内在耐蚀性能 采用不易与周围介质发生反应的金属及合金材料来加工产品，是有效的防腐办法。例如，有些金属及合金在空气单不易氧化，或能生成致密的钝化薄膜，可以抵抗酸、碱、盐腐蚀，如不锈钢，就是在钢中加入定量的铬、镍、钦等元素，当铬元素含量超过12%时，就可以起到不锈的作用。有些在高温高压时性能稳定，如耐热不起皮钢;有些在空气中不易腐蚀，如铝、锌等。获得这种金属材料的途径卞要是采用冶炼方法来改变金属的化学成分，例如在碳钢中加入镍、铬、硅、锰、钒等元素炼成耐蚀合金钢。不锈钢就是含有较多铬、镍、钛等元素的高合金钢。耐蚀低合金钢就是在钢中加入微量的钒、钛、稀土等元素炼成的低合金耐蚀钢。此外，对于某些金属材料，还可以通过热处理方法，改变金属的金相组织，提高耐蚀性能。 二、涂、镀非金属和金属保护层 在金属表面上制成保护层，借以隔开金属与腐蚀介质的接触，从而减少腐蚀。根据构成保护层的物质，可以分为以下几类：(1)非金属保护层把有机和无机化合物涂覆在金属表面，如油漆、塑料、玻璃钢、橡胶、沥青、搪瓷、混凝土、珐琅、防锈油等。在金属表面涂覆非金属保护层，用得最广泛的是油漆和塑料涂层。油漆是千百年来的传统方法，但油漆在造漆和涂装过程中有环境污染现象，正在变革工艺，向水溶性方向发展。塑料涂层是近几十年来发展最快的防腐方法，尤其是把有机树脂做成粉末涂料，采用各种方法在金属表面形成优良的涂层，获得了空前的发展。(2)金属保护层在金属表面镀上一种金属或合金，作为保护层，以减慢腐蚀速度。用作保护层的金属通常有锌、锡、铝、镍、铬、铜、镉、钛、铅、金、银、钯、铑及各种合金等。获得金属镀层的方法也有许多。①电镀用电沉积的方法在金属表面上镀上层金属或合金。镀层金属有
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。
大气腐蚀简介 1、前言 铁在公元前4000年就从矿石中分离出来，而且从那时起腐蚀问题随之而来。据估计，全世界钢产量的60%是在大气环境下使用，因此，大气腐蚀造成的全球经济损失每年不少于一亿美元。大气的主要腐蚀成分是水汽和氧。我国幅员辽阔，不同地区大气差异极大，按气候特征可分为六各气候地区：寒温带、中温带、暧温带、亚热带、热带和高原气候带。从腐蚀性考虑，可将大气分为：农村大气、海洋大气、城郊大气、工业大气、极地大气和热带大气等。 2、大气腐蚀的主要因素 大气腐蚀通常由大气中的温湿度和污染物引起的影响的主要因素如下。 2．1湿度 早期研究发现，金属在大气中腐蚀和相对湿度的关上曲线上存在一个拐点，当相对湿度低于此值进，金属腐蚀速度可以忽略；超过这个相对湿度，腐蚀才明显发生。这个湿度称为临界相对湿度。临界相对湿度是金属大气腐蚀的重要参数，由金属种类、表面状态及大气环境决定。例如：钢铁在无污染大气中的临界相对湿度大约在50%～70%，同样材料在海洋大气中，由于金属沉积海盐粒子，临界相对湿度可能
下降到40%以下，严重污染的空气中，这种临界相对湿度可能不存在。一般说来，相对湿度增大，促进腐蚀速度加快。2．2温度 在增加温度不会引起或加速某些其他变化时，一般说来，温度升高10度，化学反应增加2～3倍，因而影响腐蚀速度的许多因素将随温度面变化。举例如下： 1）气体在水中溶解度，通常是随温度长葛市而降低。 在特殊凝露条件下，这可能反而减慢腐蚀速度； 2）如果在政党使用条件下，腐蚀产物在金属表面形成保护层，因而使腐蚀速度增加，腐蚀现象完全改变； 3）如果在正常条件下，金属只出现一般的缓慢腐蚀，介在高温条件下可能出现非常严重的腐蚀，例如产 生空穴腐蚀和应力腐蚀； 4）如果两各金属相接触，电极电位较低的金属保护电极电位较高的金属，在高温条件下，锌可以保护铁， 但当温度高于70度时，锌的电位可能变得比铁还 高，就起不到保护铁的作用了。 2．3腐蚀杂质 大气主要由80%氮气，20%氧气组成，此外还有少量二氧化碳等气体，它们都没有腐蚀性，大气的腐蚀性主要来自水汽及其他杂质。如海洋大气中的氯化钠，城市和工业大气中的二氧化硫等。它们的大致浓度范围见下
化工管道腐蚀原因及防腐技术在线解答 关键词：化工管道腐蚀，化工管道腐蚀原因，化工管道防腐，索雷CMI重防腐涂层 在化工企业中，管道是化工装置中一个主要的组成部分，它主要用来输送和控制流体介质。介质在输送过程中会与金属管道发生某些化学反应极易造成管路的腐蚀，管道中通过的介质不同，管材不同，腐蚀情况也不同。 化工管道腐蚀原因可以归结为以下几点： 管道的腐蚀包括管内介质对管内壁的腐蚀和管外环境对管外壁的腐蚀二个方面。当金属与周围介质接触时，由于发生化学作用或电化学作用而引起的破坏叫做金属的腐蚀。单纯由化学作用而引起的腐蚀是化学腐蚀；金属与电解质溶液接触时，由电化学作用而引起的腐蚀是电化学腐蚀。 1.化学腐蚀：化学腐蚀多发生在非电解质溶液中或干燥气体中。腐蚀过程无电流产生，腐蚀产物直接生 成在腐蚀性介质接触的金属表面。影响化学腐蚀的因素包括：金属的本性、腐蚀介质的浓度、温度等。
2.电化学腐蚀：当金属与电解质溶液（如酸、碱、盐等溶液）接触时，金属和电解质溶液发生了电化学 反应，在反应过程中有隔离的阴极区和阳极区，电子通过金属有阳极区流向阴极区，电化学腐蚀形成了原电池反应。它是最常见的腐蚀，金属腐蚀中的绝大部分均属于电化学腐蚀。如在自然条件下（海水、土壤、地下水、潮湿大气、酸雨等）对金属的腐蚀通常是电化学腐蚀。 化工管道防腐技术在线解答： 在化工管道表面涂覆防腐涂层是比较常见的一种化工管道防腐技术，索雷CMI重防腐涂层是现在比较常用的一种防腐涂层。该涂层采用独特的聚合物技术制造而成，具有良好的耐腐蚀性能，可耐受众多种类的腐蚀性化学品，包括强酸、强碱、气体、溶剂和氧化剂；对金属基材、复合材料和混凝土具有优异的粘合度和附着力；可耐高温达400°F（204°C）；可耐冷热循环性能，范围从-40°F至+400°F（- 40°至204°C）；良好的耐磨性能和柔韧性；可蒸汽清洗；可在线修复；与其他防腐涂层相比，该涂层具有更好的防渗透（吸收）性能，几乎不可渗透的薄膜涂层，可最大程度地减少货物吸收并确保货物的纯度。 我们在采用索雷CMI重防腐涂层对化工管道进行防腐保护的同时，还应该对化工管道进行定期的检查及维护，以确保化工管道的使用寿命。
文件编号：GD/FS-9080 （解决方案范本系列） 化工大气的腐蚀与防护详 细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
化工大气的腐蚀与防护详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 第一节. 化工大气对金属设备的腐蚀情况 金属在大气自然环境条件下的腐蚀称为大气腐蚀。暴露在大气中的金属表面数量很大，所引起的金属损失也很大的。如石油化工厂约有70%的金属构件是在大气条件下工作的。大气腐蚀使许多金属结构遭到严重破坏。常见的钢制平台及电器、仪表等材料均遭到严重的腐蚀。由此可见，石油、石油化工生产中大气腐蚀既普遍又严重。 大气中含有水蒸汽，当水蒸汽含量较大或温度降低时，就会在金属表面冷凝而形成一层水膜，特别是在金属表面的低凹处或有固体颗粒积存处更容易形成水膜。这种水膜由于溶解了空气中的气体及其它杂
质，故可起到电解液的作用，使金属容易发生化学腐蚀。 因工业大气成分比较复杂，环境温度、湿度有差异，设备及金属结构腐蚀不一样的。如生产装置中的湿式空气冷却器周围空气湿度大，在有害杂质的复合作用，使设备表面腐蚀很厉害。涂刷在设备、金属框架等表面的涂料，如：酚醛漆、醇酸漆等由于风吹日晒，使用一年左右，涂层表面发生粉化、龟裂、脱落，失去作用。 第二节. 金属（钢与铁）在化工大气中的腐蚀 由于铁有自然形成铁的氧化物的倾向，它在很多环境中是高度活性的，正因为如此它也具有一定的耐蚀性。有时候会与空气中氧化反应，在表面形成保护性的氧化物薄膜，这层膜在99%相对湿度的空气中能够防止锈蚀。但是要存在0.01%SO?就会破坏膜的
材料的大气腐蚀所造成的损失占全部腐蚀的一半.因此,开展大气腐蚀与防护对策的研究具有重要意义。 美国试验与材料学会(ASTM) 自1916年便开始大气腐蚀的研究,Larrabee等先后进行大气腐蚀数据积累工作,总结腐蚀规律,探讨腐蚀机理。我国材料自然环境(大气、海水、土壤) 腐蚀试验开始于20 世纪50 年代中期,1955 年开始建立大气腐蚀试验网站,60 年代中期至70 年代末期试验一度中断。1980 年我国大气、海水、土壤腐蚀试验网站全部恢复建设,开始了我国常用材料大气、海水、土壤环境中长期、系统的腐蚀试验研究,并取得了大量有价值的研究成果。本文主要以铝和铝合金为例简单阐述大气腐蚀的危害和防护。 铝和铝合金具有优异的性能,在交通、能源、食品、电子等领域都有广泛的应用, 特别是航空工业。大多数铝和铝合金有良好的抗大气腐蚀性能,可以在没有保护的情况下长期地使用,不会由于出现孔蚀而导致结构失效。暴露在大气中的铝合金表面逐渐地由光亮变暗、灰白,甚至变黑(在污染的大气中)。铝合金在大气中的腐蚀一般表现为表面出现浅坑从而变得粗糙不平,但没有明显的厚度减少。对铝-铜系和铝-锌-镁系高强铝合金是个例外,它们可能出现晶间腐蚀或者层状腐蚀,尤其在腐蚀性的工业大气和海洋大气中非常显著。随着我国工业化进程的发展和经济目标的定位,中国的大气污染程度有加重的趋势,铝和铝合金的大气腐蚀问题将会较先前明显；而且人们对铝合金的耐大气腐蚀性有了更高的要求,既保持性能,又要有良好的外观。 大气腐蚀的传统研究方法 大气腐蚀的传统研究方法包括大气环境暴露试验、室内加速腐蚀试验、表面腐蚀形貌观察和腐蚀产物分析等等,传统的失重法一直是确定大气腐蚀速度的方法,在分析技术上主要借助于一些物理手段,如X- 射线衍射分析(XRD) 、扫描电镜(SEM) 、电子探针法(EPMA) 、X- 射线光电子能谱法(XPS) 等。 2.1.1 大气环境暴露试验 大气环境暴露试验包括户外暴露试验和室内暴露试验. 自然环境下的暴露试验一直是研究大气腐蚀最通常的试验方法. 大气暴露试验的优点是较能反映现场实际情况,所得的数据直观、可靠. 可以获得户外自然环境下金属的腐蚀特征、腐蚀规律,用来估算该环境下金属的使用寿命,为合理选材、有效设计和制定产品防护标准提供依据. 一般来说,大气环境暴露试验周期长,而且试验结果是多种环境因素共同作用的反映。 影响大气腐蚀的主要因素及腐蚀规律的研究，现已普遍认为,影响大气腐蚀的主要环境因素有3个:温度在零度以上时湿度超过临界湿度的时间(润湿时间)、二氧化硫的含量、盐粒子的含量 2.1.2 室内加速腐蚀试验 室内加速腐蚀试验包括盐雾试验、膏泥腐蚀试验(Corrodkote 试验)、电解腐蚀试验( EC 法)、二氧化硫气体腐蚀试验和干P湿交替复合循环试验等. 其中盐雾试验被认为是模拟海洋大气对不同金属(有保护涂层或无保护涂层) 作用的最有用的实验室加速腐蚀试验方法,并且与室外大气腐蚀试验具有良好的相关性；膏泥腐蚀试验主要适用于Cr 、Cu2Ni2Cr 和Ni2Cr 镀层的加速腐蚀试验. 一般认为60年代发展起来的泥膏腐蚀试验具有过程快速、重现性好、与室外大气试验相关性好等优点,因此,ASTM B368 已正式将其列入装饰性多镀层铬腐蚀试验标