非金属材料耐腐蚀性能大全
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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。
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。
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。
3、非金属材料工程塑料工程塑料1、塑料制品1、常用工程塑料的耐腐蚀性能(见表)表常用工程塑料的耐腐蚀性能介质种类塑料名称化学介质酸碱烃醇铜脂弱强氯化物弱强脂肪族芳族卤化物聚氯乙稀2~1①2~1 3 2~12~12~1 3 3~4 1 4 5 聚四氟乙烯 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 聚乙烯 1 1 3 1 1 3 3 3 2 2 2 聚丙烯 1 1 3~4 1 1 3 3 3 2 2 2 有机玻璃 1 1 5 1 2~3 1 3~44~5 2 4~54~5①1→5由好到差(1)硬聚氯乙稀板 (见表)表硬聚氯乙稀板(GB4454-84) /mm名称厚度极限偏差±宽度≥长度≥名称厚度极限偏差±宽度≥长度≥硬聚氯乙稀板材2.00.30+0;15700+301600硬聚氯乙稀板材12.0 1.00+0;15700+3016002.5 14.0 1.103.0 15.0 1.23.5 0.35 16.0 1.34.0 0.40 18.0 1.44.5 0.45 20.0 1.55.0 0.50 22.0 1.65.5 0.55 25.0 1.86.0 0.60 28.0 2.06.5 0.65 30.02.17.0 0.70 32.07.5 0.75 35.08.0 0.80 38.0 2.38.5 0.85 40.0 2.410.0 1.00(2) 软聚氯乙稀管(见表)表软聚氯乙稀管(SG79-75)内径/mm软聚氯乙稀电器套管流体输送管内径极限偏差/mm壁厚及极限偏差/mm长度/m内径极限偏差/mm壁厚及极限偏差/mm长度/m1.0 ±0.2 0.4±0.0510 --101.5±0.25--2.0 --2.5 --3.0 ±0.25 1.0±0.2 3.5 --4.00.6±0.1±0.25 1.0±0.24.5 --5.0 ±0.25 1.0±0.26.0±0.3±0.3 1.0±0.2 7.08.0±0.50±.051.5±0.39.010.00.7±0.112.014.02.0±0.3 16.0 ±0.800.9±0.1±0.818.0 ±0.901.2±0.15--20.0±1.0±0.10 2.5±0.422.0 --25.0 ±0.10 3.0±0.428.01.4±0.2--30.0 ±1.3--32.0 -- -- ±1.3 3.5±0.4 34.036.0±1.3 1.4±0.2--40.0 ±2.0 1.8±0.2±2.04.0±0.450.0 -- - 5.0±0.4注:1.管材规格用d(内径)×δ(壁厚)表示。