金屬在各種環(huán)境中的腐蝕(已修改)
2025-03-05 09:34 本頁面
【正文】 第五章 金屬在各種環(huán)境中的腐蝕 ? 金屬在大氣中的腐蝕 ? 金屬在海水中的腐蝕 ? 金屬在土壤中的腐蝕 ? 金屬在工業(yè)環(huán)境中的腐蝕 人體環(huán)境中金屬植入材料的腐蝕 金屬在大氣中的腐蝕 ?大氣腐蝕 （ Atmospheric Corrosion） ? 定義：金屬材料或構(gòu)筑物在 大氣 條件下發(fā)生 化學 或 電化學 反應引起材料的破損稱為大氣腐蝕。 ? 最常見的大氣腐蝕現(xiàn)象 —— 生銹 ? 世界上 60%以上的鋼材在大氣環(huán)境中使用 ?? 大氣腐蝕損失占總腐蝕損失量 50% ? 對于某些功能材料（微電子電路）、文物、 裝飾材料等，輕微大氣腐蝕也不允許。 金屬在大氣中的腐蝕 ?大氣環(huán)境不同，腐蝕程度不同 – 與地域、季節(jié)、時間等條件有關(guān) – 地表附近大氣主要成分在全球范圍內(nèi)幾乎不變 – 大氣中的水蒸氣含量隨地域、季節(jié)和時間有所變化 ?大氣中的水汽是決定大氣腐蝕速度和歷程的主要因素 ?全球大氣污染日趨嚴重 – 二氧化硫、硫化氫、氯氣、塵埃等雜質(zhì) ?加速大氣腐蝕 ? 大氣腐蝕環(huán)境分類 – 鄉(xiāng)村大氣：清潔 – 城鎮(zhèn)大氣：污染 – 工業(yè)大氣： SO2污染 – 海洋大氣：含氯化物 金屬在大氣中的腐蝕 ? 參與大氣腐蝕過程的主要是 – 氧（參與電化學過程） – 水分（水膜是電解液層） – 其次是二氧化碳、二氧化硫、鹽等 ?鋼在海岸的腐蝕比在沙漠中大 400~500倍 – 含水汽和氯化物大氣 ?工業(yè)區(qū)比沙漠區(qū)大氣腐蝕大 50~100倍 – SO2與水汽共同作用加速腐蝕 金屬在大氣中的腐蝕 ?大氣腐蝕環(huán)境 金屬在大氣中的腐蝕 一、大氣腐蝕的分類 ? 干大氣腐蝕 ? 潮大氣腐蝕 ? 濕大氣腐蝕 金屬在大氣中的腐蝕 一、大氣腐蝕的分類 ? 干大氣腐蝕 ? 定義：在空氣非常干燥的條件下，金屬表面不存在液膜層的腐蝕 ? 特點： – 金屬表面的吸附水膜厚度不超過 10nm – 沒有形成連續(xù)的電解液膜（ I區(qū)） – 腐蝕速度很低，化學氧化的作用較大 – 在金屬表面形成一層保護性氧化膜 ? 案例： – 金屬 Cu、 Ag等在含有硫化物污染了的空氣中失光澤 金屬在大氣中的腐蝕 一、大氣腐蝕的分類 ? 潮大氣腐蝕 ? 定義：大氣中的相對濕度足夠高（但低于 100%），在金屬表面存在著肉眼看不見的薄液膜時所發(fā)生的腐蝕 ? 特點： – 水膜達幾十到幾百個水分子層厚，約 10nm1μm – 形成了連續(xù)的電解液薄膜（ II區(qū)） – 膜較薄，氧易于擴散進入界面 – 電化學腐蝕，腐蝕速度急劇增大 ? 案例 – 鐵在沒有雨雪淋到時的生銹 金屬在大氣中的腐蝕 一、大氣腐蝕的分類 ? 濕大氣腐蝕 ? 定義：空氣濕度接近于 100％，或當水以雨、雪、水沫等形式直接落在金屬表面上時，金屬表面便存在著肉眼可見的凝結(jié)水膜時發(fā)生的腐蝕 ? 特點： – 水膜較厚，約為 1μm~1mm – 隨著水膜加厚，氧擴散困難 – 腐蝕速度下降（ III區(qū)） ? 水膜厚 1mm，相當于金屬全浸于電解質(zhì)溶液，腐蝕速度基本不變（ IV區(qū)） 金屬在大氣中的腐蝕 二、大氣腐蝕機理 1. 大氣腐性的電化學過程 ?常溫下潮濕空氣中的腐蝕 ?金屬表面處于薄層電解液下的腐蝕過程 ?陰極過程：氧去極化
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