金屬在各種環(huán)境中的腐蝕-wenkub
2023-03-08 09:34:06 本頁面
【正文】 面存在著肉眼看不見的薄液膜時(shí)所發(fā)生的腐蝕 ? 特點(diǎn)： – 水膜達(dá)幾十到幾百個(gè)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(kuò)散進(jìn)入界面 – 電化學(xué)腐蝕，腐蝕速度急劇增大 ? 案例 – 鐵在沒有雨雪淋到時(shí)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(dāng)水以雨、雪、水沫等形式直接落在金屬表面上時(shí)，金屬表面便存在著肉眼可見的凝結(jié)水膜時(shí)發(fā)生的腐蝕 ? 特點(diǎn)： – 水膜較厚，約為 1μm~1mm – 隨著水膜加厚，氧擴(kuò)散困難 – 腐蝕速度下降（ III區(qū)） ? 水膜厚 1mm，相當(dāng)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(jī)理 1. 大氣腐性的電化學(xué)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 ?陽極過程：鈍化、離子水解 潮大氣（薄膜）：陽極過程控制（極化、鈍化） 濕大氣（厚膜）：陰極過程控制（氧去極化） 金屬在大氣中的腐蝕 二、大氣腐蝕機(jī)理 2. 銹蝕機(jī)理（ 腐蝕產(chǎn)物：影響腐蝕電極過程） ? Evans模型：銹層－強(qiáng)氧化劑，電極反應(yīng)發(fā)生的位臵不同 ? 陽極反應(yīng)：金屬／ Fe3O4界面上 ? 陰極反應(yīng)： Fe3O4／ FeOOH界面上 銹層內(nèi)發(fā)生了 Fe3+→Fe 2+的還原反應(yīng) 銹層參與了陰極反應(yīng)過程 金屬在大氣中的腐蝕 二、大氣腐蝕機(jī)理 2. 銹蝕機(jī)理（ 腐蝕產(chǎn)物：影響腐蝕電極過程） ? 大氣干濕交替：銹層加速腐蝕 ? 銹層干燥時(shí) – 銹層和底部基體金屬的局部電池成為開路 – 在大氣中氧的作用下銹層內(nèi)的 Fe2+重新氧化成為 Fe3＋ ? 銹層潮濕時(shí) – Evans模型 – Fe3＋ 還原成 Fe2+ 金屬在大氣中的腐蝕 二、大氣腐蝕機(jī)理 2. 銹蝕機(jī)理 ?銹層的結(jié)構(gòu) – 內(nèi)外兩層 – 外層疏松，容易剝落 – 內(nèi)層附著性好，結(jié)構(gòu)致密，能起到一定的保護(hù)作用 ? 碳鋼的銹層 – γ － FeOOH、 α － FeOOH、 Fe3O4 – 環(huán)境不同：結(jié)晶結(jié)構(gòu)比例不同 – γ － FeOOH首先形成 ?轉(zhuǎn)變?yōu)?α － FeOOH和 Fe3O4， 轉(zhuǎn)變受大氣濕度、污染的影響 金屬在大氣中的腐蝕 三、工業(yè)大氣中腐蝕特點(diǎn) ?工業(yè) 大氣成分 – 大氣中的污染物 : – 硫化物（ SO H2S） – 氮化物（ NO、 NO NH3） – 碳化物（ CO、 CO2） – 固體污染物 (鹽顆粒、沙粒和灰塵等 ) 金屬在大氣中的腐蝕 三、工業(yè)大氣中腐蝕特點(diǎn) ? SO2的影響（最嚴(yán)重） – SO2— 礦物燃料燃燒產(chǎn)生的 – SO2促進(jìn)金屬大氣腐蝕的自催化反應(yīng)機(jī)理 ? SO2被吸附在金屬表面 ? 形成 FeSO4 ?? ? FeSO4進(jìn)一步氧化＋強(qiáng)烈水解作用 ?? 生成硫酸 ?硫酸＋ Fe作用 ? FeSO4 ?自催化 金屬在大氣中的腐蝕 三、影響大氣腐蝕的因素及防蝕方法 1. 影響因素 ? 濕度 —— 水膜的厚、薄 ? 大氣中的含水量 ? 臨界濕度 – 腐蝕速度開始急劇增加的濕度 – 鋼鐵、 Cu、 Ni、 Zn等臨界濕度約為 50－ 70% ?大氣成分 ? SO HCl、 H2S、顆粒 ? 氯化物 – 沿海地區(qū)受海風(fēng)吹起的海水形成的細(xì)霧 —
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