【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 鹽侵蝕 ， 銹層幾乎無(wú)保護(hù)能力 。相反 ,如最初銹層很少受硫酸鹽污染 ,其保護(hù)性較好 。 影響大氣腐蝕的因素及防蝕方法 ? 濕度 濕度是決定大氣腐蝕類型和速度的一個(gè)重要因素 。 把大氣腐蝕速度開(kāi)始劇增時(shí)的大氣相對(duì)濕度值稱為臨界濕度 。 對(duì)于鐵 、 鋼 、 銅 、 鋅 ， 臨界濕度約在 70%~80%之間 。 由 47可見(jiàn) ， 濕度小于臨界濕度 ，腐蝕速度很慢 ， 幾乎不腐蝕 。 若把濕度降至臨界濕度以下 ， 可防止金屬發(fā)生大氣腐蝕 。 大氣成分 ? 地理環(huán)境不同 ， 有 SO H2S、 NaCl及塵埃等雜質(zhì) 。 它們不同程度地加速腐蝕 。 特別是 SO2。 煤 、 石油燃燒的廢氣中都含有大量 SO2, 冬季燃料消耗多 ， SO2污染更嚴(yán)重 ， 對(duì)腐蝕的影響也就更大 。 ? 鐵 、 鋅等金屬在 SO2大氣中生成易溶的硫酸鹽化合物 ，它們的腐蝕速度和大氣中 SO2含量呈直線關(guān)系上升 。 ? 海洋大氣中含有較多的微小的 NaCl顆粒 ,它們落在金屬的表面上 ,有吸濕作用 ,增大了表面液膜層的電導(dǎo) ， 氯離子本身有很強(qiáng)的侵濁性 ,因而使腐蝕變得更嚴(yán)重 。 ? 大氣中固體顆粒稱為塵埃 。 其組成復(fù)雜 ， 除海鹽粒外 ，還有碳和碳化物 、 硅酸鹽 、 氮化物 、 銨鹽等固體顆粒 。城市大氣中塵埃含量約 2mg/m3， 工業(yè)大氣中的塵埃甚至可達(dá) 1000mg/m3以上 。 塵埃對(duì)大氣腐蝕的影響 1)塵埃本身具有腐蝕性 ， 如銨鹽顆粒能镕入金屬表面的水膜 ， 提高電導(dǎo)或酸度促進(jìn)腐蝕 。 2)塵埃本身無(wú)腐蝕作用 ， 但能吸附腐蝕物質(zhì) ， 如碳粒能吸附 SO2和水氣生成腐蝕性的酸性溶液 。 3)塵埃沉積在金屬表面形成縫隙而凝聚水分 ， 形成氧濃差引起縫隙腐蝕 。 ? 露置在大氣環(huán)境中的金屬構(gòu)件和儀器設(shè)備應(yīng)當(dāng)防塵 。 防止大氣腐蝕的方法 1)提高金屬材料的耐蝕性 在碳鋼中加入 Cu、 P、 Cr、Ni及稀土元素可提高其耐大氣腐蝕性能 。 例如 ， 美國(guó)的 CorTen鋼 (CuPCrNi系低合金鋼 )， 其耐大氣腐蝕性能為碳鋼的 4~8倍 。 2)采用有機(jī)和無(wú)機(jī)涂層及金屬鍍層 。 3)采用氣相緩蝕劑 。 4)降低大氣濕度 , 主要用于倉(cāng)儲(chǔ)金屬制品的保護(hù) 。 ? 合理設(shè)計(jì)構(gòu)件 ． 防止縫隙中存水 ， 去除金屬表上的灰塵等都有利于防蝕 , 開(kāi)展環(huán)境保護(hù) ， 減少大氣污染 ，不僅有利于人民健康 , 而且對(duì)延長(zhǎng)金屬材料在大氣中使用壽命也是相當(dāng)重要的 。 金屬在海水中的腐蝕 ? 海洋占地球表面積 70%， 海水是自然界中數(shù)量最大且具有腐蝕性的天然電解質(zhì) 。 我國(guó)海岸線長(zhǎng)達(dá) 18000km，海域廣闊 。 ? 沿海地區(qū)的工廠常用海水作為冷卻介質(zhì) ， 冷卻器的鑄鐵管在海水作用下 ， 一般只能使用 3~4年； ? 海水泵的鑄鐵葉輪只能使用 3個(gè)月左右； ? 碳鋼冷卻箱的內(nèi)壁腐蝕速度可達(dá) 1mm/a以上 。 ? 近年來(lái)海洋開(kāi)發(fā)受到重視 ， 海上運(yùn)輸工具 、 海上采油平臺(tái) ， 開(kāi)采和水下輸送及儲(chǔ)存設(shè)備等金屬構(gòu)件受到海水和海洋大氣腐蝕的威脅愈來(lái)愈嚴(yán)重； ? 研究海洋環(huán)境中金屬的腐蝕及其防護(hù)有重要意義 。 海水腐蝕特點(diǎn) ? 鹽類及導(dǎo)電率 ? 海水為腐蝕性介質(zhì) ， 特點(diǎn)是含多種鹽類 ， 鹽分中主要是 NaCl， 常把海水近似地看作質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3%或%的 NaCl溶液 。 ? 鹽度是指 1000g海水中溶解固體鹽類物質(zhì)的總克數(shù) ，一般海水的鹽度在 ％ ~％ 之間 ， 通常取 ％ 為海水的鹽度平均值 。 海水中氯離子的含量很高 ， 占總鹽量的 %， 使海水具有較大的腐蝕性 。 ? 海水平均電導(dǎo)率為 4 102S/cm， 遠(yuǎn)超過(guò)河水和雨水的電導(dǎo)率 。 溶解氧 ? 海水中溶解氧 ， 是海水腐蝕的重要因素 。 正常情況下海水表面層被空氣飽和 ， 氧的濃度隨水溫一般在(5~10) 106cm3/L范圍內(nèi)變化 。 由表看出鹽的濃度和溫度愈高 ， 氧的溶解度愈小 。 ? 表 44 氧在海水中的溶解度 。 海水的電化學(xué)特點(diǎn) 1)多數(shù)金屬 ,除特別活潑金屬鎂及其合金外 ,海水中的腐蝕過(guò)程都是氧去極化過(guò)程 , 腐蝕速度由氧擴(kuò)散過(guò)程控制 。 2)大多數(shù)金屬 (鐵 、 鋼 、 鋅等 )， 在海水中發(fā)生腐蝕時(shí) ， 陽(yáng)極過(guò)程的阻滯作用很小 ,海水中 Cl離子濃度高 ,海水中用增加陽(yáng)極阻滯方法來(lái)減輕海水腐蝕的可能性不大 ,添加合金元素鉬 ,才能抑制 Cl對(duì)鈍化膜的破壞作用 ， 改進(jìn)材料在海水中的耐蝕性 。 3)海水電導(dǎo)率很高 ,電阻性阻滯很小 ,對(duì)海水腐蝕 ,微觀電池的活性較大 ,宏觀電池活性也較大 。 在海水中 ,異種金屬接觸引起的電偶腐蝕有相當(dāng)大的破壞作用 。 如艦船的青銅螺旋槳可引起遠(yuǎn)達(dá)數(shù)十米處的鋼船殼體的腐蝕 。 4)海水中金屬易發(fā)生局部腐蝕破壞。如點(diǎn)蝕，縫隙腐蝕，湍流腐蝕和空泡腐蝕等。 影響海水腐蝕的因素 ? 海水中鹽類 ,溶解氧 、 海洋生物和腐爛的有機(jī)物 ,海水的濕度 、 流速與 pH值等都對(duì)海水腐蝕有很大的影響 。 ? 1)鹽類 。 以 NaCl為主 ,海水中鹽的濃度與鋼的腐蝕速度最大的鹽濃度范圍相近 ,當(dāng)溶鹽濃度超過(guò)一定值 ,因氧溶解度降低 ,金屬腐蝕速度下降 ,見(jiàn)圖 48。 影響海水腐蝕的因素 2)pH值 。 海水 pH值在 ~ 。 pH值可因光合作用而稍有變化；在深海處 pH值略有降低 , 不利于金屬表面生成保護(hù)性的鹽膜 。 3)溶解氧 。 海水中的溶解氧是海水腐蝕的重要因素 。 大多數(shù)金屬在海水中的腐蝕受氧去極化作用控制 。 ? 溶解氧含量隨海水深度不同而變化 . ? 海水表面與大氣接觸含氧量高達(dá) 12 106。 ? 海平面至 800m深處 ,含氧量逐漸減少并達(dá)到最低值 。 ? 海洋動(dòng)物要消耗氧氣； 800m再降 1000m， 溶氧量又上升 ， 接近海水表面的氧濃度 ， 因?yàn)樯詈Ｋ疁囟容^低 、壓力較高的緣故 。 影響海水腐蝕的因素 4)溫度 。 海水溫度每升高 10℃ ， 化學(xué)反應(yīng)速度提高約10%， 海水中金屬的腐蝕速度將隨之增加 。 但溫度升高 ,氧在海水中的溶解度下降 ， 每升高 10℃ ,氧的溶解度約降低 20%， 使金屬的腐蝕速度略有降低 。 ? 溫度變化與海洋生物有關(guān) 。 海水溫度與金屬腐蝕速度之間的關(guān)系是相當(dāng)復(fù)雜的 。 5)流速 。 許多金屬發(fā)生腐蝕與海水流速有較大關(guān)系 。 尤其對(duì)鐵 、 銅等常用金屬存在一個(gè)臨界流速 ， 超過(guò)此流速時(shí) ， 金屬腐蝕明顯加快 。 但含鈦和含鉬的不銹鋼 ， 在高速海水中的抗蝕性能較好 影響海水腐蝕的因素 6)海洋生物 海洋生物在船舶或海上構(gòu)筑物表面附著形成縫隙 ， 易誘發(fā)縫隙腐蝕 。 ? 微生物的生理作用會(huì)產(chǎn)生氨、 CO2和 H2S等腐蝕物質(zhì)，如硫酸鹽還原菌作用產(chǎn)生 S2 ,會(huì)加速金屬腐蝕。 海水中常用金材料的耐蝕性 ? 金屬材料在海水中的耐蝕性差別很大 ,耐蝕性最好的是鈦合金和 NiCr合金 ,而鑄鐵和碳鋼耐蝕性較差 。 不銹鋼的均勻腐蝕速度雖然很小 ,但在海水中易產(chǎn)生點(diǎn)蝕 。 常用金屬材料耐海水腐蝕性能見(jiàn)表 46。 ? 防止海水腐蝕的措施 1)研制和應(yīng)用耐海水腐蝕的材料； 如鈦 、 鎳 、 銅及其合金 ， 耐海水鋼 (Mariner)。 2)陰極保護(hù) 腐蝕最嚴(yán)重處采用護(hù)屏保護(hù)較合理 ， 亦可采用簡(jiǎn)易可行的犧牲陽(yáng)極法 。 3)涂層 除應(yīng)用防銹油漆外 ， 還可采用防止生物沾污的雙防油漆 ， 對(duì)于潮汐區(qū)和飛濺區(qū)的某些固定的鋼結(jié)構(gòu)可以使用蒙乃爾合金包覆 。 金屬在土壤中的腐蝕 ? 土壤是由土粒 、 水溶液 、 氣體 、 有機(jī)物 、 帶電膠粒和粘液膠體等多種組分構(gòu)成的極為復(fù)雜的不均勻多相體系 。 ? 因土壤的組成和性能的不均勻 ， 極易構(gòu)成氧濃差電池腐蝕 ， 使地下金屬設(shè)施遭受?chē)?yán)重局部腐蝕 。 埋在地下的油 、 氣 、 水管線以及電纜等因穿孔而漏油 、漏氣或漏水 。 或使電信設(shè)備發(fā)生故障 。 這些往往很難檢修 ， 帶來(lái)很大的損失和危害 。 ? 土壤腐蝕是一種很重要的腐蝕形式。先進(jìn)國(guó)家，地下的油、氣百萬(wàn)公里以上，每年因腐蝕損壞而替換的各種管子費(fèi)用就有幾億美元之多。隨石油工業(yè)的發(fā)展，研究土壤腐蝕規(guī)律，尋找有效的防蝕途徑具有很重要的實(shí)際意義 土壤腐蝕的特點(diǎn) 土壤的特性 1)土壤多相性 。 土壤是由土粒 、 水 、 空氣 ， 有機(jī)物等多種組分構(gòu)成的復(fù)雜的多相體系 。 實(shí)際的土壤一般是這幾種不同組分按一定比例組合在一起的 。 2)土壤導(dǎo)電性 。 由于在土壤中的水分能以各種形式存在 ，土壤中總是存在一定的水分 ， 因此土壤有導(dǎo)電性 。土壤也是一種電解質(zhì) 。 土壤的孔隙及含水的程度又影響著土壤的透氣性和電導(dǎo)率的大小 。 3)土壤不均勻性 。 土壤中氧氣 ,有溶解在水中 ， 有存在于土壤的縫隙中 。 土壤中氧濃度與土壤的濕度和結(jié)構(gòu)都有密切關(guān)系 ， 氧含量在干燥砂土中最高 ， 在潮濕的砂土中次之 ， 而在潮濕密