材料的腐蝕與涂裝防護技術-展示頁
2024-10-25 11:40本頁面
【正文】 璃、石材等非金屬材料。 ? 陰極保護是一種用于防止金屬在電介質中腐蝕的電化學保護技術，該技術的基本原理是使金屬構件作為陰極，對其施加一定的直流電流，使其產生陰極極化，當金屬的電位負于某一電位值時，該金屬表面的電化學不均勻性得到消除，腐蝕的陰極溶解過程得到有效抑制，達到保護的目的。在技術規(guī)范和生產工藝上，如果有選擇余地的話，應把反應溫度低、壓力小、生產腐蝕性副產物少、防腐蝕要求不苛刻和設備維修容易等條件作為首要考慮內容。要盡量避免不同金屬的搭接和鉚接。在設備和工程材料選擇方面，在滿足生產主要技術、工藝和經濟指標的前提下，應盡可能使用在給定的腐蝕條什下穩(wěn)定性好的材料。 3 腐蝕的保護 ? 防止金屬腐蝕的主要方法必須從金屬和介質兩個方面來考慮。 2． 2． 1 電化學腐蝕典型類型 (以鋼鐵為例 ) ? A析氫腐蝕 (酸性較強的溶液 ) 負極 : Fe – 2e = Fe2+ 正極 : 2H+ + 2e = H2 ↑ ? 總式： Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 ↑ ? B 吸氧腐蝕 (中性或弱酸性溶液 ) ? 負極 : 2Fe – 4e = 2Fe2+ 正極 : O2+4e +2H2O = 4OH ? 總式： 2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2 ? 離子方程式： Fe2+ + 2OH = Fe(OH)2 ? 4 Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 化學或電化學加機械因素的腐蝕 ? 這是多因素引起的腐蝕。 ? (2)反應中不伴隨電流的產生 反應中伴隨電流的產生。 ? 生成比較復雜的化合物如： ? 而鐵銹能使電解質更容易深入內部與鐵接觸另一方面電化學腐蝕更快，所以一般開始生銹的鐵制品腐蝕的更快。在空氣中能在有氧，水，二氧化碳的條件下較快腐蝕，因為這是發(fā)生化學腐蝕，碳酸條件下更容易。 一般由于構成了原電池，電化學腐蝕比化學腐蝕速度更快。 電化學腐蝕就是氧化劑和還原劑構成了一個原電池，鐵的銹蝕大部分都是電化學腐蝕，由于鐵的表面潮濕，構成電解液，鐵作為原電池的負極提供電子，鐵中的雜質（如碳）作為正極，氧化劑為氧氣或是 H+。 還原劑通過閉合外電路將失去的電子轉移給氧化劑，氧化劑從而得到電子。電化學腐蝕反應是一種氧化還原反應。 ? 例如：金屬的氧化 3Fe+2O2=Fe3O4?；瘜W反應作用引起腐蝕，在腐蝕過程中不產生電流。根據腐蝕因素、腐蝕環(huán)境和腐蝕表面狀態(tài)、金屬腐蝕的機理可以分為化學腐蝕、電化學腐蝕和多因素腐蝕。 這種腐蝕過程一般通過兩種途徑進行：化學腐蝕和電化學腐蝕。金屬腐蝕的定義 :簡單地說就是金屬材料受周圍介質的作用而損壞，稱為金屬腐蝕。防腐涂料和涂層技術，實際就是尋找可以身先士卒地與介質環(huán)境抗爭的涂層材料，來替代金屬表面，使金屬退居二線 ，進而保全金屬構件或設備的整體及其正常運作。防腐蝕是有代價的抗爭過程，且重在防護。美國挑戰(zhàn)者航天飛機在升空幾分鐘后爆炸，原因就在于燃燒管腐蝕，這是一個很慘痛的教訓。我國腐蝕損失占國民生產總值（ GNP） 4%，鋼鐵因腐蝕而報廢的數(shù)量約占當年產量的 25%～ 30%。腐蝕和環(huán)境污染的關系也越來越引起人們的關注。材料的腐蝕與涂裝防護技術 1 前言 ? 材料腐蝕，特別是鋼鐵的腐蝕是全世界面臨的一個嚴重問題。腐蝕不僅消耗了人們創(chuàng)造的寶貴財富，而且破壞了生產、生活等許多活動的正常運行。據報道，全世界每年因腐蝕造成的直接經濟損失大約在 7000億美元，是地震、水災、臺風等自然災害總和的 6倍，占各國國民生產總值（ GNP）的 2%～ 4%。生產設備的腐蝕經常導致工廠停產停車，勞動生產率低、成本上升，甚至發(fā)生火災、爆炸等安全事故。為了防止腐蝕，人們創(chuàng)造了各種各樣的防腐蝕辦法、其中涂層防腐更為活躍。 ? 電化學防護技術中的 外加電流 和 犧牲陽極 就非常貼切地表明了防腐就是附加條件或犧牲某種替代材料?？傊?，人們致力于防腐技術研究的目的絕不是而且也不可能消除腐蝕，而在于選擇付出較小的代價保護高出金屬本身價值許多倍的設備、構筑屋或工程設施。 金屬在腐蝕 過程中所發(fā)生的化學變化，從根本上來說就是金屬單質被氧化形成化合物。 2 腐蝕的機理 ? 金屬都存在著腐蝕與防護的問題，鋼鐵的腐蝕原理與其它金屬有許多共性，而且鋼鐵是最常用的金屬材料，所以在討論金屬腐蝕原理及其防護時，往往以鋼鐵為主要研究對象。 化學腐蝕 ? 金屬的化學腐蝕是金屬在干燥氣體（如氧、氯、硫化氫等）和非電解質溶液中進行化學反應的結果。金屬的化學腐蝕只在特定的情況下發(fā)生，不具普遍性。 電化學腐蝕 ? 金屬材料與電解質溶液接觸 ， 通過電極反應產生的腐蝕。在反應中，金屬失去電子而被氧化，其反應過程稱為陽極反應過程，反應產物是進入介質中的金屬離子或覆蓋在金屬表面上的金屬氧化物（或金屬難溶鹽）；介質中的物質從金屬表面獲得電子而被還原，其反應過程稱為陰極反應過程。所以說氧化劑不是直接得到電子的。這樣形成了無數(shù)個小的原電池。 ? 鐵為副族元素，其金屬活動在“鉀鈣鈉鎂鋁鋅 *鐵錫鉛（氫）銅汞銀鉑金”中在氫的前面，屬于較活潑金屬。若鐵與排在它后面的金屬或能導電非金屬接觸并有電解質條件下形成原電池，腐蝕將更快。 ? 化學腐蝕與電化學腐蝕 ? 共同點： M – xe = Mx+ ? 不同點： (1)金屬與氧化劑直接得失電子，不利用原電池原理得失電子 。 ? (3)金屬被氧化，活潑金屬被氧化 。由于各種因素的相互作用，往往產生非常激烈的腐蝕，一般包括應力腐蝕、腐蝕疲勞、空蝕腐蝕等。 ? 正確選用材料并且注重加工工藝 ? 材料的保擴是一項綜合工程，是生產的一個重要組成部分，需要多方面的配合和各個環(huán)節(jié)的銜接。如：在 H2S04溶液貯槽中采用襯金屬鉛和陶瓷材料：在建戶外結構時，在強度允許的情況下，使用金屬鋁及其合金，因為鋁在一般空氣中不易腐蝕，表面有一層氧化膜保護層；在設
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