《材料的腐蚀防护》PPT课件

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1、第七章材料的防护7.1金属的缓蚀7.2电化学保护7.3表面保护涂层第七章材料的防护腐蚀防护方法（材料、环境和界面）材料角度材料与环境介质隔离开电化学角度改变环境7.1金属的缓蚀缓蚀剂(CorrosionInhibitor）概念:在腐蚀介质中添加少量的物质，可以显著地阻止或减缓金属的腐蚀速度。缓蚀剂防护：通过添加少量能阻止或减缓金属腐蚀速度的物质以保护金属的方法缓蚀剂防护特点：（1）不改变金属构件的性质和生产工艺。（2）用量少，一般添加的质量分数在0.1~1%之间可起到防蚀作用。（3）方法简单，无需特殊的附加设备。7.1金属的缓蚀一、缓蚀剂(Cor

2、rosionInhibitor）:1.定义：缓蚀剂是一种当它以适当的浓度和形式存在于环境（介质）时可以防止或减缓腐蚀的化学物质或复合物质。2.缓蚀剂的缓蚀效率（简称缓蚀率）定义7.1金属的缓蚀一、缓蚀剂(CorrosionInhibitor）:缓蚀剂的缓蚀率愈大，则对体系的腐蚀抑制作用愈大。—其缓蚀效果除与缓蚀剂种类、浓度有关外，还与被保护体系的材料、介质、温度等有关。—一般缓蚀率能达到90%以上的缓蚀剂即为良好的缓蚀剂，如能达到100%，意味着全保护即无腐蚀。缓蚀效率的测量方法主要有重量法及电化学方法两种。7.1金属的缓蚀一、缓蚀剂缓蚀机理:1.按缓蚀

3、剂的作用机理分类阳极型缓蚀剂：阻滞阳极过程增加阳极极化——又称阳极抑制型缓蚀剂。阳极型缓蚀剂大部分是氧化剂，如过氧化氢、重铬酸盐、铬酸盐、亚硝酸钠、硅酸盐等。——这类缓蚀剂常用于中性介质中，如供水、冷却、水冷系统等。——加入阳极型缓蚀剂后，使腐蚀电位正移，阳极的极化率增加，腐蚀电流由大变小。——应用广泛。用量不足又是一种危险的缓蚀剂。用量不足不完整的钝化膜路出阳极金属大阴极小阳极孔蚀。7.1金属的缓蚀一、缓蚀剂缓蚀机理:1.按缓蚀剂的作用机理分类阴极型缓蚀剂：阻滞阴极过程增加阴极极化——使腐蚀电位负移，减小腐蚀电流。——在酸性溶液中加入As、Sb

4、、Hg盐类，在阴极上析出As、Sb、Hg，可以提高阴极过电位、或者使活性阴极面积减少，从而控制腐蚀速度。——这类缓蚀剂在用量不足时，不会加速腐蚀，故称为安全型的缓蚀剂。7.1金属的缓蚀一、缓蚀剂缓蚀机理:1.按缓蚀剂的作用机理分类混合型缓蚀剂。既能阻滞阳极过程，又能阻滞阴极过程。——对Ecorr的影响较小。——含N含S及既含N又含S的有机化合物、琼脂、生物碱等，对阴极过程和阳极过程同时起抑制作用。——虽然腐蚀电位变化不大，但腐蚀电流却显著降低。这类缓蚀剂又可分为三类：（1）含N的有机化合物，如胺类和有机胺的亚硝酸盐等；（2）含S的有机化合物，如硫醇、硫醚、

5、环状含硫化合物等；（3）含S、N的有机化合物，如硫脲及其衍生物等。7.1金属的缓蚀一、缓蚀剂缓蚀机理:1.按缓蚀剂的作用机理分类7.1金属的缓蚀一、缓蚀剂缓蚀机理:2.按缓蚀剂的性质分类氧化型缓蚀剂。——在中性介质中添加适当的氧化性物质，在金属表面少量还原便能修补原来的覆盖膜，起到保护或缓蚀作用，这种氧化性物质可称为氧化型缓蚀剂。——电化学测量表明这种物质极易促进腐蚀金属的阳极钝化，因此也可称为钝化型缓蚀剂或钝化剂。——在中性介质中钢铁材料常用的缓蚀剂如NaCrO4、NaNO2、Na2MoO4等都属于这种类型。——这类缓蚀剂同样是危险性的缓蚀剂。使用时应特

6、别注意。7.1金属的缓蚀一、缓蚀剂缓蚀机理:2.按缓蚀剂的性质分类沉淀型缓蚀剂——这类缓蚀剂本身并无氧化性，但能与金属的腐蚀产物（Fe2+、Fe3+）或和共轭阴极反应的产物（一般是OH-）生成沉淀，因此也能有效地修补氧化物覆盖膜的缺陷。——沉淀型覆盖膜一般比钝化膜厚，致密性和附着力都比钝化膜差。例如水处理技术常用的硅酸盐（水解产生SiO2胶凝物）、锌盐（与OH-产生沉淀）等。——氧化型和沉淀型两类缓蚀剂也常称作覆盖膜型缓蚀剂。在中性介质中很有效，但不适用酸性介质。7.1金属的缓蚀一、缓蚀剂缓蚀机理:2.按缓蚀剂的性质分类吸附型缓蚀剂——这类缓蚀剂易在金属

7、表面形成吸附膜，从而改变金属表面性质，阻滞腐蚀过程。——根据吸附机理又可分为物理吸附型（如胺类、硫醇和硫脲等）和化学吸附型（如吡啶衍生物、苯胺衍生物环状亚胺等）两类。——一般钢铁在酸中常用的缓蚀剂，如硫脲喹林、炔醇等衍生物，铜在中性介质中常用的缓蚀剂，如苯并三氮唑等。7.1金属的缓蚀一、缓蚀剂缓蚀机理:3.按化学成分分类无机、有机4.按使用时相态分类气相缓蚀剂、液相缓蚀剂和固相缓蚀剂5.按用途分类冷却水缓蚀剂、锅炉缓蚀剂、石油化工缓蚀剂、酸洗缓蚀剂7.2电化学保护定义：通过外加电流或电位增加（或降低）金属在电介质溶液中的电极电位一、阴极保护:将被保护金属作为

8、阴极，进行外加阴极极化以降低或防止金属腐蚀的方法叫作