腐蚀防护方法课件.ppt

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1、第十二章防护方法●电化学保护●控制环境方法●覆盖层保护电化学保护◆保护原理及保护参数◆电化学保护中的辅助电极系统◆牺牲阳极法阴极保护◆直流电源和控制方式◆阴极保护和阳极保护的比较◆电化学保护应用实例NEXT控制环境方法◆缓蚀剂◆除去环境中的腐蚀性物质NEXT覆盖层保护◆覆盖层保护概述◆金属覆盖层◆化学转化膜◆非金属覆盖层◆金属表面清洁处理BACK■阴极保护效应金属—电解质溶解腐蚀体系受到阴极极化时，电位负移，金属阳极氧化反应过电位ηa减小，反应速度减小，这种金属腐蚀速度减小的现象，称为阴极保护效应。■阴

2、极保护利用阴极保护效应减轻金属设备腐蚀的防护方法叫做阴极保护。阴极保护外加电流阴极保护示意图Icor=Ia=

3、Ic

4、阳极区阴极区腐蚀金属阴极阳极IcorIaIc腐蚀电池外加电流阴极保护－＋I直流电源辅助阳极电流关系:

5、Ic

6、=Ia+

7、I-

8、阴极阳极辅助阳极I-IcIaIaI-－＋EEcorEeaLgicorLgiprlgi活化极化控制腐蚀体系EEcorEeaLgicorLgiprlgiEe(H2/H)

9、ic

10、ia氧扩散控制腐蚀体系两种腐蚀体系的保护电流比较■阴极保护的原理由外电路向金属通入电子，以供去极

11、化剂还原反应所需，从而使金属氧化反应受到抑制。当金属氧化反应速度降低到零时，金属表面只发生去极化剂阴极反应。阴极保护的效果用保护度η表示：阴极保护■保护参数保护电位Epr：阴极保护中所取的极化电位。要使金属的腐蚀速度降低到零，达到“完全保护”(η=100%)，必须取阳极反应平衡电位作为保护电位（Epr=Eea）。(最小)保护电流密度ipr：与保护电位对应的外加极化电流密度叫做保护电流密度。★保护电位是基本的控制指标（在两个保护参数中）。阴极保护■阴极保护适合的体系理论上，任何体系都可以。但在工程上还要求

12、保护电流密度比较小（在经济上才合算）。阴极保护的经济指标，用保护效益Z来衡量。腐蚀体系的阴极极化率大，阳极极化率小(即阴极极化曲线陡而阳极极化曲线平)，则随着电位负移，金属腐蚀速度减小快，而保护电流密度增加慢，保护效益也就较大。阴极保护★阴极保护的腐蚀体系包括：土壤、海水、河水等环境中的碳钢管道、构筑物、设备。★确定保护电位时应考虑两个方面的因素：第一，Epr值（越负越好）；第二，析氢反应的影响。★腐蚀体系是否适宜采用阴极保护：测量阴极极化曲线，确定保护电位及相应的保护电流密度。再计算保护度，确定是否适

13、宜采用阴极保护。阴极保护阴极极化曲线（碳钢在联碱盐析结晶器溶液中）电位(mv.sce)-1000-900-800123456789电流密度(A/m²)1:静态2:微搅动溶液成分：Fnh356滴度CnH342.5滴度Cl-113滴度Na+70.5滴度0.3180.55保护参数（碳钢在联碱盐析结晶器溶液中）保护电位（nv/sce)-650-800-950-1000-1050保护电流密度(A/m²)00.280.3180.551.273.2腐蚀速度(mm/y)1.0840.2070.04040.02710.0

14、1700.0165保护度(%)080.996.397.598.498.5析氢情况少量氢气泡大量析氢试验时间：144小时溶液成分：FnH364滴度；CNH328.8滴度；Cl-100滴度。试验温度：常温引自《电化学保护在化肥生产中的应用》P74金属或合金参比电极Cu/饱和CuSO4Ag/AgCl/海水Ag/AgCl/饱和KClZn/洁净海水铁与钢含氧环境缺氧环境-0.85-0.95-0.80-0.90-0.75-0.85+0.25+0.15铅-0.6-0.55-0.5+0.5铜合金-0.5~-0.65-0

15、.45~-0.6-0.4~-0.55+0.6~+0.45铝正极限值负极限值-0.95-1.2-0.90-1.15-0.85-1.1+0.15-0.1注：（1）比表数据取自1973年8月英国标准研究所制定的阴极保护规范；（2）海水指洁净，并未稀释的海水；（3）铝的阴极保护,电位不能太负,否则会加速腐蚀,产生负保护效应。一些金属的保护电位(单位：V)环境条件Ipr(mA/m²)环境条件Ipr(mA/m²)稀硫酸海水淡水高温淡水高温淡水室温流动流动氧饱和脱气1201506018040中性土壤中性土壤中性土壤混

16、凝土混凝土细菌繁殖通气不通气含氯化物无氯化物40040451保护电流密度（钢铁）《金属防蚀技术便览》■两种阴极保护法外加电流阴极保护：所需保护电流是由直流电源(如蓄电池、直流发电机、整流器等)提供的；牺牲阳极保护：所需保护电流是由牺牲阳极的溶解所提供的。（牺牲阳极材料都是活泼的有色金属如锌、铝、镁。牺牲阳极的电位要足够负，阳极极化率要小，特别是表面不能生成保护性的腐蚀产物膜，阳极溶解要均匀。）阴极保护两种阴极保护示意图外加电流保护法箭头表示