材料腐蚀与防护第十一讲课件.ppt

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1、材料角度材料与环境介质隔离开电化学角度改变环境第十二章腐蚀控制方法及其选择合理设计金属结构（1）设计时要考虑腐蚀裕量全面腐蚀局部腐蚀（2）合理设计构件之间的连接方式，避免形成有利于形成腐蚀环境的结构：液体流动的停滞固体颗粒的沉积和聚集（3）避免电偶电池的形成小阳极-大阴极，绝缘层或缓蚀膏隔开（4）避免构件局部应力集中金属腐蚀的防护方法1.电化学保护2.缓蚀剂保护3.金属与非金属涂层4.金属的转化膜保护电化学保护电化学氧化还原反应，与溶液中离子浓度有关，还与溶液的pH值有关电位-pH图电化学保护通过外加电流或电位增加

2、（或降低）金属在电解质溶液中的电极电位对被保护金属进行阳极或阴极极化使金属进入钝化区或进入非腐蚀区减小其电化学腐蚀速度阳极保护和阴极保护阳极保护和阴极保护•阳极保护通过外加电位，升高金属电极电位阳极电流>阴极电流，金属以阳极反应为主当电位高于致钝电位时，阳极极化曲线进入钝化区，使金属钝化阴极过程受到抑制或停止•阴极保护通过外加电流或电位，降低金属的电位金属以阴极过程为主阳极过程受到抑制后停止阴极保护•阴极电流的来源–直流电源–具有低平衡电极电位的金属•被保护的金属与直流电源的负极相连–外加电流阴极保护法•被保护的金

3、属与平衡电极电位低的金属相连–牺牲阳极保护法阴极保护的基本原理未加阴极保护前，金属腐蚀微电池的阴阳极极化曲线相交于S点，对应腐蚀电位Ecorr，腐蚀电流Icorr外加阴极电流使金属电位降至A点（电流流出，电子流入）阴极电流增加至C，金属阳极腐蚀电流下降至B，外加电流相当于BC段阳极腐蚀电流IB

4、密度金属腐蚀速度降到最低程度所需的最小电流密度值阳极保护被保护的金属构件与外加直流电源的正极相连在一定的电解质溶液中，将金属进行阳极极化至一定电位建立并维持稳定的钝态，阳极过程受到抑制，金属得到了保护阳极极化使金属的表面形成钝化膜缓蚀剂保护应用：石油、化工、钢铁、机械、动力和运输部门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特点：设备简单，使用方便，投资少，收效快缓蚀剂的缓蚀作用机理缓蚀剂对腐蚀介质的作用缓蚀剂与腐蚀性介质发生化学反应，使腐蚀性介质转变为不活泼物质例如：锅炉水中加入少量强还原剂物质，

5、如亚硫酸盐，与溶氧还原反应，抑制金属腐蚀1.氧化膜型缓蚀剂2.沉淀膜型缓蚀剂3.吸附膜型缓蚀剂缓蚀剂对金属本身的作用缓蚀剂对金属本身的作用•氧化膜型缓蚀剂（钝化剂）缓蚀剂本身作为氧化剂，使金属表面形成钝态氧化膜，减缓金属腐蚀铬酸钠在中性水溶液中，使铁氧化成γ-Fe2O3，并与还原产物Cr2O3一起形成氧化物保护膜•沉淀膜型缓蚀剂沉淀膜可以由缓蚀剂的相互作用形成，也可以由缓蚀剂与腐蚀介质中存在的金属离子作用形成沉淀膜的厚度大于钝化膜，电阻大，隔离腐蚀介质，抑制金属的腐蚀中性含氧的水溶液中，硫酸锌对铁的缓蚀作用：阴极反

6、应生成的氢氧离子与锌离子反应生成氢氧化锌沉淀膜•吸附膜型缓蚀剂（大多是有机缓蚀剂）：通过缓蚀剂分子上极性基团的物理吸附或化学吸附作用使缓蚀剂吸附在金属的表面。物理吸附：静电引力和范德华引力化学吸附：缓蚀剂分子中极性基团中心元素的未共用电子对和金属形成配价键而引起的吸附非金属覆盖层•衬里和涂料2.涂料：衬里：在金属表面衬以橡胶、塑料、玻璃钢、石墨板等板料分为油基漆和树脂基漆，通过一定的涂覆方法涂在金属表面，经过固化而形成薄涂层金属覆盖层电镀：通过电解作用使溶液中欲镀金属离子在阴极表面上还原析出而获得涂层化学镀：具有催

7、化活性的表面上发生还原沉积而形成金属涂层金属的转化膜保护金属（包括镀层金属）表层原子与特定介质通过化学或电化学反应，在金属表面形成的附着性良好的难溶于水的腐蚀生成物膜层•金属的氧化处理采用人工的方法将金属进行化学氧化或电化学氧化，在金属表面获得比天然氧化膜厚得多的氧化膜•钢铁的磷化处理将钢铁零件放入磷酸盐溶液中，在一定的条件下获得一种磷酸盐保护层，对大气腐蚀有很高的耐蚀性腐蚀生成物有氧化物、硫化物、磷酸盐、铬酸盐和草酸盐等D腐蚀防护的基本途径图示