材料科学与工程基础 教学课件 作者 顾宜 主编 第四章 第八讲.pptVIP

尚辅网 尚辅网 4-5 耐腐蚀性 Corrosion and Degradation of Materials Types and mechanism of corrosion and degradation of materials Physical deterioration , chemical degradation and weathering of polymer materials Electrochemical corrosion and other corrosion of metallic materials why ceramic materials are, in general,very resistant to corrosion. 4-5 耐腐蚀性(anti-corrosion) 腐蚀---材料在遭受化学介质、湿、气、光、氧、热等 环境因素作用下发生恶化变质的现象 腐蚀分类： (1) 腐蚀作用性质：物理、化学、电化学 (2) 腐蚀环境和过程：高温、大气、前质腐蚀等 (3) 腐蚀形态：全面、局部 金属： 电化学、化学（氧化）腐蚀 无机： 化学 高分子：化学、物理腐蚀 1、高分子材料的耐溶剂性 溶剂分子渗入材料内部 破坏大分子间的次价键 与大分子发生溶剂化作用 （1）溶解性 溶解度参数 ?=（CED）1/2 内聚能密度 ?Gm=?Hm - T?Sm ?Gm0时，溶解过程才能进行 (2)渗透性(permeability)与渗透破坏 渗透----液体分子或气体分子可从聚合物膜高浓度侧扩散到较低浓度一侧的现象 q = -D (dc/dx)·A·t 稳态时，渗透率（ 液体） J = q / A·t = D / L（c1-c2） （c1c2） A、t、D分别为面积、时间及扩散系数 膜厚度为L，膜两侧浓度差为（c1-c2） 对于气体，C=Sp，（p---蒸汽压） 渗透系数 P=DS 式中S为溶解度系数 J = DS (p1-p2) / L = P (p1-p2) / L 聚合物的结构和物理状态对渗透性影响甚大 4.5.3 电化学腐蚀 electrochemical corrosion 1、金属腐蚀的电化学机理 (1)电池作用 (2)电解作用 2、电化学腐蚀的热力学——电位-pH图 3、极化作用与极化曲线 4、腐蚀过程的控制因素和腐蚀控制的途径 * 尚辅网 尚辅网 尚辅网 4-5-1物理腐蚀 physical deterioration 环境介质作用，以物理变化发生破坏的腐蚀 高分子材料为主 类型： 溶胀和溶解 应力开裂 渗透破坏 影响因素： 介质浓度 温度 温度变化 液体流动 应力大小 作用周期 复合材料：界面引起腐蚀 尚辅网 尚辅网 尚辅网 (3)影响高分子材料耐溶剂性的因素 溶解熵?Sm 放热量 ?Gm 耐溶剂性 大分子热运动 扩散 耐溶剂性 温度 柔性 耐溶剂性 结晶、取向、交联，M 耐溶剂性 渗透性影响高分子材料耐溶剂性的因素 2、环境应力开裂 在应力（外加的或内部的残余应力）与某些介质（如活性物质）共同作用下，高分子材料出现银纹，并进一步生长成裂缝，直至发生脆性断裂 介质的影响，只有溶解度参数差值在某一范围内时，才易引起局部溶胀，导致环境应力