腐蚀与防护技术基础.pptVIP

腐蚀的定义 什么是腐蚀？材料（包括金属与非金属材料）与环境发生反应所引起的破坏或变质。 何谓金属腐蚀？金属和周围介质发生化学或电化学作用而引起的破坏。 何谓非金属腐蚀？由于直接的化学作用或物理作用（如氧化、溶解、溶胀等）所引起的破坏称非金属腐蚀。 自然过程 金属为什么会腐蚀？腐蚀就是金属由元素状态返回自然界存在的化合物（矿石）的过程，它是一个自发的，从能量观点看，处于高能态的铁是不稳定的，它必然向低能态的铁锈（化合物）转化，腐蚀完全是一个自然过程是不可避免的。 如果用铜、铝或不锈钢代替铁，由于形成－个屏蔽层，阻止继续腐蚀或减缓腐蚀，普通铁不能自然地形成。 金属的电子与离子“分家”— 腐蚀的机理 金属正离子离开晶体进入溶液，形成水化金属正离子（腐蚀产物），而电子不可能被水化而留在金属上。离子与电子分家的结果是金属表面带负电，紧靠金属表面的液层带正电荷形成“双电层”由于双电层的建立，使得金属与溶液间产生电位差，这种电位差称为金属的电极电位。由于绝对电极电位无法测量，我们找到电位稳定的参比电极，让各种金属与参比电极相比较，测出相对电极电位，这就是我们常说的自然电位或腐蚀电位。 腐蚀的起因 腐蚀的原理是电化学腐蚀，腐蚀的原因分内因和外因，内因是通过外因而起作用。 内因：材料成分不同，含杂质，热处理，表面状态不同，应力作用不同等。 外因：环境因素腐蚀性，介质中含氧、二氧化碳、二氧化硫、各种盐、不同PH的酸碱化学介质，细菌、杂散电流、温度、压力、流速等以及形成的氧差、浓差和温差等都是腐蚀的外部因素，金属在内、外因共同作用下，腐蚀就发生了。 按腐蚀机理分 化学腐蚀：指金属和纯的非电解质（如无水有机溶剂）直接发生纯化学作用而引起的金属破坏，在腐蚀过程没有电流产生。 电化学腐蚀：指金属和电解质发生电化学作用而引起金属的破坏，其特点是在腐蚀过程中同时存在两个相对独立的反应过程，即阳极反应和阴极反应，并有电流产生。 按腐蚀环境分 大气腐蚀 海水腐蚀 土壤腐蚀 化学介质腐蚀 高温腐蚀 按腐蚀形态分 全面（均匀）腐蚀：指腐蚀作用以基本相同的速度在整个金属表面同时进行。 局部腐蚀：指腐蚀作用仅发生在金属的某一局部区域，而其他部位基本设有发生腐蚀，常见且危害性较大的局部腐蚀破坏形式有：小孔腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀、磨损腐蚀、腐蚀疲劳、选择性腐蚀、空泡腐蚀等 腐蚀测量 金属遭受腐蚀后，其外观形态、重量、外形尺寸、机械强度、组织结构等都会发生变化，可以根据这些物理和机械性能变化来评定金属腐蚀的程度，由于腐蚀破坏的形式多种多样，既有全面腐蚀又有局部腐蚀，所以，评定腐蚀的方法也很多。 金属全面腐蚀用重量变化和尺寸变化来表示。 1、重量指标 2、深度指标：单位时间内金属厚度的损失，毫米/年。不同材料比重不同，用该指标更直观反映金属腐蚀严重程度。 3、根据金属材料腐蚀速度大小，将耐蚀程度分成四个等级 局部腐蚀：如小孔腐蚀用测孔密度和平均点蚀深度及最大点蚀深度表示，对晶间腐蚀和应力腐蚀可用测试金属腐蚀前后的机械强度变化来评定。 腐蚀的电化学特征 电化学腐蚀要求有四个主要的因素：阳极、阴极、电解质和电路四部分组成。 阳极：金属表面被腐蚀的那一部分，电流由此离开金属进入溶液。金属离子进入溶液越多，留在金属的电子越多，电极电位就越负，电位越负的金属，越容易发生腐蚀。 阴极：电流离开溶液由此返回金属 的那部分金属表面。 电路：通过金属或导体而接通的，圆圈代表在溶液中从阳极(一)流向阴极(+ )的电量(不是电子)，通过金属导线从阴极又回到阳极。 电解质：能导电的溶液。 腐蚀的基本原理与干电池中电化学作用相同。 腐蚀的电化学特征 阳极过程 阳极是发生离子与电子“分家”的场所，是金属发生氧化变成离子，发生腐蚀的场所。带正电荷的金属原子离开固体表面以离子态进入到溶液中去。与此同时，它们留下数量相当的电子。这些电子通过金属或外部电子导体流动。 铁被腐蚀时，每一个铁原子变为一个带两价正电荷的铁离子并产生两个电子。见图、这些电子通过金属或者外部的电子导体流到电路的阴极，在阴极上通过相应的反应吸收这些电子。 阴极过程 阳极产生的电子通过金属到达阴极区的表面，与阴极附近电解质中的氢离子或氧分子反应，阴