海水淡化用耐蚀铜合金.ppt

合金 腐蚀结果（单位：mm/a） 20℃ 40℃ 60℃ 80℃ 100℃ B5 0.008 0.066 0.069 0.036 0.014 B10 0.01 0.031 0.035 0.016 0.017 B30 0.002 0.001 0.001 0.005 0.002 铝黄铜 0.005 0.003 0.005 0.014 0.010 铝青铜 0.007 0.024 0.024 0.030 0.015 锡青铜 0.012 0.044 0.067 0.127 0.079 合金编号 3%Nacl中 腐蚀速率（mm/a） 0.5%Na2S中 腐蚀速率（mm/a） 1#合金 0.0077 0.0004 2#合金 0.0062 0.0007 3#合金 0.0051 0.0007 4#合金 0.0046 0.000 5#合金 0.0044 0.0002 6#合金 0.0061 0.0003 合金 编号 NaCl（3.5%）溶液中腐蚀速率 （mm/a） NaCl（3.5%）+Na2S（1g/L）溶液中腐蚀速率 （mm/a） 7# 0.00638 0.00315 8# 0.00620 0.00216 这二种铜合金在NaCl（3.5%）+Na2S（1g/L）溶液中的腐蚀速率约为在NaCl（3.5%）溶液中的1/3 溶液 时间 NaCl（3.5%） NaCl（3.5%） +Na2S（1g/L） 7天后 样品表面光亮，吸附了很多气泡；溶液无色，略有混浊；液面有一层半透明漂浮物，底部有少量白色沉淀。 样品表面变暗，没有气泡吸附；溶液无色，澄清；液面有少许白色漂浮物，底部有大量黑色沉淀。 14天后 样品表面呈黄色，没有气泡吸附；溶液混浊，略带黄色；漂浮物增多，呈黑色，白色沉淀增多，其中分布着少量点状的黑色物质。 样品表面呈暗红色，没有气泡吸附；溶液澄清，无色；漂浮物无明显变化，黑色沉淀增多。 通过对表面膜、反应生成物的综合分析，我们做出如下解释 NaCl（3.5%）溶液中在腐蚀的前期阶段，平衡电位较低，阳极过程主要是电位较负的Zn等合金元素的优先溶解，阴极过程主要是H+还原成H2的过程，从而产生了气泡吸附在样品表面 阳极过程：Zn→Zn2++2e（以Zn为例） 阴极过程：2H++2e→H2 随着腐蚀的进行，表层附近电位较负的合金元素贫化，进一步参与腐蚀反应所需能量加大，其腐蚀电位提高 随着H+的还原，H+的浓度降低，溶液的PH值升高，H+的还原电位降低 在这个阶段，阳极过程以Cu的氧化为主，Cu先氧化成Cu2O（红色），进一步氧化成CuO（黑色），使得样品表面反映为黄色；阴极过程也不再是H+的还原，而是O2的还原，所以不再有H2生成，样品表面也不再有气泡吸附 NaCl（3.5%）+Na2S（1g/L）溶液中因为S2-的存在改变了各种元素在NaCl（3.5%）溶液中的电极电位 阳极过程主要为铜的氧化，阴极过程为氧的还原。铜氧化后，进一步转变为硫化物，使得样品表面颜色变暗 结构分析表明：合金中的元素参与了表面的成膜，改善了在表层硫化物、氧化物膜的结构和性能，阻止了Zn向溶液中的扩散 研制的铜合金在NaCl（3.5%）+Na2S（1g/L）溶液中腐蚀后，表面形成了均匀致密的Cu的硫化物和氧化物层，与基体的结合力较强，起到了很好的保护作用，抑制了腐蚀的进行，大大降低了腐蚀速率 敬请指教！ * * * 耐蚀用铜合金体系 海水淡化用耐蚀铜合金 洛铜研制的海水淡化用耐蚀铜合金 目前国内外对耐蚀铜合金的研究较多 海水环境 海洋气候 潮湿的大气环境 热交换器 介质 铜及铜合金 紫铜 含锌至 20%的黄铜 含锌大于20%的黄铜 复杂黄铜 锡青铜和多元锡青铜 铝青铜和多元铝青铜 含硅1.5-3%的硅青铜 白铜B10、B30 锌白铜 海水 ○ ○ △ ◎ ○ ◎ ○ ◎ ◎ 注：◎表示极好；○表示良好；△表示可以 黄铜合金 少合金化黄铜、铝黄铜及锡黄铜等 铝青铜 如QSn4－4－4、QSn－5－5、QSn6－6－3等 主要用于制造耐磨、耐冲刷腐蚀的机械零部件，以铸造产品居多 锡青铜 白铜 如C71500、C70600、C70400等 海洋运输及核电站、热电站等行业应用较多 近年来研制开发的在铜基合金中加入Al、Si、Ni、Mn等元素的多元耐蚀铝青铜 二、海水淡化用铜合金 海水淡化应用的技术主要是热法和膜法，即蒸馏法和反渗透法 世界海水淡化技术中热法占据了主导地位 热法海水淡化技术的原理是海水通过多级热交换器，受热蒸发后在各段收集蒸汽，冷凝后获得淡水 核心部件有回收段蒸发器、热放出段蒸发器、盐水加热器，这些单元均需要冷凝器 综合价格、耐蚀性、加工难易程度和热交换效果等方面