金属的防治与保护.pptx

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金属的防治与保护

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目录

壹

金属腐蚀的原理

陆

金属防护的未来趋势

贰

金属防护的基本方法

叁

金属防护材料

肆

金属防护技术的应用

伍

金属防护的检测与评估

金属腐蚀的原理

壹

腐蚀的定义

化学腐蚀涉及金属与周围环境中的化学物质直接反应，如铁与氧气和水反应形成铁锈。

化学腐蚀

微生物腐蚀是由微生物活动引起的金属材料破坏，例如硫酸盐还原菌在管道中引起的腐蚀。

微生物腐蚀

电化学腐蚀是金属在电解质溶液中发生的氧化还原反应，常见于钢铁结构在潮湿环境中的腐蚀。

电化学腐蚀

01

02

03

腐蚀的类型

金属与气体等直接反应。

化学腐蚀

不纯金属与电解质反应，有电流产生。

电化学腐蚀

影响腐蚀的因素

湿度增加会加速金属表面水膜的形成，从而促进氧化反应，加剧金属腐蚀。

环境湿度

温度升高通常会加快化学反应速率，导致金属腐蚀速度加快。

温度变化

电解质溶液中离子浓度越高，金属表面的电化学腐蚀过程越活跃。

电解质浓度

金属材料内部应力的存在会改变其腐蚀敏感性，增加裂纹和腐蚀坑的形成概率。

材料的应力状态

金属防护的基本方法

贰

防护涂层技术

电镀是一种常见的金属防护方法，通过在金属表面镀上一层或多层其他金属，以提高其耐腐蚀性和美观性。

电镀技术

阳极氧化处理是将铝及其合金在电解液中作为阳极，表面形成一层氧化铝保护膜，增强耐蚀性和耐磨性。

阳极氧化处理

喷漆和粉末涂装是通过喷涂或静电吸附的方式，在金属表面形成一层保护性的漆膜或粉末涂层，以隔绝空气和水分。

喷漆和粉末涂装

电化学保护法

通过连接一种更易腐蚀的金属（牺牲阳极），来保护主要金属结构不受腐蚀，如船舶的锌块保护。

牺牲阳极保护法

01

利用外部电源向金属结构施加电流，使其电位低于腐蚀电位，从而达到防腐蚀的目的，如管道的阴极保护系统。

外加电流保护法

02

物理隔离法

设置屏障

使用防护涂层

01

03

在金属结构周围建立物理屏障，如围栏或遮挡物，以减少环境因素对金属的直接接触和损害。

在金属表面涂覆油漆或防腐蚀涂层，如镀锌、镀铬，以隔绝空气和水分，防止腐蚀。

02

在金属与环境之间设置隔离层，例如使用塑料、橡胶等非导电材料包裹金属部件。

采用隔离层

金属防护材料

叁

防护涂料种类

环氧树脂涂料

环氧树脂涂料因其优异的附着力和耐化学性，常用于金属表面的防腐蚀保护。

聚氨酯涂料

聚氨酯涂料具有良好的耐磨性和柔韧性，适用于金属结构的长期防护。

丙烯酸涂料

丙烯酸涂料耐候性好，颜色稳定，广泛应用于户外金属设施的防护。

防护材料性能

防护材料如镀锌层能有效抵抗酸雨和盐雾的腐蚀，延长金属结构的使用寿命。

耐腐蚀性

防护材料如环氧树脂涂层能提供良好的机械保护，防止物理损伤导致的金属腐蚀。

机械强度

防护涂层如氟碳漆具有优异的耐候性，能在极端气候条件下保护金属表面不受损害。

耐候性

材料选择标准

选择防护材料时，耐腐蚀性是关键标准之一，如不锈钢和镀锌材料能有效抵抗环境侵蚀。

耐腐蚀性

01

防护材料应具备足够的机械强度，以承受物理冲击和负载，例如使用高分子复合材料。

机械强度

02

在高温环境下工作的金属，其防护材料需要具备良好的热稳定性，如耐高温涂料。

热稳定性

03

金属防护技术的应用

肆

工业设备防护

在管道和储罐等金属设备上应用阴极保护，通过牺牲阳极或外加电流减少腐蚀。

阴极保护技术

通过电镀一层耐腐蚀金属如锌或铬，为设备提供额外的保护层，防止生锈和腐蚀。

电镀防护

工业设备常涂覆防腐蚀涂层，如环氧树脂或聚氨酯，以隔绝水分和氧气，延长设备寿命。

涂层防护

建筑结构防护

通过合金化提高金属的耐腐蚀性能，例如在建筑中使用不锈钢或耐候钢等材料。

合金化处理

利用牺牲阳极或外加电流的方式，防止金属结构在电解质环境中发生腐蚀，如海上石油平台的防护。

阴极保护法

在建筑结构中，通过涂覆防腐蚀涂层来保护金属部件，如桥梁钢梁的镀锌或喷涂。

金属表面涂层技术

交通工具防护

汽车底盘装甲保护技术通过涂覆一层防护材料，减少道路碎石和盐水对金属底盘的腐蚀。

01

汽车底盘装甲

在船舶表面涂覆特殊防腐蚀涂层，有效延长船体金属结构的使用寿命，防止海水腐蚀。

02

船舶防腐蚀涂层

航空器表面镀层技术，如阳极氧化处理，增强金属部件的耐腐蚀性和耐磨性，保障飞行安全。

03

航空器表面镀层

金属防护的检测与评估

伍

腐蚀速率的测定

通过电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线测试，评估金属在特定环境下的腐蚀速率。

电化学测试方法

测量金属试样在一定时间内的重量变化，通过计算得出平均腐蚀速率。

重量损失法

利用扫描电子显微镜(SEM)等设备观察金属表面的腐蚀形貌，评估腐蚀程度和速率。

显微观察技术

防护效果评估

腐蚀速率测量

通过测量金属表面的腐蚀速率，评估防护涂层或材料的长期保护效果。

划痕测试

划