濱海環(huán)境下金屬的腐蝕與防護(hù)對(duì)策

1、濱海環(huán)境下金屬的腐蝕與防護(hù)對(duì)策摘 要：本文介紹了濱海環(huán)境下金屬腐蝕的一些相關(guān)知識(shí)，包括其概念、電化學(xué)過程、海水及海洋大氣腐蝕的的危害、環(huán)境特征、腐蝕介質(zhì)、腐蝕類型，以及海洋環(huán)境中影響金屬腐蝕的因素和如何做好海洋環(huán)境中的腐蝕與防護(hù)工作。前言金屬的腐蝕是金屬在環(huán)境的作用下所引起的破壞或變質(zhì)。所謂環(huán)境是指和金屬接觸的物質(zhì)；例如自然存在的大氣、海水、淡水、土壤等，以及生產(chǎn)生活用的原材料和產(chǎn)品。金屬發(fā)生腐蝕的部分，由單質(zhì)變成化合物，至使生銹、開裂、穿孔、變脆等。金屬被腐蝕后，在外形、色澤以及機(jī)械性能方面都將發(fā)生變化，造成設(shè)備破壞、管道泄漏、產(chǎn)品污染，釀成燃燒或爆炸等惡性事故以及資源和能源的嚴(yán)重浪費(fèi)，使國(guó)

2、民經(jīng)濟(jì)受到巨大的損失。因此，研究腐蝕機(jī)理，采取防護(hù)措施，對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)有著十分重大的意義。一、海水對(duì)金屬的腐蝕機(jī)理海洋約占地球表面積的70%，是自然界中數(shù)量最大、而且腐蝕性最強(qiáng)的天然電解質(zhì)溶液。1、海水的特點(diǎn) 海水是一種含鹽量相當(dāng)大的腐蝕性介質(zhì)，表層海水含鹽量一般在3.20-3.75之間，隨水深的增加，海水含鹽量略有增加。鹽分中主要為氯化物，占總鹽量的88.7.由于海水總鹽度高，所以具有很高的比電導(dǎo)率，海水平均比電導(dǎo)率約為4×102S·cm1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)過河水（2×104S·cm1）和雨水（2×103S·cm1）的電導(dǎo)率。海水中pH值通常為8.

3、1-8.2，且隨海水深度變化而變化；若植物非常茂盛，CO2減少，溶解氧濃度上升，pH值可接近10；在有厭氧性細(xì)菌繁殖的情況下，溶解氧量低，而且含有H2S，此時(shí)pH值常低于7。海水中的氧含量是海水腐蝕的主要影響因素之一，正常情況下，表面海水氧濃度隨水溫大體在510mg/L范圍內(nèi)變化。海水溫度一般在-2-35之間，熱帶淺水區(qū)可能更高。海水中氯離子含量約占總離子數(shù)的55，海水腐蝕的特點(diǎn)與氯離子密切相關(guān)。2、海水腐蝕的特點(diǎn)海水腐蝕為電化學(xué)腐蝕；海水腐蝕的陽(yáng)極極化阻滯對(duì)大多數(shù)金屬（鐵、鋼、鑄鐵、鋅等）都很小，因而腐蝕速度相當(dāng)大；海水中Cl-含量很高，而Cl-會(huì)破壞鈍化膜，因此大多數(shù)金屬在海水中不能建立鈍

4、態(tài)，在海水中由于鈍化的局部破壞，很容易發(fā)生空隙和縫隙腐蝕等局部腐蝕。不銹鋼在海水中也遭到嚴(yán)重腐蝕；多數(shù)金屬陰極過程為氧去極化作用，少數(shù)負(fù)電性很強(qiáng)金屬（Mg）及合金腐蝕時(shí)發(fā)生陰極氫去極化作用；海水電導(dǎo)率很大，海水腐蝕電阻性阻滯很小，所以海水腐蝕中不僅腐蝕微電池的活性大，腐蝕宏電池的活性也很大。海水的電阻率很小，因此異種金屬接觸能造成的顯著的電偶腐蝕。其作用強(qiáng)烈，作用范圍大。浸入海水中的金屬，表面會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定的電極電勢(shì)，由于金屬有晶界存在,物理性質(zhì)不均一；實(shí)際的金屬材料總含有些雜質(zhì)，化學(xué)性質(zhì)也不均一；加上海水中溶解氧的濃度和海水的溫度等，可能分布不均勻,因此金屬表面上各部位的電勢(shì)不同,形成了局部的腐

5、蝕電池或微電池。電勢(shì)較高的部位為陰極，較低的為陽(yáng)極。 電勢(shì)較高的金屬，如鐵，腐蝕時(shí)陽(yáng)極進(jìn)行鐵的氧化：           FeFe2+2e-釋放的電子從陽(yáng)極流向陰極，使氧在陰極被還原：           O2+2H2O+4e-4OH-氫氧離子經(jīng)海水介質(zhì)移向陽(yáng)極，與亞鐵離子生成氫氧化亞鐵：        &#

6、160;   Fe2+2OH-Fe(OH)2它易與海水中的溶解氧反應(yīng)生成氫氧化鐵。后者經(jīng)部分脫水成為鐵銹，它的結(jié)構(gòu)疏松，對(duì)金屬的保護(hù)性能低。電勢(shì)較低的金屬，例如鎂，被海水腐蝕時(shí)，鎂作為陽(yáng)極而被溶解，陰極處釋放出氫。當(dāng)電勢(shì)不同的兩種金屬在海水中接觸時(shí)，形成腐蝕電池,發(fā)生接觸腐蝕。例如鋅和鐵在海水中接觸時(shí),因鋅的電勢(shì)較低,腐蝕加快；鐵的電勢(shì)較高，腐蝕變慢,甚至停止。 工業(yè)用的大多數(shù)金屬，金屬狀態(tài)不穩(wěn)定，在海水中有轉(zhuǎn)變成化合物或離子態(tài)物質(zhì)的傾向。但是金和鉑等貴金屬，金屬狀態(tài)穩(wěn)定，在海水中不發(fā)生腐蝕。3、海水腐蝕的影響因素3.1鹽類及濃度鹽度是指100克海水中溶解的固體鹽

7、類物質(zhì)的總克數(shù)。一般在相通的海洋中總鹽度和各種鹽的相對(duì)比例并無(wú)明顯改變，在公海的表層海水中，其鹽度范圍為3.203.75，這對(duì)一般金屬的腐蝕無(wú)明顯的差異。但海水的鹽度波動(dòng)卻直接影響到海水的比電導(dǎo)率，比電導(dǎo)率又是影響金屬腐蝕速度的一個(gè)重要因素，同時(shí)因海水中含有大量的氯離子，對(duì)金屬的鈍化起著破化作用，所以很多金屬在海水中遭到嚴(yán)重腐蝕。鹽類以Cl-為主，一方面：鹽濃度的增加使得海水導(dǎo)電性增加，使海水腐蝕性很強(qiáng)；另一方面：鹽濃度增大使溶解氧濃度下降，超過一定值時(shí)金屬腐蝕速度下降。3.2碳酸鹽飽和度海水中的CO2主要以碳酸鹽和碳酸氫鹽的形式存在，并以碳酸氫鹽為主。CO2氣體在海水中的溶解度隨溫度、鹽度的

8、升高而降低，隨大氣中CO2氣體分壓的升高而升高。海水中的碳酸鹽對(duì)金屬腐蝕過程有重要影響。除CO2水合生成碳酸根離子外，海洋生物的新陳代謝作用以及動(dòng)植物死亡后尸體分解也會(huì)產(chǎn)生碳酸鹽，某些含碳酸鹽的礦物和巖石的溶解也會(huì)增加海水中碳酸鹽的含量。碳酸鹽通過pH值的增大，在金屬表面沉積形成不溶的保護(hù)層，從而對(duì)腐蝕過程起抑制作用。然而河口處的稀釋海水，盡管其本身的腐蝕性并不強(qiáng)，但是碳酸鹽在其中并非飽和，不易在金屬表面析出形成保護(hù)層，致使腐蝕加速。3.3含氧量 海水腐蝕是以陰極氧去極化控制為主的腐蝕過程。海水中的含氧量是影響海水腐蝕性的重要因素。氧在海水中的溶解度主要取決于海水的鹽度和溫度，隨海水鹽度增加或

9、溫度升高，氧的溶解度降低。如果完全除去海水中的氧，金屬是不會(huì)腐蝕的。對(duì)碳鋼、低合金鋼和鑄鐵等，含氧量增加，則陰極過程加速，使金屬腐蝕速度增加。但對(duì)依靠表面鈍化膜提高耐蝕性的金屬，如鋁和不銹鋼等，含氧量增加有利于鈍化膜的形成和修補(bǔ)，使鈍化膜的穩(wěn)定性提高，點(diǎn)蝕和縫隙腐濁的傾向減小。3.4溫度海水的溫度隨著時(shí)間、空間上的差異會(huì)在一個(gè)比較大的范圍變化。從兩極到赤道，表層海水溫度可由0增加到35，海底水溫可接近0，表層海水溫度還隨季節(jié)而呈周期性變化。溫度對(duì)海水腐蝕的影響是復(fù)雜的。從動(dòng)力學(xué)方面考慮，海水溫度升高，金屬腐蝕速度加快。另一方面，海水溫度升高，海水中氧的溶解度降低，同時(shí)促進(jìn)保護(hù)性碳酸鹽的生成，這

10、又會(huì)減緩金屬在海水中的腐蝕。但在正常海水含氧量下，溫度是影響腐蝕的主要因素。這是因?yàn)楹趿孔銐蚋邥r(shí)（實(shí)測(cè)值為5 mLL以上），控制陰極反應(yīng)速度的是氧的擴(kuò)散速度，而不是含氧量。對(duì)于在海水中鈍化的金屬，溫度升高，鈍化膜穩(wěn)定性下降，點(diǎn)蝕、應(yīng)力腐蝕和縫隙腐蝕的敏感性增加。3.5流速流速增加，金屬腐蝕速度增加。海水腐蝕是借助氧去極化而進(jìn)行的陰極控制過程，并且主要受氧的擴(kuò)散速度的控制，海水流速和波浪由于改變了供氧條件，必然對(duì)腐蝕產(chǎn)生重要影響。另一方面，海水對(duì)金屬表面有沖蝕作用，當(dāng)流速超過某一臨界流速時(shí)，金屬表面的腐蝕產(chǎn)物膜被沖刷掉，金屬表面同時(shí)受到磨損，這種腐蝕與磨損聯(lián)合作用，使金屬的腐蝕速度急

11、劇增加。對(duì)于在海水中能鈍化的金屬，如不銹鋼、鋁合金、鈦合金等，海水流速增加會(huì)促進(jìn)其鈍化，可提高耐蝕性。3.6海生物的影響海生物在大多數(shù)情況下是加大腐蝕的，尤其是局部腐蝕。海水中葉綠素植物可使海水中含氧量增加，海生物放出的CO2使周圍海水酸性加大，海生物死亡、腐爛可產(chǎn)生酸性物質(zhì)和H2S，這些都可使腐蝕加速。此外，有些海生物會(huì)破壞金屬表面的油漆或鍍層，有些微生物本身對(duì)金屬就有腐蝕作用。3.7光照條件的影響 光照條件是影響金屬材料海洋大氣腐蝕的重要因素。光照會(huì)促進(jìn)銅及鐵金屬表面的光敏腐蝕反應(yīng)及真菌類生物的生物活性，這就為濕氣和塵埃在金屬表面貯存并腐蝕提供更大的可能性。在熱帶地區(qū)金屬受到日光的強(qiáng)烈照射

12、，同時(shí)珊瑚粉塵和海鹽混合在一起使金屬的腐蝕極為嚴(yán)重。另外，海洋大氣中的金屬材料背陽(yáng)面比朝陽(yáng)面腐蝕更快。這是因?yàn)榕c朝向太陽(yáng)的一面相比，背向太陽(yáng)面的金屬材料盡管避開太陽(yáng)光直射、溫度較低，但其表面塵埃和空氣中的海鹽及污染物未被及時(shí)沖洗掉，濕潤(rùn)程度更高使腐蝕更為嚴(yán)重。4、海洋大氣腐蝕的影響因素4.1 大氣相對(duì)濕度海洋大氣中相對(duì)濕度較大，空氣的相對(duì)濕度都高于它的臨界值。因此海洋大氣中的鋼鐵表而有腐蝕性水膜。表面水膜的厚度對(duì)鋼鐵的海洋大氣腐蝕有重要影響，它直接影響到鋼鐵腐蝕速率和腐蝕機(jī)理。同一般的大氣腐蝕相比，由于海洋大氣環(huán)境具有高的濕度，鋼鐵表面通常存在較厚的水膜，隨著水膜厚度的增加，腐蝕速度變大。對(duì)于

13、海洋大氣環(huán)境的不同濕度，所形成的水膜也具有不同的厚度，因而在不同海域的海洋大氣腐蝕形式也不完全相同。對(duì)于日曬和風(fēng)吹，鋼鐵表而的水膜厚度也會(huì)發(fā)生改變，從而改變鋼鐵表面大氣腐蝕的過程。因此，海洋大氣中的鋼鐵表面很容易形成有腐蝕性的水膜。薄水膜對(duì)鋼鐵的作用而發(fā)生大氣腐蝕的過程，符合電解質(zhì)中電化學(xué)腐蝕的規(guī)律。此外，海洋環(huán)境中的雨、霧、露中的水分通過不同的方式影響相對(duì)濕度，進(jìn)而影響鋼鐵的大氣腐蝕過程。試驗(yàn)結(jié)果表明鋼在相對(duì)濕度大于70%時(shí)腐蝕嚴(yán)重。4.2大氣含鹽量海洋大氣中因富含大量的海鹽粒子，形成含有大量鹽分氣體的環(huán)境，這是與其它氣體環(huán)境的重要區(qū)別。這些鹽粒子雜質(zhì)溶于鋼鐵表面的水膜中，使這層水膜變?yōu)楦g

14、性很強(qiáng)的電解質(zhì)，加速了腐蝕的進(jìn)行，與干凈大氣的冷凝水膜比，被海霧周期飽和的空氣能使鋼的腐蝕速度增加8倍。海洋大氣區(qū)海鹽的沉積隨風(fēng)浪條件、距離海面的高度和在空氣中暴露時(shí)間的長(zhǎng)短等因素有關(guān)。隨著海岸線向內(nèi)陸的擴(kuò)展，大氣中鹽霧含量逐漸降低，海洋大氣腐蝕現(xiàn)象會(huì)相對(duì)減弱直至過渡到一般的大氣腐蝕環(huán)境。4.3干濕交替的影響暴露于海洋大氣環(huán)境下的金屬材料表面常常處于干濕交替變化的狀態(tài)中，干濕交替導(dǎo)致金屬表面鹽濃度較高從而影響金屬材料的腐蝕速率干濕交替變化的頻率受到多種因素的影響?？諝庵械南鄬?duì)濕度通過影響金屬表面的水膜厚度來影響干濕交替的頻率。日照時(shí)間如果過長(zhǎng)導(dǎo)致金屬表面水膜的消失，降低表面的潤(rùn)濕時(shí)間， 腐蝕總

15、量減小。另外降雨、風(fēng)速對(duì)金屬表面液膜的干濕交替頻率也有一定的影響。在海洋大氣區(qū)金屬表面常會(huì)有真菌和霉菌沉積，這樣由于它保持了表面的水分而影響干濕交替的頻率從而增強(qiáng)了環(huán)境的腐蝕性。二、濱海核電站海水系統(tǒng)管道防腐對(duì)策在濱海核電站，海水管道有不銹鋼管道、碳鋼加內(nèi)襯(襯涂層、襯橡膠、襯塑料、襯水泥砂漿)管道、鋼筋混凝土管道及對(duì)強(qiáng)度要求不高的塑料管道。 秦山地區(qū)核電廠海水管道經(jīng)過幾年的運(yùn)行后,不少設(shè)備和管道都遭到了不同程度的局部腐蝕,造成部分設(shè)備管道需要更換及維修。腐蝕形態(tài)主要有點(diǎn)蝕、晶間腐蝕、磨損腐蝕(沖刷)、電偶腐蝕和縫隙腐蝕。 盡管不銹鋼具有很好耐蝕性能,但核電站海水系統(tǒng)環(huán)境特殊,氯離子含量較高,

16、常有污物粘附在管道內(nèi)壁,有的管道海水處于靜止的狀態(tài),導(dǎo)致不銹鋼海水管道經(jīng)常腐蝕穿孔。腐蝕機(jī)理一般為點(diǎn)蝕,往往伴隨晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕。故奧氏體不銹鋼不適用于海水環(huán)境。海水管道應(yīng)盡量采用碳鋼加內(nèi)襯的管道,比較好的形式如浸塑碳鋼(或低合金)鋼管。只要內(nèi)襯不破損,就不會(huì)發(fā)生腐蝕問題。部分環(huán)境可考慮使用雙相不銹鋼。對(duì)已經(jīng)選用奧氏體不銹鋼管道的電廠,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)不銹鋼管道的維護(hù)如清潔和檢查,避免靜止海水長(zhǎng)時(shí)間浸泡；也可采用涂層防護(hù)。 碳鋼或低合金鋼材料在海水中均勻腐蝕速率很低,也發(fā)生潰瘍腐蝕、沖刷腐蝕和電偶腐蝕等局部腐蝕。故除受到管道尺寸限制而不能實(shí)施防腐措施外,一般的防腐對(duì)策是:盡量采用碳鋼加內(nèi)襯的海水管道

17、,也可采用涂層與陰極保護(hù)(犧牲陽(yáng)極)的聯(lián)合保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)。 碳鋼加內(nèi)襯管道的腐蝕模式有均勻腐蝕、縫隙腐蝕和電偶腐蝕。碳鋼加內(nèi)襯的海水管道發(fā)生腐蝕穿孔的原因,主要是內(nèi)襯由于老化、碰傷或其他局部缺陷導(dǎo)致的破損,內(nèi)襯破損后,由于碳鋼基體本身不耐海水腐蝕,很快就會(huì)導(dǎo)致穿孔,穿孔由內(nèi)向外發(fā)展。碳鋼加內(nèi)襯管道也有由外向內(nèi)發(fā)展的可能,主要是因?yàn)槠渌O(shè)備的泄漏導(dǎo)致海水直接接觸碳鋼基體,進(jìn)而導(dǎo)致腐蝕發(fā)生。這種腐蝕方式在管道穿墻孔處很容易出現(xiàn),這當(dāng)然是一個(gè)運(yùn)行維護(hù)問題, 碳鋼管道腐蝕的對(duì)策包括:采用絕緣的涂層隔離海水介質(zhì),保護(hù)管道不受腐蝕;也可采用涂層與陰極保護(hù)(犧牲陽(yáng)極)的聯(lián)合保護(hù)和外加電流陰極保護(hù)。對(duì)

18、受管道直徑限制的不能進(jìn)行內(nèi)襯涂層的管道和部件,必須定期監(jiān)督,并在適當(dāng)時(shí)候進(jìn)行更換。對(duì)即使受到涂層保護(hù)的管道,由于受到涂層老化和沖刷影響,涂層也會(huì)破壞導(dǎo)致管道腐蝕,因此保證管道的可更換及防腐涂層修復(fù)的可達(dá)是非常重要的。 碳鋼的電偶腐蝕是很重要的一種腐蝕。若腐蝕電位比碳鋼海水管道高的某金屬材料如不銹鋼與碳鋼管道形成電偶對(duì),為電偶腐蝕創(chuàng)造了條件。特別是管道內(nèi)襯材料破損后,由于形成了大陽(yáng)極小陰極,將會(huì)加速碳鋼基體的腐蝕穿孔。 電偶腐蝕對(duì)策有:設(shè)計(jì)中盡量避免不同金屬的直接連接,選用同種材質(zhì)或電位相近的材料;如果按工藝要求不可避免不同材質(zhì)相連,應(yīng)采取涂料防腐。注意涂漆原則“涂料一定要刷在耐蝕金屬上”;用絕

19、緣材料或涂層在連接處對(duì)雙金屬進(jìn)行電絕緣。 針對(duì)水泥砂漿襯里脫落情況,定期對(duì)原有的水泥沙漿防腐層進(jìn)行檢查和維護(hù),同時(shí)對(duì)管道強(qiáng)化陰極保護(hù),可極大地降低管道的腐蝕。采用聚合物水泥砂漿或者“高分子-陶瓷”復(fù)合材料襯里也是不錯(cuò)選擇。鋼筋混凝土管道和塑料管道很少出現(xiàn)腐蝕問題。 秦山地區(qū)核電廠海水系統(tǒng)的冷卻水取自杭州灣入?？?海水含沙量大,泥沙沉積現(xiàn)象嚴(yán)重,對(duì)管道或設(shè)備沖刷腐蝕嚴(yán)重。目前只能通過改變運(yùn)行方式來避免泥沙堵塞,對(duì)于沖刷腐蝕,可以采用好的涂層如環(huán)氧玻璃鱗片,并使防腐的修復(fù)可達(dá),來達(dá)到控制沖刷腐蝕的目的。三、目前國(guó)內(nèi)外常用的防海水腐蝕方法 海洋環(huán)境是一種復(fù)雜的腐蝕環(huán)境。在這種環(huán)境中，海水本身是一種強(qiáng)

20、的腐蝕介質(zhì)，海洋腐蝕主要是局部腐蝕，即從構(gòu)件表面開始，在很小區(qū)域內(nèi)發(fā)生的腐蝕，如電偶腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕等。此外，還有低頻腐蝕疲勞、應(yīng)力腐蝕及微生物腐蝕等 。通常 ，金屬構(gòu)件在海洋飛濺區(qū)（指風(fēng)浪、潮汐等激起的海浪、飛沫濺散到的區(qū)域）的全面腐蝕速率最高。防止海洋腐蝕的措施除正確設(shè)計(jì)金屬構(gòu)件、合理選材外，通常有以下幾種：1.改善金屬的本質(zhì)根據(jù)不同的用途選擇不同的材料組成耐蝕合金，或在金屬中添加合金元素，提高其耐蝕性，可以防止或減緩金屬的腐蝕。例如，在鋼中加入鎳制成不銹鋼可以增強(qiáng)防腐蝕能力。2.形成保護(hù)層在金屬表面覆蓋各種保護(hù)層，把被保護(hù)金屬與腐蝕性介質(zhì)隔開，是防止金屬腐蝕的有效方法。工業(yè)上普遍使

21、用的保護(hù)層有非金屬保護(hù)層和金屬保護(hù)層兩大類。它們是用化學(xué)方法，物理方法和電化學(xué)方法實(shí)現(xiàn)的。2.1金屬的磷化處理鋼鐵制品去油、除銹后，放入特定組成的磷酸鹽溶液中浸泡，即可在金屬表面形成一層不溶于水的磷酸鹽薄膜，這種過程叫做磷化處理。磷化膜呈暗灰色至黑灰色，厚度一般為5m20m，在大氣中有較好的耐蝕性。膜是微孔結(jié)構(gòu)，對(duì)油漆等的吸附能力強(qiáng)，如用作油漆底層，耐腐蝕性可進(jìn)一步提高。2.2金屬的氧化處理將鋼鐵制品加到NaOH和NaNO2的混合溶液中，加熱處理，其表面即可形成一層厚度約為0.5m1.5m的藍(lán)色氧化膜（主要成分為Fe3O4），以達(dá)到鋼鐵防腐蝕的目的，此過程稱為發(fā)藍(lán)處理，簡(jiǎn)稱發(fā)藍(lán)。這種氧化膜具有

22、較大的彈性和潤(rùn)滑性，不影響零件的精度。故精密儀器和光學(xué)儀器的部件，彈簧鋼、薄鋼片、細(xì)鋼絲等常用發(fā)藍(lán)處理。2.3非金屬涂層用非金屬物質(zhì)如油漆、塑料、搪瓷、礦物性油脂等涂覆在金屬表面上形成保護(hù)層，稱為非金屬涂層，也可達(dá)到防腐蝕的目的。例如，船身、車廂、水桶等常涂抽漆，汽車外殼常噴漆，槍炮、機(jī)器常涂礦物性油脂等。用塑料（如聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等）噴涂金屬表面，比噴漆效果更佳。塑料這種覆蓋層致密光潔，色澤艷麗，兼具防蝕與裝飾的雙重功能。搪瓷是含SiO2量較高的玻璃瓷釉，有極好的耐腐蝕性能，因此作為耐腐蝕非金屬涂層，廣泛用于石油化工、醫(yī)藥、儀器等工業(yè)部門和日常生活用品中。2.4金屬保護(hù)層它是以一種金

23、屬鍍?cè)诒槐Ｗo(hù)的另一種金屬制品表面上所形成的保護(hù)鍍層。前一金屬常稱為鍍層金屬。金屬鍍層的形成，除電鍍、化學(xué)鍍外，還有熱浸鍍、熱噴鍍、滲鍍、真空鍍等方法。熱浸鍍是將金屬制件浸入熔融的金屬中以獲得金屬涂層的方法，作為浸涂層的金屬是低熔點(diǎn)金屬，如Zn、Sn、Pb和A1等，熱鍍鋅主要用于鋼管、鋼板、鋼帶和鋼絲，應(yīng)用最廣；熱鍍錫用于薄鋼板和食品加工等的貯存容器；熱鍍鉛主要用于化工防蝕和包覆電纜；熱鍍鋁則主要用于鋼鐵零件的抗高溫氧化等。3.改善腐蝕環(huán)境改善環(huán)境對(duì)減少和防止腐蝕有重要意義。例如，減少腐蝕介質(zhì)的濃度，除去介質(zhì)中的氧，控制環(huán)境溫度、濕度等都可以減少和防止金屬腐蝕。也可以采用在腐蝕介質(zhì)中添加能降低腐

24、蝕速率的物質(zhì)（稱緩蝕劑）來減少和防止金屬腐蝕。4.電化學(xué)保護(hù)法電化學(xué)保護(hù)法是根據(jù)電化學(xué)原理在金屬設(shè)備上采取措施，使之成為腐蝕電池中的陰極，從而防止或減輕金屬腐蝕的方法。4.1犧牲陽(yáng)極保護(hù)法犧牲陽(yáng)極保護(hù)法是用電極電勢(shì)比被保護(hù)金屬更低的金屬或合金做陽(yáng)極，固定在被保護(hù)金屬上，形成腐蝕電池，被保護(hù)金屬作為陰極而得到保護(hù)。犧牲陽(yáng)極一般常用的材料有鋁、鋅及其合金。此法常用于保護(hù)海輪外殼，海水中的各種金屬設(shè)備、構(gòu)件和防止巨型設(shè)備（如貯油罐）以及石油管路的腐蝕。4.2外加電流法將被保護(hù)金屬與另一附加電極作為電解池的兩個(gè)極，使被保護(hù)的金屬作為陰極，在外加直流電的作用下使陰極得到保護(hù)。此法主要用于防止土壤、海水及

25、河水中金屬設(shè)備的腐蝕。金屬的腐蝕雖然對(duì)生產(chǎn)帶來很大危害，但也可以利用腐蝕的原理為生產(chǎn)服務(wù)，發(fā)展為腐蝕加工技術(shù)。例如，在電子工業(yè)上，廣泛采用印刷電路。其制作方法及原理是用照相復(fù)印的方法將線路印在銅箔上，然后將圖形以外不受感光膠保護(hù)的銅用三氯化鐵溶液腐蝕，就可以得到線條清晰的印刷電路板。三氯化鐵腐蝕銅的反應(yīng)如下：2FeCl3+ Cu=2FeCl2 + CuCl25.新型防海水工藝長(zhǎng)期以來,防腐涂料一直作為簡(jiǎn)單和有效的防腐手段，但是常用的防腐涂料已不能滿足這些需要,大約在6070年代,人們提出了“重防腐涂料(Heavy-duty Coating)”的概念.重防腐涂料的概念是在生產(chǎn)實(shí)踐中形成的，一般都

26、把在苛刻的使用條件下，在一定年限內(nèi)能有效防腐的涂料視為重防腐涂料，所謂苛刻的使用條件，可簡(jiǎn)單概括為以下幾方面：1、強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，各種鹽溶液或溶劑等；2、各種高強(qiáng)度機(jī)械應(yīng)力的腐蝕環(huán)境；3、多種腐蝕因素交互作用的環(huán)境；重防腐粉末涂料及其涂裝技術(shù)，作為一種新型材料，新的工藝，新的技術(shù)在國(guó)內(nèi)開發(fā)應(yīng)用推廣已有十多年了，越來受到防腐界的重視和熟知，一經(jīng)出現(xiàn)就倍受青睞，享有“4E涂料”的美譽(yù)，是最具發(fā)展前途的粉末涂料品種之一，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，由最初作為管道防腐材料發(fā)展到建筑鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)管件等，西氣東輸管道工程；杭州灣跨海大橋鋼管樁防腐及其建筑鋼筋，涂層防腐就是其中例證，隨著新型材料不斷出新及其涂裝技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用前景將更加廣闊。重防腐涂料的優(yōu)良特性：1、有機(jī)溶劑揮發(fā)物（VOC）等于零，既