制漿造紙設備腐蝕與防護

1、制漿造紙設備腐蝕與防護制漿造紙設備腐蝕與防護主講人主講人: :王淑梅王淑梅金屬腐蝕理論及應用金屬腐蝕理論及應用 魏寶明主編魏寶明主編制漿造紙設備腐蝕與防護制漿造紙設備腐蝕與防護 馮拉俊主編馮拉俊主編金屬腐蝕理論及腐蝕控制金屬腐蝕理論及腐蝕控制 龔敏主編龔敏主編造紙工業(yè)腐蝕問題譯文集造紙工業(yè)腐蝕問題譯文集 曹光銳、勞嘉葆譯曹光銳、勞嘉葆譯腐蝕破壞事故腐蝕破壞事故100100例例 張遠聲主編張遠聲主編中國腐蝕與防護學報中國腐蝕與防護學報中國造紙中國造紙紙和造紙紙和造紙腐蝕機理腐蝕機理常見的腐蝕常見的腐蝕材料的腐蝕材料的腐蝕控制方法控制方法緒論緒論金屬電化學腐蝕傾向的判斷金屬電化學腐蝕傾向的判斷常見

2、的局部腐常見的局部腐蝕蝕金屬在某些環(huán)境中的腐金屬在某些環(huán)境中的腐蝕蝕金屬結構材料的耐蝕性金屬結構材料的耐蝕性非金屬結構材料的耐蝕非金屬結構材料的耐蝕性性腐蝕控制方法腐蝕控制方法制漿造紙設備的腐蝕現(xiàn)象及防護方制漿造紙設備的腐蝕現(xiàn)象及防護方法法金屬材料和周圍環(huán)境發(fā)生化學作用、電化學作金屬材料和周圍環(huán)境發(fā)生化學作用、電化學作用或物理溶解引起的破壞。用或物理溶解引起的破壞。工程材料與周圍物質相互作用引起的破壞工程材料與周圍物質相互作用引起的破壞 緒緒 論論1. 造成巨大的經(jīng)濟損失造成巨大的經(jīng)濟損失直接損失直接損失指采用防護技術的費用和發(fā)生腐蝕破壞以后指采用防護技術的費用和發(fā)生腐蝕破壞以后的維修、更換費

3、用和勞務費用。的維修、更換費用和勞務費用。間接損失間接損失指設備發(fā)生腐蝕破壞造成停工、停產(chǎn)指設備發(fā)生腐蝕破壞造成停工、停產(chǎn)跑、冒、滴、漏造成物料流失；腐蝕使產(chǎn)品污跑、冒、滴、漏造成物料流失；腐蝕使產(chǎn)品污染，質量下降，設備效率降低，能耗增加；染，質量下降，設備效率降低，能耗增加；在計算壁厚時需增加腐蝕裕度，造成鋼材浪費等。在計算壁厚時需增加腐蝕裕度，造成鋼材浪費等。美國：美國： 19491949年年 5555億美元億美元 1960196019691969年年 150150200200億美元億美元 19751975年年 700700億美元億美元 19821982年年 12691269億美元億美元

4、19951995年年 80008000億美元億美元 英國：英國： 19691969年年 13.6513.65億英鎊（億英鎊（27.327.3億美元）億美元）2.造成金屬資源和能源的浪費造成金屬資源和能源的浪費據(jù)工業(yè)發(fā)達國家的統(tǒng)計，每年由于金屬腐據(jù)工業(yè)發(fā)達國家的統(tǒng)計，每年由于金屬腐蝕造成的鋼鐵損失約占當年鋼產(chǎn)量的蝕造成的鋼鐵損失約占當年鋼產(chǎn)量的10 102020。 3.造成設備的破壞事故造成設備的破壞事故19751975年美國芝加哥一個大的煉油廠一根年美國芝加哥一個大的煉油廠一根15cm15cm的不銹鋼彎管破的不銹鋼彎管破裂引起爆炸和火災，停車裂引起爆炸和火災，停車6 6周，這次腐蝕事故總維修費

5、周，這次腐蝕事故總維修費5050萬美萬美元，停車造成的稅收損失高達元，停車造成的稅收損失高達500500萬美元。萬美元。4.阻礙新技術的發(fā)展阻礙新技術的發(fā)展腐腐 蝕蝕金金 屬屬 腐腐 蝕蝕非金屬腐非金屬腐蝕蝕化化學學腐腐蝕蝕電電化化學學腐腐蝕蝕全全面面腐腐蝕蝕局局部部腐腐蝕蝕機機 理理破壞破壞 特征特征腐蝕腐蝕 環(huán)境環(huán)境大大氣氣腐腐蝕蝕土土壤壤腐腐蝕蝕電電解解質質溶溶液液腐腐蝕蝕熔熔融融鹽鹽中中的的腐腐蝕蝕高高溫溫氣氣體體腐腐蝕蝕應應力力腐腐蝕蝕疲疲勞勞腐腐蝕蝕磨磨損損腐腐蝕蝕小小孔孔腐腐蝕蝕晶晶間間腐腐蝕蝕縫縫隙隙腐腐蝕蝕電電偶偶腐腐蝕蝕其其它它物物理理腐腐蝕蝕海海水水腐腐蝕蝕四、金屬均勻腐

6、蝕速度的表示方法四、金屬均勻腐蝕速度的表示方法1、重量指標、重量指標tswV.2、深度指標、深度指標thVpVVp76. 8單位：單位：g/m2h單位：單位：mm/y3.電流指標電流指標4108 .26AnVia單位：單位：A/cm2腐蝕的類型有哪些？腐蝕的類型有哪些？已知已知A=55.84克，設克，設S=10cm2,陽極過程的電流強陽極過程的電流強度度Ia=10-3安培，求其重量指標和深度指標（該金安培，求其重量指標和深度指標（該金屬的密度為屬的密度為7.8克克/厘米厘米3）？）？返回第一章第一章 金屬電化學腐蝕傾向的判斷金屬電化學腐蝕傾向的判斷電極電位電極電位金屬電化學腐蝕傾向的判斷金屬電

7、化學腐蝕傾向的判斷腐蝕原電池腐蝕原電池腐蝕電池的類型腐蝕電池的類型腐蝕速度與極化作用腐蝕速度與極化作用一、金屬與溶液的界面特性一、金屬與溶液的界面特性雙電層雙電層1.雙電層定義雙電層定義 金屬浸入電解質溶液內(nèi)，其表面的原子與溶金屬浸入電解質溶液內(nèi)，其表面的原子與溶液中的極性水分子、電解質離子相互作用，使界液中的極性水分子、電解質離子相互作用，使界面的金屬和溶液側分別形成帶有異電荷的雙電層。面的金屬和溶液側分別形成帶有異電荷的雙電層。第一節(jié)第一節(jié) 電極電位電極電位2、雙電層的類型、雙電層的類型（1 1）金屬離子和極性水分子之間的水化力）金屬離子和極性水分子之間的水化力大于金屬離子與電子之間的結合

8、力大于金屬離子與電子之間的結合力（2 2）金屬離子和極性水分子之間的水化力）金屬離子和極性水分子之間的水化力 小于金屬離子與電子之間的結合力小于金屬離子與電子之間的結合力（3 3）吸附雙電層）吸附雙電層各類雙電層的特點：各類雙電層的特點：總的電位躍總的電位躍= =緊密層電位躍緊密層電位躍+ +擴散層電位躍擴散層電位躍雙電層的形成引起相間電位差雙電層的形成引起相間電位差當金屬側帶負電時，電位躍當金屬側帶負電時，電位躍0;00注意注意二、電極電位二、電極電位1.有關定義有關定義電極：（電極：（1 1）電子導體和離子導體組成的體系）電子導體和離子導體組成的體系 （2 2）把浸在溶液中且其界面處進行電

9、化學）把浸在溶液中且其界面處進行電化學 反應的金屬稱為電極反應的金屬稱為電極電極反應：電極和溶液界面上進行的電化學反應。電極反應：電極和溶液界面上進行的電化學反應。電極電位：電極反應使電極和溶液界面上建立起的雙電極電位：電極反應使電極和溶液界面上建立起的雙 電層電位躍稱為金屬在該溶液中的電極電位。電層電位躍稱為金屬在該溶液中的電極電位。2.電極電位的測量電極電位的測量國際規(guī)定：國際規(guī)定：標準氫電極（標準氫電極（SHE）為參考電極，即）為參考電極，即 Pt（鍍鉑黑）（鍍鉑黑）|H2 (1atm)氫標度：以標準氫電極作為參氫標度：以標準氫電極作為參考電極而測出的相對電極電位考電極而測出的相對電極電

10、位值稱為電極電位的氫標度。值稱為電極電位的氫標度。其它電極：飽和甘汞電位其它電極：飽和甘汞電位( (記記為為SCE) SCE) ，銀，銀- -氯化銀電極等。氯化銀電極等。注意注意注明所用電極的名稱注明所用電極的名稱3.平衡電極電位平衡電極電位金屬浸入含有同種金屬離子的溶液中，參與物質遷金屬浸入含有同種金屬離子的溶液中，參與物質遷移的是同一種金屬離子，當反應達到動態(tài)平衡，即移的是同一種金屬離子，當反應達到動態(tài)平衡，即反應正逆過程的電荷和物質達到了平衡，這時電位反應正逆過程的電荷和物質達到了平衡，這時電位為平衡電極電位。為平衡電極電位。M MnM Mn金金屬屬如如:Zn在在ZnSO4溶液中溶液中N

11、ernst公式公式 將電極反應一般式寫成將電極反應一般式寫成 aR = bO+ ne aR = bO+ ne 平衡電位的計算公式是平衡電位的計算公式是式中式中R R是氣體常數(shù)，是氣體常數(shù)，T T為絕對溫標，符號為絕對溫標，符號 對溶對溶液表示活度，單位液表示活度，單位molmol；對氣體表示分壓，單位；對氣體表示分壓，單位大氣壓大氣壓(atm)(atm)。 baeROLnnFRTEORE)/(0金屬在金屬在2525度時的標準電極電位度時的標準電極電位E EO O（V V，SHESHE） 電電 極極 反反 應應Eo 電電 極極 反反 應應EoK=K+eNa=Na+eMg=Mg2+2eAl=Al3

12、+3eTi=Ti2+2eMn=Mn2+2eCr=Cr2+2eZn=Zn2+2eCr=Cr3+3eFe=Fe2+2eCd=Cd2+2eMn=Mn3+3eCo=Co2+2e-2.925-2.714-2.37-1.66-1.63-1.18-0.913-0.762-0.74-0.440-0.402-0.283-0.277Ni=Ni2+2eMo=Mo3+3eSn=Sn2+2ePb=Pb2+2eFe=Fe3+3eH2=2H+2eCu=Cu2+2eCu=Cu+e2Hg=Hg22+2eAg=Ag+eHg=Hg2+2ePt=Pt2+2eAu=Au3+3e-0.250-0.2-0.136-0.126-0.0360

13、.000+0.337+0.521+0.189+0.799+0.854+1.19+1.504.非平衡電極電位非平衡電極電位金屬浸入不含有同種金屬離子的溶液中，當反金屬浸入不含有同種金屬離子的溶液中，當反應達到動態(tài)平衡時，電荷和物質兩者之一不能應達到動態(tài)平衡時，電荷和物質兩者之一不能達到平衡，這時電位為非平衡電極電位。達到平衡，這時電位為非平衡電極電位。Fe Fe2Fe Fe2金金屬屬如如:Fe在在H2SO4溶液中溶液中H HH H返回一、腐蝕反應自由能的變化與腐蝕傾向一、腐蝕反應自由能的變化與腐蝕傾向當當G0G 0G 0，腐蝕反應不能自發(fā)進行。，腐蝕反應不能自發(fā)進行。第二節(jié)第二節(jié) 金屬電化學腐蝕

14、傾向的判斷金屬電化學腐蝕傾向的判斷二、標準電極電位與腐蝕傾向二、標準電極電位與腐蝕傾向標準電極電位越負，金屬越容易腐蝕。標準電極電位越負，金屬越容易腐蝕。G=-nFE0E0=E0M1- E0M2如：如：Zn+Cu2+=Zn2+CuE0=E0Cu- E0Zn在非標準狀態(tài)下，標準電極電位在非標準狀態(tài)下，標準電極電位判斷有一定的差異。判斷有一定的差異。注意注意返回一、金屬的自動溶解一、金屬的自動溶解自動溶解的條件自動溶解的條件: :溶液中存在著使溶液中存在著使金屬氧化成離子或化合物的氧化性金屬氧化成離子或化合物的氧化性物質，且氧化性物質還原反應的平物質，且氧化性物質還原反應的平衡電極電位高于金屬氧化

15、反應的平衡電極電位高于金屬氧化反應的平衡電極電位衡電極電位ZnHCl溶液第三節(jié)第三節(jié) 腐蝕原電池腐蝕原電池電極反應的耦合：單一電極上同時以相等的速電極反應的耦合：單一電極上同時以相等的速度進行著的兩個電極反應的現(xiàn)象度進行著的兩個電極反應的現(xiàn)象ZnHCl溶液二、腐蝕電池及其工作歷程二、腐蝕電池及其工作歷程ZnCuHCl溶液CuCuCuZn（a)Zn塊和塊和Cu塊直接接觸（短路）塊直接接觸（短路）（b)Cub)Cu作為雜質分布在作為雜質分布在ZnZn表面表面HCl溶液ZnCuAK(c)Zn塊和塊和Cu塊通過導線連接塊通過導線連接 陽極陽極Zn: Zn Zn2+2e （氧化反應）（氧化反應） 陰極陰

16、極Cu: 2H+2e H2 （還原反應）（還原反應） 腐蝕電池的構成腐蝕電池的構成1.什么是腐蝕電池什么是腐蝕電池只能導致金屬材料破壞而不能對外界作功的短路原只能導致金屬材料破壞而不能對外界作功的短路原電池。電池。2.腐蝕電池的特點腐蝕電池的特點（1 1）腐蝕電池的陽極反應是金屬的氧化反應，結果造成金）腐蝕電池的陽極反應是金屬的氧化反應，結果造成金屬材料的破壞。屬材料的破壞。（2 2）腐蝕電池的陰、陽極短路（即短路的原電池），電池）腐蝕電池的陰、陽極短路（即短路的原電池），電池產(chǎn)生的電流全部消耗在內(nèi)部，轉變?yōu)闊?，不對外做功。產(chǎn)生的電流全部消耗在內(nèi)部，轉變?yōu)闊?，不對外做功。? 3）腐蝕電池中的

17、反應是以最大限度的不可逆方式進行，）腐蝕電池中的反應是以最大限度的不可逆方式進行，使金屬的腐蝕速度加快。使金屬的腐蝕速度加快。3.腐蝕電池及其工作歷程腐蝕電池及其工作歷程組成：陽極、陰極、電解質溶液、電路四個部分組成：陽極、陰極、電解質溶液、電路四個部分工作歷程工作歷程：（1 1）陽極過程）陽極過程（2 2）陰極過程）陰極過程（3 3）電流的流動）電流的流動ZnCueNaCl溶液Zn2+ OH-Zn(OH)2 直立電極 NaCl溶液ZnCu 電偶電池電偶電池e 水平電極Zn2+OH-Zn(OH)2。三、電化學腐蝕的次生過程三、電化學腐蝕的次生過程返回一、宏觀腐蝕電池一、宏觀腐蝕電池1.異金屬接

18、觸電池異金屬接觸電池陰陽兩級可以用肉眼或不大于陰陽兩級可以用肉眼或不大于1010倍的放大鏡分倍的放大鏡分辨出來辨出來鋁鋁鋼鋼(a)不同金屬組合不同金屬組合第四節(jié)第四節(jié) 腐蝕電池的類型腐蝕電池的類型2.濃差電池：濃差電池：（1）鹽濃差電池）鹽濃差電池 （2）氧濃差電池）氧濃差電池濃度低的部位易腐蝕濃度低的部位易腐蝕砂土砂土粘土粘土銅銅銅銅縫內(nèi)縫內(nèi)Cu2+濃度比縫外高濃度比縫外高（b）氧濃度差異）氧濃度差異（c）金屬離子濃度差異）金屬離子濃度差異3.溫差電池溫差電池溫度高的部位易腐蝕溫度高的部位易腐蝕二、微觀腐蝕電池二、微觀腐蝕電池1.1.金屬化學成分的不均勻性；金屬化學成分的不均勻性；金屬表面電

19、化學不均一性的原因：金屬表面電化學不均一性的原因：陰陽兩級無法憑肉眼分辨（金屬或合金表面因電陰陽兩級無法憑肉眼分辨（金屬或合金表面因電化學不均一而存在大量微小的陰極和陽極）化學不均一而存在大量微小的陰極和陽極）滲碳體滲碳體鐵鐵(d)金屬中含雜項金屬中含雜項2.組織結構的不均勻性；組織結構的不均勻性；應力集中應力集中（e）應力及形變差異）應力及形變差異3.物理狀態(tài)的不均勻性；物理狀態(tài)的不均勻性；4.金屬表面膜的不完整性。金屬表面膜的不完整性。新管道新管道新管道新管道(f)表面狀態(tài)不同表面狀態(tài)不同返回Zn CuKA3%NaCl溶液溶液第五節(jié)第五節(jié) 腐蝕速度與極化作用腐蝕速度與極化作用實驗現(xiàn)象：實驗

20、現(xiàn)象：REEREI陽陰歐姆定律：歐姆定律：一、陽極極化和陰極極化一、陽極極化和陰極極化1.定義：定義：極化作用：極化作用：由于通過電流而引起原電池兩極間電位差由于通過電流而引起原電池兩極間電位差 減小，并因而引起電池工作電流強度減小，并因而引起電池工作電流強度降低降低的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。陽極極化：當通過電流時，陽極電位向正的方向移陽極極化：當通過電流時，陽極電位向正的方向移 動的現(xiàn)象。動的現(xiàn)象。陰極極化：當通過電流時，陰極電位向負的方向陰極極化：當通過電流時，陰極電位向負的方向 移動的現(xiàn)象。移動的現(xiàn)象。2.極化的本質極化的本質-AM M+nKD+ne Dne-極化的本質是電子遷移的速度比電極反應及

21、有關的連極化的本質是電子遷移的速度比電極反應及有關的連續(xù)步驟完成的快。續(xù)步驟完成的快。二、去極化作用二、去極化作用消除或減弱陽極和陰極的極化作用的電極過程消除或減弱陽極和陰極的極化作用的電極過程去極化劑：能消除和減弱極化作用的物質。去極化劑：能消除和減弱極化作用的物質。陰極去極化作用：陰極去極化作用：在溶液中增加去極劑（在溶液中增加去極劑（H+ H+ 、O2O2等）的濃度、升溫、攪等）的濃度、升溫、攪拌、其它降低活化超電壓的措施拌、其它降低活化超電壓的措施陽極去極化作用陽極去極化作用：攪拌、升溫、在溶液中加入絡合劑或沉淀劑攪拌、升溫、在溶液中加入絡合劑或沉淀劑返回（一）、定義（一）、定義1.1

22、.電極反應的耦合：在一個孤立金屬電極上同時以電極反應的耦合：在一個孤立金屬電極上同時以相等的速度進行著一個陽極反應和一個陰極反應的相等的速度進行著一個陽極反應和一個陰極反應的現(xiàn)象。現(xiàn)象。2.2.共軛反應：互相耦合的反應。共軛反應：互相耦合的反應。3.3.共軛體系：相應的腐蝕體系。共軛體系：相應的腐蝕體系。舉例：舉例：鋅在鹽酸溶液中鋅在鹽酸溶液中（金屬表面至少進行著兩（金屬表面至少進行著兩個不同的電極反應）個不同的電極反應）三、三、 共軛體系及腐蝕電位共軛體系及腐蝕電位（二）、混合電位（二）、混合電位在共軛體系中，總的陽極反應速度與總的陰極反應在共軛體系中，總的陽極反應速度與總的陰極反應速度相等

23、，其帶電狀況不隨時間變化，電極電位不速度相等，其帶電狀況不隨時間變化，電極電位不隨時間變化，這時的電極電位為穩(wěn)定電位，又稱為隨時間變化，這時的電極電位為穩(wěn)定電位，又稱為混合電位。混合電位。Ee1 E c70%鉻含量鉻含量(%)晶界上的晶界上的(Fe.Cr)23C618%不銹鋼晶界上鉻的析出和貧鉻區(qū)的形成不銹鋼晶界上鉻的析出和貧鉻區(qū)的形成 12%晶界選擇性溶解理論晶界選擇性溶解理論 在強氧化性介質在強氧化性介質( (如濃硝酸如濃硝酸) )中不銹鋼也會發(fā)生晶間中不銹鋼也會發(fā)生晶間腐蝕，是發(fā)生在經(jīng)固溶處理的不銹鋼上。用晶界區(qū)腐蝕，是發(fā)生在經(jīng)固溶處理的不銹鋼上。用晶界區(qū)選擇性溶解理論來解釋。選擇性溶解

24、理論來解釋。 當晶界上析出了當晶界上析出了相相(FeCr(FeCr金屬間化合物金屬間化合物) )，或是有，或是有雜質雜質( (如磷、硅如磷、硅) )偏析，在強氧化性介質中便會發(fā)生偏析，在強氧化性介質中便會發(fā)生選擇性溶解，從而造成晶間腐蝕。選擇性溶解，從而造成晶間腐蝕。三、晶間腐蝕的控制三、晶間腐蝕的控制1.1.重新固溶處理重新固溶處理2.2.穩(wěn)定化處理穩(wěn)定化處理3.3.采用超低碳不銹鋼采用超低碳不銹鋼4.4.采用雙相鋼采用雙相鋼返回一、定義一、定義金屬材料在固定拉應力和特定介質的共同作用金屬材料在固定拉應力和特定介質的共同作用下所引起的破裂稱為應力腐蝕破裂（下所引起的破裂稱為應力腐蝕破裂（SC

25、CSCC）。）。第五節(jié)第五節(jié) 應力腐蝕破裂應力腐蝕破裂二、應力腐蝕破裂的條件和特征二、應力腐蝕破裂的條件和特征1.1.條件：條件：（1 1）應力（拉應力）應力（拉應力）（2 2）腐蝕介質（）腐蝕介質（ SCCSCC的材料的材料環(huán)境組合）環(huán)境組合）金屬或合金金屬或合金腐腐 蝕蝕 介介 質質軟鋼軟鋼碳鋼和低合金鋼碳鋼和低合金鋼高鉻鋼高鉻鋼奧氏體不銹鋼奧氏體不銹鋼銅和銅合金銅和銅合金鎳和鎳合金鎳和鎳合金蒙乃爾合金蒙乃爾合金鋁合金鋁合金鉛鉛鎂鎂NaOH,硝酸鹽溶液硝酸鹽溶液,(硅酸納硅酸納+硝酸鈣硝酸鈣)溶液溶液42%MgCl2溶液溶液,HCNNaCIO溶液溶液,海水海水,H2S水溶液水溶液氯化物溶液

26、氯化物溶液,高溫高壓蒸餾水高溫高壓蒸餾水氨蒸氣氨蒸氣,汞鹽溶液汞鹽溶液,含含SO2大氣大氣NaOH水溶液水溶液,HF酸酸,氟硅酸溶液氟硅酸溶液熔融熔融NaCl,NaCl水溶液水溶液,海水海水,水蒸氣水蒸氣,含含SO2大氣大氣Pb(AC)2溶液溶液海洋大氣海洋大氣,蒸餾水蒸餾水,KCl-K2CrO4溶液溶液產(chǎn)生應力腐蝕破裂的材料產(chǎn)生應力腐蝕破裂的材料-介質組合介質組合2.2.特征：特征：（1 1）SCCSCC分為潛伏期、裂紋擴展階段和破裂期。分為潛伏期、裂紋擴展階段和破裂期。（2 2）SCCSCC的裂紋形態(tài)有晶界型、穿晶型和混合型三種。的裂紋形態(tài)有晶界型、穿晶型和混合型三種。三、應力腐蝕破裂的機

27、理三、應力腐蝕破裂的機理1.1.裂紋源裂紋源2.2.微觀裂紋的形成微觀裂紋的形成3.3.裂紋的擴展裂紋的擴展陰極陰極C陰極陰極C溶液溶液靜態(tài)金屬陽極區(qū)靜態(tài)金屬陽極區(qū)（穩(wěn)定陽極）（穩(wěn)定陽極）AAA*迅速迅速屈服屈服屈服金屬陽極屈服金屬陽極區(qū)區(qū)（動力陽極）（動力陽極）A區(qū)區(qū) （裂紋兩側）（裂紋兩側） 電流密度電流密度 10-5A/cm2A*區(qū)區(qū) （裂紋尖端）電流密度（裂紋尖端）電流密度 0.5A/cm21/2O2+H2O+2e 2OH-奧氏體不銹鋼應力腐蝕破裂模型圖奧氏體不銹鋼應力腐蝕破裂模型圖（根據(jù)（根據(jù)Hoar）四、影響應力腐蝕破裂的因素四、影響應力腐蝕破裂的因素1.1.應力應力2.2.金屬及

28、冶金金屬及冶金3.3.介質（溫度、含氧量等）介質（溫度、含氧量等） 溫度 400 300 200 1000 20 40 60 80 100 120產(chǎn)生破裂所需要的時間（小時）溫度對破裂誘發(fā)時間的影響，溫度對破裂誘發(fā)時間的影響，316及及347型不銹鋼在含型不銹鋼在含875ppm Nacl的水中的水中 （根據(jù)（根據(jù)Fontant等）等）347型316型五、應力腐蝕破裂的控制五、應力腐蝕破裂的控制1.1.選用耐蝕材料選用耐蝕材料2.減弱介質的浸蝕性減弱介質的浸蝕性3.采用外加電流的陰極保護法采用外加電流的陰極保護法4.控制應力控制應力返回一、定義一、定義由于腐蝕介質和交變應力的聯(lián)合作用而引起的由于

29、腐蝕介質和交變應力的聯(lián)合作用而引起的破壞。破壞。第六節(jié)第六節(jié) 腐蝕疲勞腐蝕疲勞二、腐蝕疲勞的特征二、腐蝕疲勞的特征1.1.沒有特定的腐蝕介質的界定；沒有特定的腐蝕介質的界定；2.它的裂紋多為穿晶型，裂紋分支較少；它的裂紋多為穿晶型，裂紋分支較少；3.腐蝕疲勞破裂的斷面大部分被腐蝕產(chǎn)物所覆腐蝕疲勞破裂的斷面大部分被腐蝕產(chǎn)物所覆蓋，小部分斷口光滑，與純力學的斷裂不同。蓋，小部分斷口光滑，與純力學的斷裂不同。三、腐蝕疲勞的機理三、腐蝕疲勞的機理是一個力學是一個力學電化學過程，當構件受交變應力作用電化學過程，當構件受交變應力作用時，金屬的結晶結構將發(fā)生位錯，位于滑移面上的時，金屬的結晶結構將發(fā)生位錯，

30、位于滑移面上的金屬原子具有更高的自由能，它們相對于未受應變金屬原子具有更高的自由能，它們相對于未受應變的部分成為陽極，在電化學和力學作用下，產(chǎn)生微的部分成為陽極，在電化學和力學作用下，產(chǎn)生微裂紋并沿滑移面不斷擴展，產(chǎn)生裂紋。裂紋并沿滑移面不斷擴展，產(chǎn)生裂紋。四、腐蝕疲勞的影響因素四、腐蝕疲勞的影響因素1.1.表面應力狀態(tài)表面應力狀態(tài)2.介質介質3.交變應力的振幅和頻率交變應力的振幅和頻率五、控制五、控制1.1.采用表面覆蓋層的方法采用表面覆蓋層的方法六、腐蝕疲勞與應力腐蝕破裂的區(qū)別六、腐蝕疲勞與應力腐蝕破裂的區(qū)別從應力、介質、裂紋的形態(tài)考慮從應力、介質、裂紋的形態(tài)考慮2.降低部件的應力降低部件

31、的應力返回一、定義一、定義腐蝕性流體與金屬構件以較高的速度做相對腐蝕性流體與金屬構件以較高的速度做相對運動而引起金屬的腐蝕破壞。運動而引起金屬的腐蝕破壞。根據(jù)破壞形式分為湍流腐蝕和空泡腐蝕根據(jù)破壞形式分為湍流腐蝕和空泡腐蝕第七節(jié)第七節(jié) 磨損腐蝕磨損腐蝕二、原理二、原理1.定義定義流體流速達到湍流狀態(tài)而導致金屬的加速腐蝕。流體流速達到湍流狀態(tài)而導致金屬的加速腐蝕。2.湍流腐蝕的機理湍流腐蝕的機理由于高速流體擊穿了緊貼金屬表面幾乎靜態(tài)由于高速流體擊穿了緊貼金屬表面幾乎靜態(tài)的邊界液膜的邊界液膜一方面加速了去極化劑的供應和陰、陽極腐一方面加速了去極化劑的供應和陰、陽極腐蝕產(chǎn)物的遷移蝕產(chǎn)物的遷移另一方面

32、高速湍流對金屬表面產(chǎn)生了附加的另一方面高速湍流對金屬表面產(chǎn)生了附加的剪切力，不斷地剝離金屬表面的腐蝕產(chǎn)物剪切力，不斷地剝離金屬表面的腐蝕產(chǎn)物（a）（b）（c）（d） 湍流造成磨損腐蝕坑的機理湍流造成磨損腐蝕坑的機理 根據(jù)根據(jù)C.LOSS等，轉引自等，轉引自Conosion ProcessesP1772.空泡腐蝕空泡腐蝕定義：由于腐蝕介質與金屬構件作高速相對運動時，定義：由于腐蝕介質與金屬構件作高速相對運動時，氣泡在金屬表面反復形成和崩潰而引起金屬破壞的氣泡在金屬表面反復形成和崩潰而引起金屬破壞的一種腐蝕形態(tài)。一種腐蝕形態(tài)。原理：當流速足夠高時，液體的靜壓力低于液體的蒸原理：當流速足夠高時，液體

33、的靜壓力低于液體的蒸汽壓，使液體蒸發(fā)形成氣泡，低壓區(qū)產(chǎn)生的氣泡又迅汽壓，使液體蒸發(fā)形成氣泡，低壓區(qū)產(chǎn)生的氣泡又迅速受到高壓區(qū)過來的流體的壓縮而崩潰，氣泡崩潰對速受到高壓區(qū)過來的流體的壓縮而崩潰，氣泡崩潰對金屬表面產(chǎn)生了強烈的錘擊作用，破壞了表面膜或使金屬表面產(chǎn)生了強烈的錘擊作用，破壞了表面膜或使膜下的金屬晶粒產(chǎn)生龜裂和剝落，形成腐蝕電池。膜下的金屬晶粒產(chǎn)生龜裂和剝落，形成腐蝕電池。（1）形成氣泡）形成氣泡 （2）氣泡破滅，膜破壞）氣泡破滅，膜破壞 （3）重新成膜）重新成膜（4）形成新氣泡）形成新氣泡 （5）氣泡破滅，膜毀壞）氣泡破滅，膜毀壞 （6）重新成膜）重新成膜 空泡腐蝕各步驟示意圖空泡腐

34、蝕各步驟示意圖 （根據(jù)（根據(jù) Henlee）三、影響因素三、影響因素1.1.金屬金屬2.表面膜表面膜3.流速流速四、控制方法四、控制方法1.1.合理設計合理設計2.選擇能形成保護性好的表面膜的材料；選擇能形成保護性好的表面膜的材料；3.采用適當?shù)耐繉踊蜿帢O保護。采用適當?shù)耐繉踊蜿帢O保護。返回第八節(jié)第八節(jié) 細菌腐蝕細菌腐蝕一、細菌的腐蝕作用及腐蝕特征一、細菌的腐蝕作用及腐蝕特征作用作用：（1 1）新陳代謝產(chǎn)物的）新陳代謝產(chǎn)物的腐蝕作用；腐蝕作用；（2 2）生命活動影響電極反應的動力學過程；）生命活動影響電極反應的動力學過程；（3 3）改變金屬所處的環(huán)境狀況；）改變金屬所處的環(huán)境狀況；（4 4）破

35、壞金屬表面有保護性的非金屬覆蓋層或緩蝕）破壞金屬表面有保護性的非金屬覆蓋層或緩蝕劑的穩(wěn)定性。劑的穩(wěn)定性。特征特征: :（1 1）金屬表面伴隨著粘泥的沉積；）金屬表面伴隨著粘泥的沉積；（2 2）腐蝕部位總帶有孔蝕的跡象。）腐蝕部位總帶有孔蝕的跡象。二、常見的腐蝕細菌二、常見的腐蝕細菌分為喜氧性和厭氧性細菌分為喜氧性和厭氧性細菌1.1.喜氧性細菌：喜氧性細菌：鐵細菌、硫氧化菌等鐵細菌、硫氧化菌等2.2.厭氧性細菌：硫酸鹽還原菌等厭氧性細菌：硫酸鹽還原菌等 三、細菌腐蝕的控制三、細菌腐蝕的控制1.1.清潔設備表面清潔設備表面2.保持設備的光潔度保持設備的光潔度3.采用殺菌劑采用殺菌劑4.陰極保護陰極

36、保護返回電偶腐蝕、小孔腐蝕、縫隙腐蝕的定義、原理、影響因素和控制方法是什么？應力腐蝕破裂、腐蝕疲勞、磨損腐蝕的定義、原理、影響因素和控制方法是什么？晶間腐蝕的定義、原理、控制方法是什么？細菌腐蝕的特征是什么？細菌作用的的特點是什么？細菌的類型有哪些？其控制方法是什么？返回？請你列舉出在生產(chǎn)和生活中發(fā)生的某些局部腐蝕？第三章第三章 金屬在某些環(huán)境中的腐蝕金屬在某些環(huán)境中的腐蝕金屬在大氣中的腐蝕金屬在大氣中的腐蝕金屬在化學介質中的腐蝕金屬在化學介質中的腐蝕金屬在土壤中的腐蝕金屬在土壤中的腐蝕一、大氣腐蝕的分類一、大氣腐蝕的分類干的大氣腐蝕干的大氣腐蝕潮的大氣腐蝕潮的大氣腐蝕濕的大氣腐蝕濕的大氣腐蝕

37、第一節(jié)第一節(jié) 金屬在大氣中的腐蝕金屬在大氣中的腐蝕二、大氣的成分二、大氣的成分成分成分克克/米米重量重量成分成分毫克毫克/米米重量重量空氣空氣氮氮(N2)氧氧 (O2)氬氬(Ar)水蒸汽水蒸汽二氧化碳二氧化碳11728792691580.510075231.260.700.04氖氖(Ne)氪氪(Kr)氦氦(He)氙氙(Xe)氫氫(H2)1440.80.50.051230.70.40.04大氣的近似組成大氣的近似組成 （不包括雜質）溫度不包括雜質）溫度10oC,壓力壓力100KN/m2根據(jù)根據(jù)Meetham. 轉引自轉引自 Corrosion 上卷上卷 P2.4大氣的污染成分大氣的污染成分:二氧

38、化硫、氮化物、鹽粒等二氧化硫、氮化物、鹽粒等大氣腐蝕大氣腐蝕 雜質雜質 典型濃度，微克典型濃度，微克/米米二氧化硫二氧化硫(SO2)工業(yè)區(qū)：冬天工業(yè)區(qū)：冬天350.夏天夏天 100農(nóng)村地區(qū)：冬天農(nóng)村地區(qū)：冬天100.夏天夏天40二氧化硫二氧化硫(SO3)大約為大約為SO2含量的含量的10硫化氫硫化氫(H2S)工業(yè)區(qū)：工業(yè)區(qū)：1.590城市地帶：城市地帶：0.51.7農(nóng)村地區(qū)：農(nóng)村地區(qū)：0.150.45春季測量春季測量的數(shù)字的數(shù)字氨氨(NH3)工業(yè)區(qū)：工業(yè)區(qū)：4.8農(nóng)村地區(qū)：農(nóng)村地區(qū)：2.1氯化物氯化物(空氣樣品空氣樣品)內(nèi)地工業(yè)區(qū)：冬天內(nèi)地工業(yè)區(qū)：冬天4.8夏天夏天2.7沿海農(nóng)村區(qū)：年平均沿海

39、農(nóng)村區(qū)：年平均5.4氯化物氯化物(雨水樣品雨水樣品)內(nèi)地工業(yè)區(qū)：冬天內(nèi)地工業(yè)區(qū)：冬天7.9夏天夏天5.3沿海農(nóng)村區(qū)：冬天沿海農(nóng)村區(qū)：冬天57夏天夏天18毫克毫克/升升塵粒塵粒工業(yè)區(qū)：冬天工業(yè)區(qū)：冬天250夏天夏天100農(nóng)村地區(qū)：冬天農(nóng)村地區(qū)：冬天60夏天夏天15大氣雜質的典型濃度大氣雜質的典型濃度根據(jù)根據(jù)Meetham. 轉引自轉引自Shreir ed.金屬表面上的水膜金屬表面上的水膜 金屬表面上的水膜對大氣腐蝕起著關鍵性作用。金屬表面上的水膜對大氣腐蝕起著關鍵性作用。（1 1）當空氣濕度達到）當空氣濕度達到100%100%，形成肉眼可見的水膜。，形成肉眼可見的水膜。（2 2）當空氣的相對濕度

40、低于）當空氣的相對濕度低于100%100%，金屬表面也可能，金屬表面也可能形成水膜，其原因有三：形成水膜，其原因有三： 毛細凝聚毛細凝聚 化學凝聚化學凝聚 吸附凝聚吸附凝聚（3 3） 金屬表面上形成的水膜并不是純凈的水，金屬表面上形成的水膜并不是純凈的水， 因此，大氣腐蝕屬于電化學腐蝕范疇。因此，大氣腐蝕屬于電化學腐蝕范疇。1.構件中的狹縫2.金屬表面上的灰塵3.腐蝕產(chǎn)物中的細孔大氣腐蝕條件下水汽毛細凝聚的可能中心大氣腐蝕條件下水汽毛細凝聚的可能中心三、大氣腐蝕的特點三、大氣腐蝕的特點腐蝕速度腐蝕速度水膜厚度水膜厚度 :干的大氣腐干的大氣腐蝕蝕 =10100:潮的大氣腐潮的大氣腐蝕蝕 =100

41、 1m:濕的大氣腐濕的大氣腐蝕蝕 =1 m1mm:全浸全浸 1mm1.1.干的大氣腐蝕：干的大氣腐蝕： 常溫氧化常溫氧化2.2.潮的大氣腐蝕：潮的大氣腐蝕：水膜厚度增加，腐蝕速度增加水膜厚度增加，腐蝕速度增加3.3.濕的大氣腐蝕：濕的大氣腐蝕：水膜厚度增加，腐蝕速度減小水膜厚度增加，腐蝕速度減小返回一、土壤的性質一、土壤的性質1.1.土壤的組成：土壤的組成：砂子、灰、泥渣、腐植土等砂子、灰、泥渣、腐植土等2.2.土壤中的水分土壤中的水分3.3.土壤中的氧土壤中的氧4.4.土壤的酸堿性土壤的酸堿性5.5.土壤中微生物土壤中微生物第二節(jié)第二節(jié) 金屬在土壤中的腐蝕金屬在土壤中的腐蝕二、土壤腐蝕的特點

42、二、土壤腐蝕的特點1.1.土壤是一種具有特殊性質的電解質土壤是一種具有特殊性質的電解質2.2.土壤腐蝕的過程：土壤腐蝕的過程：三、土壤腐蝕常見的幾種形式三、土壤腐蝕常見的幾種形式1.1.由于充氣不均勻引起的腐蝕由于充氣不均勻引起的腐蝕粘土粘土 (貧氧區(qū)貧氧區(qū))砂土砂土 (富氧區(qū)富氧區(qū))陰極陰極陽極陽極埋地埋地鋼管鋼管地面地面 構成氧濃差電池的一種情況構成氧濃差電池的一種情況2.2.由雜散電流引起的腐蝕由雜散電流引起的腐蝕從電車軌道漏出的雜散電流對土壤中鋼鐵管道的腐蝕作用圖解根據(jù)從電車軌道漏出的雜散電流對土壤中鋼鐵管道的腐蝕作用圖解根據(jù) Akumob引自引自金屬腐蝕理論及其研究方法金屬腐蝕理論及

43、其研究方法P133電車電車電流流出電流流出軌道軌道 陽極區(qū)域（嚴重腐蝕）陽極區(qū)域（嚴重腐蝕） 陰極區(qū)域陰極區(qū)域架空線架空線雜散電流雜散電流流出的部位流出的部位成為腐蝕電池的成為腐蝕電池的陽極區(qū)陽極區(qū)，金屬發(fā)生氧化反應轉變?yōu)殡x子進入土壤金屬發(fā)生氧化反應轉變?yōu)殡x子進入土壤 。3.3.由微生物引起的腐蝕由微生物引起的腐蝕返回一、金屬在工業(yè)水中的腐蝕一、金屬在工業(yè)水中的腐蝕1.1.淡水的腐蝕淡水的腐蝕受氧含量、溫度、受氧含量、溫度、pH值、流速的影響值、流速的影響2.2.高溫水和蒸汽冷凝水的腐蝕高溫水和蒸汽冷凝水的腐蝕第三節(jié)第三節(jié) 金屬在化工介質中的腐蝕金屬在化工介質中的腐蝕二、金屬在酸中的腐蝕二、金

44、屬在酸中的腐蝕1.1.金屬在鹽酸中的腐蝕金屬在鹽酸中的腐蝕影響因素：影響因素： 金屬的性質、介質的影響、溫度的影響、金屬的性質、介質的影響、溫度的影響、 氧和氧化劑等氧和氧化劑等發(fā)生析氫腐蝕。發(fā)生析氫腐蝕。2.2.金屬在硝酸中的腐蝕金屬在硝酸中的腐蝕（1）碳鋼在硝酸中的腐蝕）碳鋼在硝酸中的腐蝕硝酸濃度低于硝酸濃度低于30%30%時，隨著濃度的增加，腐蝕速度加快。時，隨著濃度的增加，腐蝕速度加快。硝酸濃度高于硝酸濃度高于30%30%時，隨著濃度的增加，腐蝕速度下降。時，隨著濃度的增加，腐蝕速度下降。硝酸濃度超過硝酸濃度超過85%85%時，隨著濃度的增加，腐蝕速度加快。時，隨著濃度的增加，腐蝕速度

45、加快。（2）不銹鋼在硝酸中的腐蝕）不銹鋼在硝酸中的腐蝕 不銹鋼在稀硝酸中很耐蝕。不銹鋼在稀硝酸中很耐蝕。 不銹鋼在濃硝酸中由于過鈍化腐蝕速度增大。不銹鋼在濃硝酸中由于過鈍化腐蝕速度增大。（3）鋁在硝酸中的腐蝕）鋁在硝酸中的腐蝕 硝酸濃度在硝酸濃度在30%30%時，腐蝕速度最大。時，腐蝕速度最大。 硝酸濃度高于硝酸濃度高于30%30%時，腐蝕速度下降。時，腐蝕速度下降。3.3.金屬在硫酸中的腐蝕金屬在硫酸中的腐蝕（1）鐵在硫酸中的腐蝕）鐵在硫酸中的腐蝕硫酸濃度低于硫酸濃度低于50%50%時，隨著濃度的增加，腐蝕速度加快。時，隨著濃度的增加，腐蝕速度加快。硫酸濃度高于硫酸濃度高于50%50%時，隨

46、著濃度的增加，腐蝕速度下降。時，隨著濃度的增加，腐蝕速度下降。硫酸濃度超過硫酸濃度超過100%100%時，腐蝕速度加快。時，腐蝕速度加快。（2）鋁在硫酸中的腐蝕）鋁在硫酸中的腐蝕 鋁在稀硫酸中很耐蝕。鋁在稀硫酸中很耐蝕。 鋁在中、高濃硫酸中不穩(wěn)定鋁在中、高濃硫酸中不穩(wěn)定。（3）鉛在硫酸中的腐蝕）鉛在硫酸中的腐蝕 鉛在鉛在60%60%以下的稀硫酸中很耐蝕。以下的稀硫酸中很耐蝕。 鉛在濃硫酸中不耐蝕。鉛在濃硫酸中不耐蝕。三、金屬在堿中的腐蝕三、金屬在堿中的腐蝕影響堿對鐵腐蝕的因素影響堿對鐵腐蝕的因素1.pH1.pH值和堿液濃度值和堿液濃度2.2.溫度溫度3.3.應力應力四、金屬在鹽中的腐蝕四、金屬

47、在鹽中的腐蝕1.1.酸性鹽酸性鹽2.2.中性鹽中性鹽3.3.堿性鹽堿性鹽4.4.氧化性鹽氧化性鹽五、金屬在鹵素中的腐蝕五、金屬在鹵素中的腐蝕返回金屬在大氣中的腐蝕特點是怎樣的？金屬在土壤中有哪幾種腐蝕形式？金屬在工業(yè)水、酸、堿、鹽中的腐蝕特點是怎樣的？返回一、概述一、概述1.相的定義相的定義金屬或合金中，凡化學成分、晶體結構都相金屬或合金中，凡化學成分、晶體結構都相同并與其它部分有界面分開的均勻組成部分。同并與其它部分有界面分開的均勻組成部分。第四章第四章 金屬結構材料的耐蝕性金屬結構材料的耐蝕性2.2.單相合金單相合金耐蝕性較高；耐蝕性較高；單相合金的腐蝕速度與合金含量之間有一種特殊單相合金

48、的腐蝕速度與合金含量之間有一種特殊的規(guī)律，即的規(guī)律，即n/8n/8定律，也就是耐蝕組元的原子數(shù)定律，也就是耐蝕組元的原子數(shù)與合金總原子數(shù)之比符合與合金總原子數(shù)之比符合n/8n/8時，合金的耐蝕性時，合金的耐蝕性將出現(xiàn)突然的提高。將出現(xiàn)突然的提高。3.3.兩相或多相合金兩相或多相合金由于存在化學和物理的不均勻性，容易形成微電池。由于存在化學和物理的不均勻性，容易形成微電池。二、碳鋼和鑄鐵二、碳鋼和鑄鐵碳鋼和鑄鐵是鐵與碳的合金，基本金相組織是鐵碳鋼和鑄鐵是鐵與碳的合金，基本金相組織是鐵素體、滲碳體和石墨。容易形成微電池。素體、滲碳體和石墨。容易形成微電池。在非氧化性介質中，耐蝕性很差。在非氧化性介

49、質中，耐蝕性很差。在在pH9.5pH9.5，濃度不超過，濃度不超過30%30%的堿溶液中，是耐蝕的。的堿溶液中，是耐蝕的。在強氧化性介質中，可以鈍化具有一定的耐蝕性在強氧化性介質中，可以鈍化具有一定的耐蝕性三、不銹鋼三、不銹鋼合金元素在不銹鋼中的作用合金元素在不銹鋼中的作用1.1.鉻：鉻：（1 1）在氧化性介質中，可以生成可自動修復的）在氧化性介質中，可以生成可自動修復的CrCr2 2O O3 3膜膜（2 2）在非氧化介質中，隨著）在非氧化介質中，隨著CrCr元素的增加，腐蝕速度增大。元素的增加，腐蝕速度增大。2.2.鎳：鎳：（1 1）提高合金的熱力學穩(wěn)定性）提高合金的熱力學穩(wěn)定性（2 2）對

50、還原性介質有一定的耐蝕性，彌補）對還原性介質有一定的耐蝕性，彌補CrCr元素在還原性元素在還原性介質中的不足。介質中的不足。（3 3）加入鎳是鐵）加入鎳是鐵- -鉻合金形成奧氏體組織，具有優(yōu)良的熱鉻合金形成奧氏體組織，具有優(yōu)良的熱加工性、冷變形能力、可焊性和良好的低溫韌性。加工性、冷變形能力、可焊性和良好的低溫韌性。3.3.鉬：鉬：（1 1）MoMo含量增高，鈍化膜增厚；含量增高，鈍化膜增厚；（2 2）耐還原性介質）耐還原性介質（3 3）抗）抗ClCl- -引起的孔蝕引起的孔蝕4.4.硅：硅：（1 1）形成富硅保護膜：）形成富硅保護膜： 可以耐氯化物應力腐蝕破裂，可以抗強氧化性介質可以耐氯化物

51、應力腐蝕破裂，可以抗強氧化性介質（2 2）能夠提高鋼的鈍態(tài)穩(wěn)定性：）能夠提高鋼的鈍態(tài)穩(wěn)定性： 抗孔蝕，耐海水腐蝕抗孔蝕，耐海水腐蝕5.5.銅：銅：（1 1）在合金中起著微陰極的作用）在合金中起著微陰極的作用（2 2）提高合金的熱力學穩(wěn)定性）提高合金的熱力學穩(wěn)定性返回碳鋼的腐蝕特點是怎樣的？不銹鋼的腐蝕特點是怎樣的？返回一、非金屬材料的分類一、非金屬材料的分類無機材料、有機材料、復合材料無機材料、有機材料、復合材料第五章第五章 非金屬結構材料的耐蝕性非金屬結構材料的耐蝕性二、無機非金屬材料二、無機非金屬材料（一）無機非金屬材料的類型（一）無機非金屬材料的類型天然耐酸材料：花崗巖、石英巖、石棉等天

52、然耐酸材料：花崗巖、石英巖、石棉等原料經(jīng)燒結而成的材料：化工陶瓷、石墨原料經(jīng)燒結而成的材料：化工陶瓷、石墨原料不經(jīng)燒結的硅酸鹽材料原料不經(jīng)燒結的硅酸鹽材料: :耐酸水泥、耐酸混凝土耐酸水泥、耐酸混凝土原料經(jīng)熔融而制成的硅酸鹽材料：玻璃、搪瓷等。原料經(jīng)熔融而制成的硅酸鹽材料：玻璃、搪瓷等。（二）硅酸鹽材料的共性（二）硅酸鹽材料的共性1.1.性脆性脆2.2.極好的耐蝕性極好的耐蝕性3.3.孔隙性孔隙性（三）陶瓷（三）陶瓷化工陶瓷主要原料為粘土、瘠性料、助熔劑化工陶瓷主要原料為粘土、瘠性料、助熔劑具有好的耐蝕性，不耐氫氟酸和堿的腐蝕；具有好的耐蝕性，不耐氫氟酸和堿的腐蝕；強度低，性脆，熱膨脹系數(shù)大。

53、強度低，性脆，熱膨脹系數(shù)大。（四）玻璃（四）玻璃除氫氟酸、熱濃磷酸和濃堿外，幾乎耐一切介質的除氫氟酸、熱濃磷酸和濃堿外，幾乎耐一切介質的腐蝕；腐蝕；是脆性材料，光滑是脆性材料，光滑三、高分子材料的腐蝕三、高分子材料的腐蝕（一）高分子材料的破壞形式（一）高分子材料的破壞形式1.1.化學裂解化學裂解在活性介質作用下，滲入高分子材料內(nèi)部的介質與大分子發(fā)在活性介質作用下，滲入高分子材料內(nèi)部的介質與大分子發(fā)生化學反應。生化學反應。2.2.溶脹與溶解溶脹與溶解溶劑分子滲入高分子材料內(nèi)部破壞大分子之間的次價鍵，與溶劑分子滲入高分子材料內(nèi)部破壞大分子之間的次價鍵，與大分子發(fā)生溶劑化作用。大分子發(fā)生溶劑化作用。

54、3.3.應力開裂應力開裂4.4.滲透破壞滲透破壞（二）聚氯乙烯（二）聚氯乙烯1.物理性能：物理性能：（1）線性聚合物）線性聚合物（2）導熱性差，導熱系數(shù)?。嵝圆睿瑢嵯禂?shù)?。?）線脹系數(shù)很大）線脹系數(shù)很大（4）介電強度高）介電強度高（5）耐熱性差）耐熱性差（6）可以焊接、脹接、注塑成形）可以焊接、脹接、注塑成形2.耐蝕性能：耐蝕性能：（1）耐中等濃度的酸、堿、鹽、碳氫化合物、）耐中等濃度的酸、堿、鹽、碳氫化合物、有機溶劑。有機溶劑。（2）在強氧化介質中氧化）在強氧化介質中氧化（3）在光、熱、機械作用下發(fā)生脫）在光、熱、機械作用下發(fā)生脫HCl反應反應（4）在苯、甲苯、氯苯、丙酮等芳香族或酮類

55、）在苯、甲苯、氯苯、丙酮等芳香族或酮類有機介質發(fā)生溶脹、溶解，喪失機械強度。有機介質發(fā)生溶脹、溶解，喪失機械強度。（三）聚四氟乙烯（三）聚四氟乙烯性能：性能：（1）耐熱、耐寒性好，使用溫度為）耐熱、耐寒性好，使用溫度為-200260（2）具有高度的化學惰性）具有高度的化學惰性（3）表面光滑，摩擦系數(shù)?。┍砻婀饣Σ料禂?shù)?。?）強度、剛度稍差不如聚氯乙烯）強度、剛度稍差不如聚氯乙烯（四）聚乙烯（四）聚乙烯性能：性能：（1）較好的耐蝕和耐溶劑性能）較好的耐蝕和耐溶劑性能（2）易氧化）易氧化（3）強度、剛度低于聚氯乙烯）強度、剛度低于聚氯乙烯（五）橡膠（五）橡膠丁苯橡膠：丁苯橡膠：由丁二烯和苯乙烯

56、兩種單體聚合而成。由丁二烯和苯乙烯兩種單體聚合而成。耐磨損、耐老化、耐臭氧性能，不耐鹽酸。耐磨損、耐老化、耐臭氧性能，不耐鹽酸。氯丁橡膠：氯丁橡膠：由氯丁二烯單體聚合而成。耐油、耐溶劑、由氯丁二烯單體聚合而成。耐油、耐溶劑、耐氧化、耐老化、耐酸、堿，耐熱性能、耐寒性差。耐氧化、耐老化、耐酸、堿，耐熱性能、耐寒性差。丁基橡膠：丁基橡膠：由異丁烯和少量戊二烯共聚而成。具有低吸由異丁烯和少量戊二烯共聚而成。具有低吸水性、耐酸、堿、耐氧化、老化、耐侯性，工藝性能差。水性、耐酸、堿、耐氧化、老化、耐侯性，工藝性能差。丁腈橡膠：丁腈橡膠：由丁二烯和丙烯腈共聚而成。耐油、耐燃由丁二烯和丙烯腈共聚而成。耐油、

57、耐燃料、耐溶劑、耐熱性好，耐低溫性和臭氧性差。料、耐溶劑、耐熱性好，耐低溫性和臭氧性差。四、玻璃鋼四、玻璃鋼（一）組成（一）組成 玻璃纖維玻璃纖維 膠黏劑：合成樹脂、固化劑、增塑劑、填料、稀釋劑膠黏劑：合成樹脂、固化劑、增塑劑、填料、稀釋劑（二）各種樹脂的性能（二）各種樹脂的性能環(huán)氧樹脂：耐熱，環(huán)氧樹脂：耐熱，100100，耐酸耐堿和大部分有機溶劑，耐酸耐堿和大部分有機溶劑酚醛樹脂：酚醛樹脂： 120120，耐酸不耐堿，耐酸不耐堿呋喃樹脂：呋喃樹脂：180180200200，耐酸耐堿，耐酸耐堿共性：不耐氧化性介質共性：不耐氧化性介質（三）性能：（三）性能：比強度高，耐蝕性取決于樹脂，導熱系數(shù)小

58、。比強度高，耐蝕性取決于樹脂，導熱系數(shù)小。返回硅酸鹽材料的特點是什么？高分子材料破壞的形式有哪些？試說出各類無機材料和有機材料的腐蝕性能？返回第六章第六章 腐蝕控制方法腐蝕控制方法緩蝕劑緩蝕劑介質處理介質處理陽極保護陽極保護陰極保護陰極保護合理選用耐腐蝕材料合理選用耐腐蝕材料合理的防腐蝕設計合理的防腐蝕設計 表面覆蓋層表面覆蓋層選材的原則選材的原則1. 1.設備的工作條件：設備的工作條件：（1 1）介質、溫度和壓力）介質、溫度和壓力（2 2）設備的類型和結構）設備的類型和結構（3 3）環(huán)境對材料的腐蝕）環(huán)境對材料的腐蝕（4 4）產(chǎn)品的特殊要求）產(chǎn)品的特殊要求2. 2.材料的性能：材料的性能：強

59、度、塑性、韌性、加工工藝性能、經(jīng)濟性能強度、塑性、韌性、加工工藝性能、經(jīng)濟性能第一節(jié)第一節(jié) 合理選用耐腐蝕材料合理選用耐腐蝕材料返回 一、定義一、定義將被保護金屬進行外加陰極極化以減小或防止金將被保護金屬進行外加陰極極化以減小或防止金屬腐蝕的方法，叫陰極保護。屬腐蝕的方法，叫陰極保護。二、外加陰極極化的方法：二、外加陰極極化的方法：1. 1.將被保護金屬與直流電源的負極相連，利用外加將被保護金屬與直流電源的負極相連，利用外加陰極電流進行極化。陰極電流進行極化。2. 2.犧牲陽極的保護法：在被保護設備上，連接一個犧牲陽極的保護法：在被保護設備上，連接一個電位更負的金屬做陽極。電位更負的金屬做陽極

60、。第二節(jié)第二節(jié) 陰極保護陰極保護防護技術防護技術兩種陰極保護示意圖兩種陰極保護示意圖. .外加電流保護法外加電流保護法. .箭頭表示電流方向箭頭表示電流方向. .犧牲陽極保護法犧牲陽極保護法. .箭頭表示電流方向箭頭表示電流方向+ -直流電源直流電源輔助輔助陽極陽極腐蝕腐蝕介質介質被保護設備被保護設備埋地管道埋地管道犧牲陽極犧牲陽極地面地面接線盒接線盒三、陰極保護的原理三、陰極保護的原理由外電路向金屬通入電子，以供去極化劑還由外電路向金屬通入電子，以供去極化劑還原反應所需，從而使金屬氧化反應原反應所需，從而使金屬氧化反應( (失電子反失電子反應應) )受到抑制。當金屬氧化反應速度降低到零受到抑