材料科學(xué)基礎(chǔ)-4

第4章材料與水水在無機(jī)非金屬材料中發(fā)揮著非常重要的作用。本章內(nèi)容4.1材料與水的一般性質(zhì)4.2水與非金屬材料化學(xué)作用4.3水對金屬材料的腐蝕4.4水對非金屬材料的腐蝕4.5水對高分子材料的腐蝕4.1材料與水的一般性質(zhì)親水性與憎水性吸水性與吸濕性耐水性抗?jié)B性抗凍性親水性與憎水性材料產(chǎn)生親水性的原因是因其與水接觸時，材料與水之間的分子親合力大于水本身分子間的內(nèi)聚力所致。當(dāng)材料與水接觸，材料與水之間的分子親合力小于水本身分子間的內(nèi)聚力時，則材料表現(xiàn)為憎水性。材料的親水性與憎水性的改變？吸水性與吸濕性(1)吸水性:材料在水中能吸收水分的性質(zhì)稱為吸水性。吸水率(2)吸濕性:材料在潮濕空氣中吸收空氣中水分稱為吸濕性。潮濕材料在干燥的空氣中也會放出水分，此稱還濕性。含水率材料吸水性影響因素1.孔隙種類、孔徑大小與孔隙率開口孔隙率越大，則材料吸水量越多。材料吸水達(dá)飽和時的體積吸水率，即為材料的開口孔隙率?？紫斗N類、孔徑大小2.材料的親水性與憎水性材料吸水后性質(zhì)變化密度導(dǎo)熱系數(shù)強(qiáng)度抗凍性變形材料吸濕性影響因素材料的親水性與憎水性環(huán)境溫濕度表面結(jié)構(gòu)及孔隙結(jié)構(gòu)吸濕性對材料性能的影響密度強(qiáng)度導(dǎo)熱系數(shù)變形耐水性材料長期受飽和水作用，能維持原有強(qiáng)度的能力，稱為耐水性。材料被水浸濕后強(qiáng)度降低：（1）表面能降低（2）水的“尖劈力”耐水性常用軟化系數(shù)表示k值處于1～0之間。不同材料的k值相差頗大，如黏土k＝0，而金屬k＝1。受水浸泡或處于潮濕環(huán)境中的重要建筑物所選用的材料其軟化系數(shù)不得低于0.85。因此，軟化系數(shù)大于0.85的材料常被認(rèn)為是耐水的。對于受潮較輕或次要結(jié)構(gòu)物的材料，其k不應(yīng)小于0.75。干燥環(huán)境中使用的材料不考慮耐水性。

抗?jié)B性材料抵抗壓力水或油等液體滲透的性質(zhì)稱為抗?jié)B性（或不透水性）。材料的抗?jié)B性通常用滲透系數(shù)表示。材料的抗?jié)B性也可用抗?jié)B等級表示。滲透系數(shù)一定厚度的材料，在單位壓力水頭作用下，在單位時間內(nèi)透過單位面積的水量。Pn=10H-1式中：Pn——抗?jié)B等級；H——試件開始滲水時的水壓力，MPa。n——一般取偶數(shù)抗?jié)B等級抗?jié)B性影響因素材料孔隙憎水性和親水性問題：滲透性與孔徑的關(guān)系？毛細(xì)管孔徑小于0.1μm時，在固相力場作用下，水的粘度增大，流動困難?？?jié)B性對工程的意義材料防水防潮材料的保溫隔熱工程耐久性抗凍性化學(xué)侵蝕堿-骨料反應(yīng)

抗凍性抗凍性是指材料在吸水飽和狀態(tài)下，能經(jīng)多次凍融循環(huán)（凍結(jié)和融化）而不破壞，同時也不嚴(yán)重降低強(qiáng)度的性質(zhì)。冰凍狀態(tài)下材料破壞的機(jī)理：（1）水結(jié)冰時體積約增大9％，從而對孔隙產(chǎn)生壓力而使孔壁開裂。（2）蒸汽壓差抗凍性表征材料的抗凍性用抗凍等級表示?？箖龅燃壥且砸?guī)定的試件，在規(guī)定試驗條件下，測得其強(qiáng)度不超過規(guī)定值，并無明顯損壞和剝落時能經(jīng)受的凍融循環(huán)次數(shù)來確定，用符號“Fn”表示，其中n即為最大凍融循環(huán)次數(shù)，如F25、F50等?？箖鲂詼y試材料在-15℃的凍結(jié)后，再于20℃的水中融化，稱為一次凍融循環(huán)。凍結(jié)溫度不應(yīng)高于-15℃，因為水在微小的細(xì)孔中在低于-15℃的溫度下才能凍結(jié)（一般在大體積混凝土中-3℃時水可結(jié)冰）。在經(jīng)過規(guī)定的循環(huán)的凍融次數(shù)后，材料重量損失不超過5％，且強(qiáng)度損失不超過25％時，則稱為抗凍性能良好的材料?？箖鲂詫Σ牧系挠绊憦?qiáng)度變形外觀抗凍性影響因素材料抗?jié)B性材料強(qiáng)度水的冰點(diǎn)水飽和程度4.2水與非金屬材料化學(xué)作用建筑石膏的水化(β-CaSO4·H2O)生石灰的水化(CaO)水玻璃的硬化(R2O·nSiO2)鎂質(zhì)水泥（MgO)硅酸鹽水泥的水化(Portlandcement)建筑石膏的水化建筑石膏與適量的水相混后，最初為可塑的槳體，但很快就失去塑性而產(chǎn)生凝結(jié)硬化，續(xù)而發(fā)展成為固體。發(fā)生這種現(xiàn)象的實質(zhì)，是由于槳體內(nèi)部經(jīng)歷了一系列的物理化學(xué)變化。首先，β半水石膏溶解于水，很快成為不穩(wěn)定的飽和溶液。溶液中β半水石膏溶與水化合又形成二水石膏，水化反應(yīng)按下式進(jìn)行：結(jié)晶理論膠凝理論由于水化產(chǎn)物二水石膏在水中的溶解度比β半水石膏小得多（僅為β半水石膏溶解度的1/5），β半水石膏的飽和溶液對于二水石膏就成了過飽和溶液，逐漸形成晶核，在晶核大到某一臨界值時，二水石膏就結(jié)晶析出。這時溶液濃度降低，使新的一批半水石膏又繼續(xù)溶解和水化。如此循環(huán)進(jìn)行，直到β半水石膏全部耗盡。隨著水化的進(jìn)行，二水石膏生成量不斷增加、粘結(jié)力增加，并開始產(chǎn)生結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，表現(xiàn)為終凝。其間晶體顆粒亦逐漸長大、連生和相互交錯，使槳體強(qiáng)度不斷增長，直到剩余水分完全蒸發(fā)后，強(qiáng)度才停止發(fā)展。半水石膏水化理論1.結(jié)晶理論2.膠凝理論在這兩種理論中，結(jié)晶理論的研究歷史長久，研究的論著數(shù)量多。它于1887年呂·查德里（LaChaeelier）提出的研究論文。后來馬里格馬克（Marigmac）的經(jīng)驗又證明了呂·查德里的結(jié)論。這個理論認(rèn)為：半水石膏加水后發(fā)生溶解，并生成不穩(wěn)定的過飽和溶液，溶液中的半水石膏經(jīng)水化而生成的二水石膏，由于二水石膏比半水石膏的溶解度?。ǚ磻?yīng)物的溶解度>>生成物的溶解度），所以溶液對二水石膏是高度過飽和的，能很快析出晶體。結(jié)晶理論因二水石膏的析出，便破壞了原有半水石膏溶解的平衡狀態(tài)，這時半水石膏會進(jìn)一步溶解，以補(bǔ)償二水石膏析晶而在液相中減少的硫酸鈣，照以上過程循環(huán)下去，二水石膏不斷析出結(jié)晶體，半水石膏不斷溶解，直至半水石膏溶完，水化才終止。這種結(jié)晶理論又稱之溶解—沉淀理論。呂·查德里把該過程分為以下3個階段：1．水化作用的化學(xué)現(xiàn)象。2．結(jié)晶作用的物理現(xiàn)象。3．硬化的力學(xué)現(xiàn)象。有學(xué)者認(rèn)為，石膏的初疑是一個膠凝過程。而熟石膏漿體在快速升溫之前就已稠化，因此，石膏初凝不是由熟石膏水化成二水石膏的結(jié)晶作用的結(jié)果。Traube、Carazzi也認(rèn)為可以把熟石膏的凝結(jié)看成一個膠凝過程。1926年，內(nèi)維爾（A.M.Neville）證實了熟石膏漿體的稠化不是由于二水石膏的預(yù)先結(jié)晶所造成的。直到1953年費(fèi)希爾（H.C.Fischer）用以下四個階段為②熟石膏的凝結(jié)機(jī)理得出一個比較完整的定義：膠凝理論（1）半水石膏晶體結(jié)構(gòu)中內(nèi)在的殘余力將水吸附在顆粒的表面；（2）水進(jìn)入半水石膏的細(xì)孔內(nèi)，并保持物理吸附狀態(tài)，形成膠凝結(jié)構(gòu)，這就是初凝；（3）水進(jìn)入分子間或離子間間隙內(nèi)，膠凝體發(fā)生膨脹；（4）水由物理吸附狀態(tài)過渡到化學(xué)吸附狀態(tài)，產(chǎn)生水化作用，溫度升高，形成二水石膏晶體，晶體逐漸長大，互相交錯形成密實結(jié)構(gòu)，這就是終凝。

生石灰的水化生石灰的水化又成為熟化或消化，它是指生石灰與水發(fā)生水化反應(yīng)，生成Ca(OH)2的過程，其反應(yīng)方程式如下：CaO+H2O

Ca(OH)2+6.49

104J生石灰的水化反應(yīng)特點(diǎn)：1）反應(yīng)可逆在常溫下反應(yīng)向右進(jìn)行。在547℃下，反應(yīng)向左進(jìn)行，即Ca(OH)2分解為H2O和CaO。其水蒸氣分解壓力可達(dá)0.1MPa，為使消化過程順利進(jìn)行，必須提高周圍介質(zhì)中的蒸汽壓力，并且不要使溫度升的太高。

2）水化熱大，水化速度快。這主要時由于生石灰結(jié)構(gòu)多孔、CaO的晶粒細(xì)小、內(nèi)比表面積大之故。過燒石灰的結(jié)構(gòu)致密、晶粒大，水化速度慢。當(dāng)生石灰塊太大時，表面生成的水化產(chǎn)物層厚，易阻礙水分進(jìn)入，故此時消解需強(qiáng)烈攪拌。3）水化過程中體積增大塊狀生石灰消化過程中其外觀體積可增大1.5～2倍，塊狀生石灰消化過程中其外觀體積可增大1.5～2倍，這一性質(zhì)易在工程中造成事故，應(yīng)予以重視。但也可以加以利用，即由于水化時體積增大，造成膨脹壓力，致使石灰塊自動分散成粉末，故可用此法將塊狀生石灰加工成消石灰粉。

水玻璃的硬化水玻璃溶液在空氣中吸收CO2形成無定形硅膠，并逐漸干燥硬化，其反應(yīng)式為：上述反應(yīng)過程進(jìn)行很慢。為加快硬化，常在水玻璃中加入促硬劑氟硅酸鈉，促使硅酸鹽凝膠加速析出。Na2·nSiO2+CO2+mH2O=Na2CO3+nSiO2·mH2O氟硅酸鈉的摻量不能太多，也不能太少，其適宜用量為水玻璃總量的12％～15％。用量太少，硬化速度慢，強(qiáng)度降低，且未反應(yīng)的水玻璃易溶于水，導(dǎo)致耐水性差；用量過多會引起凝結(jié)過快，造成施工困難，而且滲透性大，強(qiáng)度低。但Na2SiF6有毒，使用要注意安全。鎂質(zhì)水泥的水化鎂質(zhì)水泥（菱苦土、氯鎂水泥）是以MgO為主要成分的膠凝材料。其水化反應(yīng)式為：在純水中，這個反應(yīng)很慢，且硬化后的強(qiáng)度很低，因此，一般不用水來調(diào)配菱苦土漿體，而是用某些鹽水。最常用的就是MgCl2，其次還有MgSO4、FeSO4等。MgO+H2O=Mg(OH)2

硅酸鹽水泥的水化凡以適當(dāng)?shù)纳?，燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主的硅酸鹽水泥熟料，加入適量的石膏磨細(xì)制得的水硬性膠凝材料，稱之為硅酸鹽水泥。礦物名稱化學(xué)成分縮寫符號含量硅酸三鈣3CaO·SiO2C3S44％～62％硅酸二鈣2CaO·SiO2C2S18％～30％鋁酸三鈣3CaO·Al2O3C3A5％～12％鐵鋁酸四鈣4CaO·Al2O3·Fe2O3C4AF10％～18％其中，硅酸三鈣和硅酸二鈣為強(qiáng)度組分，鋁酸三鈣和鐵鋁酸四鈣為熔劑組分。其他還有少部分f-CaO、f-MgO及玻璃體等硅酸鹽水泥熟料礦物組分1．C3S和C2S的水化：C-S-H以及CH硅酸三鈣和硅酸二鈣（-C2S)由于其晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，因此遇水后與水發(fā)生水化反應(yīng):C3S(或C2S)+H2OC-S-H+CH生成的水化硅酸鈣（C-S-H）中各化學(xué)成分不是恒定值，有兩種形態(tài)：C-S-H（Ⅰ）和C-S-H（Ⅱ），其中，C-S-H（Ⅰ）的C/S比=0.8~1.5，C-S-H（Ⅱ）的C/S比為1.5~2.0，它們統(tǒng)稱為C-S-H凝膠，結(jié)晶度較差。C-S-H（Ⅰ）又可表示為C-S-H（B）。美國Taylor（泰勒）認(rèn)為C-S-H凝膠是表示無定形和半結(jié)晶的水化硅酸鈣，兩字間的破折號并不是表示一個CaO、一個SiO2、一個H2O，而是一個不反映任何確定組成的C-S-H凝膠。在60年代由于研究條件所限，認(rèn)為常溫下生成的C-S-H（Ⅰ）及C-S-H（Ⅱ）與層狀結(jié)構(gòu)的天然礦物托勃莫來石（即雪硅鈣石C5S6H5）相似，所以將C-S-H凝膠稱為托勃莫來石凝膠。在70年代，由于有了新的測試手段，證實了托勃莫來石C5S6H5有固定組成，CaO／SiO2比為0.83，結(jié)晶度很好，結(jié)晶形狀為板狀，而C-S-H凝膠的組成不定，CaO／SiO2比不定，結(jié)晶度差，所以70年代里認(rèn)為以前的看法是錯誤的，有必要更正，重新認(rèn)為C-S-H凝膠，不能稱之托勃莫來石凝膠。C-S-H凝膠有四種形態(tài)第一種為纖維狀粒子，稱為Ⅰ型C-S-H凝膠，它是水泥水化早期，從水泥粒子表面向外輻射的細(xì)長物質(zhì)，呈針、柱狀、棒狀晶體。第二種為網(wǎng)絡(luò)狀粒子，稱為Ⅱ型C-S-H凝膠,它是由許多小的粒子互相接觸而形成的互相聯(lián)鎖的網(wǎng)狀構(gòu)造。第三種為小而不規(guī)則的等大粒子或扁平粒子稱為Ⅲ型C-S-H凝膠，粒子一般不大于0.3μm，這種粒子要到水泥水化進(jìn)行到相當(dāng)程度才出現(xiàn)。第四種為“內(nèi)部產(chǎn)物”，稱為Ⅳ型C-S-H凝膠，它存在于水泥粒子原來邊界的內(nèi)部，并與其他水化產(chǎn)物緊密接觸。其外觀呈皺狀，具有密集合的等大粒子。C-S-H凝膠具有以下特點(diǎn)：（1）具有高度的不溶性，溶解度極?。唬?）比表面積大，高度分散性；（3）具有剛度特征，膠體微粒間以化學(xué)鍵和范德華力結(jié)合，有一定的強(qiáng)度；（4）內(nèi)部多孔隙（凝膠孔）。C3A的水化反應(yīng)能力最強(qiáng)，早期水化快，放熱量大。對水泥的早期凝結(jié)硬化有重大的影響。水化產(chǎn)物：水化鋁酸鈣2.C3A的水化3.C4AF的水化水化速度快于C2S，但慢于C3S和C3A水化產(chǎn)物：水化鋁酸鈣和水化鐵酸鈣（二）石膏對水泥水化作用的影響經(jīng)研究表明：石膏對硅酸鈣的水化影響較小，略起加速水化的作用，但可明顯減緩C3A的水化。石膏對C3A水化的影響：當(dāng)水泥中石膏量充分時：當(dāng)水泥中石膏量不足時，剩余的C3A與AFt反應(yīng)生成低硫型的硫鋁酸鹽（AFm），也可能與C3AHn作用。C3A＋CaSO4·2H2O＋H2O→C6A3H30-32（或Aft,Aft：針狀）C3A十C6A3H30-32＋H2O→C4AH18（或AFm,Afm：六方板狀）C-S-H凝膠占68~70％左右纖維狀、卷箱狀CH占23~25％左右層狀結(jié)構(gòu)，由Ca(OH)2Aft/Afm占5~7％左右針狀/片狀其他1~3％左右硅酸鹽水泥石中水化產(chǎn)物的組成及形態(tài)：綜上所述，如果忽略一些次要的和少量的成分，則硅酸鹽水泥與水作用后，生成的主要水化產(chǎn)物：水化硅酸鈣和水化鐵鋁酸鈣，氫氧化鈣，水化硫鋁酸鈣和水化硫鋁酸鈣晶體。在完全水化的水泥石中，水化硅酸鈣約占68~70％，氫氧化鈣約占23~25％，鈣釩石和單硫型水化硫鋁酸鈣及其它約占5~7％。硅酸鹽水泥水化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，其放出的熱量稱為水化熱。硅酸鹽水泥的水化熱大，其放熱周期較長，但大部分（50％以上）是在三天以內(nèi)、特別是在水泥槳發(fā)生凝結(jié)、硬化的初期放出。水化熱的大小以及放熱速率主要決定于水泥礦物的組成，C3A的水化熱與水化放熱速率最大，C3S與C4AF次之，C2S的水化熱量最小，水化放熱也最慢。水化放熱情況還與水泥細(xì)度、水灰比、養(yǎng)護(hù)溫度、水泥存儲時間，以及水泥中摻混合材及外加劑品種、數(shù)量等因素有關(guān)。水泥顆粒越細(xì)，早期放熱速率將顯著增加。4.3水對金屬材料的腐蝕金屬材料是應(yīng)用廣泛的工程材料，但在使用過程中，常常將受到不同形式的直接或間接的損壞，其中比較常見的破壞形式是斷裂（fracture）、磨損（wearandfear）和腐蝕（corrosion）。斷裂是指材料超過其強(qiáng)度極限而破壞，比如軸承的斷裂、鋼絲繩的斷裂等都屬此類，斷裂的結(jié)果是工件失效，但材料本身還可以重新熔煉再生；磨損是金屬工件和其他部件直接相互接觸，由于機(jī)械摩擦而引起的逐漸損壞，比如活塞環(huán)的磨損、機(jī)車車輪與鋼軌之間的磨損，有時磨損了的工件可以修復(fù)，例如，用電刷鍍可以修復(fù)輕微磨損的軸；腐蝕是指金屬材料與周圍的環(huán)境介質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用頁遭受破壞，材料發(fā)生腐蝕一般不能再修復(fù)，有時腐蝕與磨損會同時存在，甚至難以區(qū)分。這三種破壞形式一般獨(dú)立存在，有時又同時存在。這里主要討論金屬材料的腐蝕問題。金屬腐蝕的觀象十分普遍，涉及國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的備個領(lǐng)域。太空中原子氧對飛行器的侵蝕，鋼鐵材料在大氣中的生銹，輪船在海水中的銹蝕，煉油廠減壓塔轉(zhuǎn)油線的蝕坑，地下輸油管線的穿孔等，都是由金屬腐蝕引起的。金屬材料的腐蝕給國民經(jīng)濟(jì)帶來了巨大的損失，同時也威脅著人民的生命財產(chǎn)安全。因此，金屬材料的腐蝕與防護(hù)早已成為材料科學(xué)研究的重要內(nèi)容。金屬腐蝕是一個十分復(fù)雜的過程。首先，環(huán)境介質(zhì)的組成、濃度、溫度、壓力、PH等千差萬別；其次，金屬材料的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)、受力情況等也不同。因此，金屬腐蝕種類從不同的角度有不同的分類方法。腐蝕類型按腐蝕環(huán)境：干腐蝕、濕腐蝕、無機(jī)/有機(jī)液體或氣體腐蝕熱腐蝕按腐蝕機(jī)理：化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、物理腐蝕（1）干腐蝕常溫氧化高溫氧化（2）濕腐蝕濕腐蝕是指金屬在潮濕或含水介質(zhì)中的腐蝕，絕大部分材料的常溫腐蝕都屬于這一種，為電化學(xué)腐蝕機(jī)理。（1）自然環(huán)境下的腐蝕（2）工業(yè)環(huán)境介質(zhì)的腐蝕a．大氣腐蝕。金屬材料暴露在空氣中，由于空氣中的水和氧等的化學(xué)和電化學(xué)作用而引起的腐蝕稱為大氣腐蝕。大氣腐蝕是金屬腐蝕中最普通的一種。從材料庫存，零都件加工和袋配到產(chǎn)品的運(yùn)輸和儲存都會遭到不同程度的大氣腐蝕。例如：鐵在空氣中會生銹；光亮的銅零件會產(chǎn)生銅綠；長期暴露在大氣環(huán)境下的橋梁、鐵道、交通工具及武器裝備等都會遭到大氣腐蝕。因大氣腐蝕而引起金屬損失，約占總腐蝕損失量的一半以上。隨著大氣環(huán)境的不同，其腐蝕嚴(yán)重性有著明顯的差別，在含有硫化物、氯化物、煤煙、生埃等雜質(zhì)的環(huán)境中會大大加重金屬腐蝕。例如，鋼在海岸的腐蝕要比在沙漠中的嚴(yán)重400～500倍。自然環(huán)境下的腐蝕大氣腐蝕基本上屬于電化學(xué)性腐蝕范圍，它是一種液膜下的電化學(xué)腐蝕，與浸在電解質(zhì)浴液內(nèi)的腐蝕有所不同。由子金屬表面上存在著一層飽和的氧電解液簿膜，使大氣腐蝕以優(yōu)先的吸氧反應(yīng)（陰極反應(yīng)）進(jìn)行腐蝕。另一方面在薄膜層電解質(zhì)下很容易形成陽極鈍化的適當(dāng)條件，固體腐蝕產(chǎn)物也常以層狀沉積在金屬表面，因而帶來一定的保護(hù)。b．土壤腐蝕。主要是指鋪設(shè)在地下的由金屬材料制成的油管、水管和煤氣管道等的腐濁。土壤腐蝕是一種電化學(xué)腐蝕，土壤中含有水分、鹽類和氧。大多數(shù)土壤是中性的，但也存在堿性砂質(zhì)黏土、鹽堿土和酸性腐植土、沼澤土。土壤是無機(jī)和有機(jī)膠質(zhì)混合顆粒的集合。由土粒、水、空氣所組成，是復(fù)雜的多相結(jié)構(gòu)。土壤顆粒間形成大量毛細(xì)管微孔或孔隙、室隙中充滿空氣和水，常形成膠體體系，是一種離子導(dǎo)體。溶解有鹽類和其他物質(zhì)的土壤則是電解質(zhì)溶液，土壤的導(dǎo)電性與土壤的干濕程度及含鹽量有關(guān)。因此說，土壤通常具有一定的導(dǎo)電性，電化學(xué)腐蝕的基本理論適用于土壤腐蝕。c．海水腐蝕。海洋面積約占地球總面積的70％，海水是自然界中量最大，而且腐蝕性很強(qiáng)的一種天然電解質(zhì)。常用的金屬和合金在海水中大多數(shù)會遇到腐蝕，比如船舶的外殼、螺旋槳、碼頭的各種金屬構(gòu)筑物、海洋采油平臺和水下輸送及儲存設(shè)備等，都會遭到海水腐燭。因為海水是典型的電解質(zhì)溶液，因此海水腐蝕遵循電化學(xué)規(guī)律。海水中的氧和氯離子含量是影響海水腐蝕的主要因素，多數(shù)金屬在海水中的腐蝕都受到氧的去極化陰極過程控制，而氯離子會破壞金屬表面的鈍化膜，產(chǎn)生孔蝕。d．微生物腐蝕。參與腐蝕的微生物主要是細(xì)菌類，如硫氧化菌、硫酸鹽還原菌等。微生物可以通過以下方式參與腐蝕過程：新陳代謝產(chǎn)物的腐蝕作用，腐蝕性代表產(chǎn)物包括無機(jī)酸、有機(jī)酸、硫化物等，它們能增加環(huán)境的腐蝕性，促進(jìn)腐蝕的電極反應(yīng)動力學(xué)過程，改變了全周周圍環(huán)境的氧濃度、含鹽度、酸度等，從而促進(jìn)局都腐蝕電池的形成，破壞保護(hù)性覆蓋層的穩(wěn)定性。a．在工業(yè)性酸性、堿性、鹽類溶液中的腐蝕。在石油、化工、化纖、濕法冶金以及其他許多工業(yè)都門的生產(chǎn)過程中，都離不開酸、堿、鹽。由于它們對金屬材料腐蝕性極強(qiáng)，如果在設(shè)計、選材、操作中稍不合理，就會導(dǎo)致金屬設(shè)備的嚴(yán)重破壞。工業(yè)環(huán)境介質(zhì)中的腐蝕

b．在工業(yè)水中的腐蝕。工業(yè)水按其用途可分為冷卻水、鍋爐用水以及其他工業(yè)用水。工業(yè)水的水源不一，有地下水、地表水（河水、湖水、海水）等，因此，工業(yè)水的組成不僅因水源不同而異，而且也隨水處埋的方法不同而變化，其合鹽量可從低于μg/L直至高達(dá)數(shù)十g/L以上。在全世界的用水量中，工業(yè)用水約占60％～80％。工業(yè)水對金屬設(shè)備的腐蝕是普遍現(xiàn)象，不僅會造成資源、能源、材料的浪費(fèi)，而且常常威脅著大型企業(yè)的正常安全生產(chǎn)，影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至危及人身安全，所以工業(yè)水的腐蝕與防護(hù)問題已經(jīng)引起普通的重視。（3）無機(jī)有機(jī)液體和氣體中的腐蝕①鹵代烴中的腐燭，如Al在CCl4和CHCl4中的腐蝕。②醇中的腐蝕，如Al在乙醇中，Mg和Ti在甲醇中的腐蝕。熱腐蝕是金屬材料在高溫含硫的燃?xì)夤ぷ鳁l件下與沉積在其表面的鹽發(fā)生反應(yīng)而引起的高溫腐蝕形態(tài)。依據(jù)沉積鹽所處的狀態(tài)，熱腐蝕可分為高溫?zé)岣g和低溫?zé)岣g。高溫?zé)岣g是指溫度超過了沉積鹽的熔點(diǎn)，沉積鹽處于融熔狀態(tài)；低溫?zé)岣g是指溫度低于沉積鹽的熔點(diǎn)，沉積鹽處于固態(tài)，但在腐蝕過程中形成低熔點(diǎn)共晶，導(dǎo)致材料加速腐蝕。在工業(yè)上，典型的熱腐蝕環(huán)境主要有燃燒動力系統(tǒng)和燃料電池等。這兩種環(huán)境下的沉積鹽分別為硫酸鹽和碳酸鹽。下面以硫酸鹽熱腐蝕為例進(jìn)行說明。（4）熱腐蝕硫酸鹽熱腐蝕不僅發(fā)生在航室發(fā)動機(jī)上，在沿海發(fā)電廠的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中的高溫部件同樣發(fā)生硫酸鈉或硫酸鈉與氯化鈉混合鹽的熱腐蝕。在原油蒸熔物及催化精煉油中難以完全將硫除去，而專脫硫成本又高，故燃料油中含有硫，地面發(fā)電用油中硫含量更高。油燃燒產(chǎn)生SO2，與高溫下由海水蒸發(fā)的海洋大氣中含有的NCl反應(yīng)生成Na2SO4，并沉積于葉片上。按腐蝕機(jī)理化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕物理腐蝕應(yīng)力腐蝕

化學(xué)腐蝕是指金屬