材料腐蝕與防護名詞解釋整理

2022-05-08 20:18:03 字數 4743 閱讀 6676

腐蝕原電池:產生的電流是由於它的兩個電極即鋅板與銅板在硫酸溶液中的電位不同產生的電位差引起的,該電位差是電池反應的推動力。

濃差電池:金屬材料的電位與介質中金屬離子的濃度c有關(能斯特公式): 濃度低處電位低。(水線腐蝕,縫隙腐蝕,點腐蝕,沉積物腐蝕)

溫差電池:金屬材料的電位與介質溫度有關,浸入腐蝕介質中金屬各部分,由於所處環境溫度不同,可形成溫差腐蝕電池。

電極電位:金屬-溶液介面上建立了雙電層,使得金屬與溶液間產生電位差,這種電位差稱為電極電位。

影響因素:a構成電極的物質自身性質b溶液中離子的濃度c氣態物質的分壓、溫度d物質表面狀態

參比電極:電極反應是可逆的;電位穩定而不隨時間變化;交換電流密度大,不極化或難極化;參比電極內部溶液與腐蝕介質互不滲汙,溶液介面電位小; 溫度係數小。

極化現象:當電極上有淨電流通過時,引起電極電位偏離平衡電位的現象。極化作用使電池兩電極間電位差減小、電流強度降低,從而減緩了腐蝕速率。極化是決定腐蝕速率的主要因素。

電化學極化(活化極化):電極過程受電化學反應速度控制,由於電荷傳遞緩慢而引起的極化。在陰、陽極均可發生。

陽極去極化:強烈攪拌溶液-加速金屬離子擴散速度-減少濃差極化;加入陽極去極化劑(陽極沉澱劑、絡合劑),使反應產物生成沉澱或絡合離子,離開陽極,減少電化學極化或電阻極化。

析氫腐蝕:以氫離子還原反應為陰極過程的金屬腐蝕必要條件:金屬的電極電位低於氫離子還原反應的電位。

全面腐蝕:各部位腐蝕速率接近;金屬的表面比較均勻地減薄,無明顯的腐蝕形態差別;同時允許具有一定程度的不均勻性

1、條件:腐蝕介質能夠均勻地抵達金屬表面的各部位,而且金屬的成分和組織比較均勻。

2、化學特點:腐蝕原電池的陰、陽極面積非常小,整個金屬表面在溶液中處於活化狀態,只是各點隨時間(或地點)有能量起伏,能量高時(處)呈陽極,能量低時(處)呈陰極,從而使整個金屬表面遭受腐蝕。

3、危害:造成金屬的大量損失,可以檢測和**腐蝕速率,一般不會造成突然事故。根據測定和**的腐蝕速率,在工程設計時可預先考慮應有的腐蝕裕量。

區域性腐蝕:腐蝕的發生在金屬的某一特定部位;陽極區和陰極區可以截然分開,其位置可以用肉眼或微觀觀察加以區分;同時次生腐蝕產物又可在陰、陽極交界的第三地點形成

1、種類:點蝕、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、晶間腐蝕、選擇性腐蝕、應力腐蝕、腐蝕疲勞及磨損腐蝕。

2、危害:導致的金屬的損失量小,很難檢測其腐蝕速率,往往導致突然的腐蝕事故。腐蝕事故中80%以上是由區域性腐蝕造成的,難以**腐蝕速率並預防。

電偶腐蝕:在電解質溶液中,當兩種金屬或合金相接觸(電導通)時,電位較負的金屬腐蝕被加速,而電位較正的金屬受到保護的腐蝕現象。

點蝕:點蝕又稱小孔腐蝕,是一種腐蝕集中在金屬表面的很小範圍內,並深入到金屬內部的小孔狀腐蝕形態,蝕孔直徑小、深度深。

縫隙腐蝕:在金屬與金屬及金屬和非金屬之間構成狹窄的縫隙內,有電解質溶液存在,介質的遷移受到阻滯時產生的一種區域性腐蝕形態。縫隙腐蝕的臨界電位比點蝕電位低。

點蝕與縫隙腐蝕的比較:相似:成長機理一致-閉塞電池。不同:形成過程不同

縫隙腐蝕:腐蝕前縫隙已經存在,腐蝕一開始就是閉塞電池作用,閉塞程度大由於介質的濃差引起形態廣而淺更易發生

點蝕:腐蝕過程逐漸形成蝕坑(閉塞電池),而後加速腐蝕由於鈍化膜的破壞引起形態窄而深

晶間腐蝕:金屬材料在特定的腐蝕介質中沿著材料的晶粒邊界或晶界附近發生腐蝕,使晶粒之間喪失結合力的一種區域性破壞的腐蝕現象。例子:不鏽鋼焊縫附近易發生晶間腐蝕

應力腐蝕開裂scc:受一定拉伸應力作用的金屬材料在某些特定的介質中,由於腐蝕介質和應力的協同作用而發生的脆性斷裂現象。

氫致開裂:原子氫在合金晶體結構內的滲入和擴散所導致的脆性斷裂的現象,又稱作氫脆或氫損傷。

腐蝕疲勞:材料或構件在交變應力與腐蝕環境的共同作用下產生的脆性斷裂。

沖刷腐蝕(沖蝕,磨耗腐蝕):金屬表面與腐蝕流體之間由於高速相對運動引起的金屬損傷。

空泡腐蝕:由於金屬表面附近的液體中空泡潰滅造成表面粗化、出現大量直徑不等的火山口狀的凹坑,最終喪失使用效能的一種破壞。

過程:在區域性位置,當流速變得十分高,液體內迅速形成無數個小空泡,隨著壓力降低,空泡不斷長大、潰滅,空泡原空間被周圍液體迅速充填產生強大的衝擊壓力。大量空泡在金屬表面某個區域反覆潰滅,使金屬表面發生應變疲勞並誘發裂紋,導致空泡腐蝕。

微動腐蝕:。

磨損腐蝕:摩擦副接觸表面的機械磨損與周圍環境介質發生的化學或電化學腐蝕的共同作用

大氣腐蝕:金屬材料暴露在空氣中,由於空氣中的水和氧的化學和電化學作用而引起的腐蝕。

土壤腐蝕:埋在土壤中的金屬及其構件的腐蝕。

石油化工腐蝕:鋼鐵結構在惡劣環境中被使用導致石油工業的裝置遭受嚴重腐蝕。

影響因素:鑽井液、氧含量(氧氣溶解入鑽井液)、硫化二氧化碳

控制:鑽井液腐蝕性:ph、緩蝕除氧劑、除硫劑;使用內防腐層鑽桿;鑽井過程中監測金屬腐蝕試驗環。

高溫腐蝕:金屬在高溫下與環境中的氧、硫、氮、碳等發生反應導致金屬的變質或破壞的過程。

高溫氧化的基本過程:1.金屬離子向外擴散,在氧化物/氣體介面上反應2.氧向內擴散,在金屬/氧化物介面上反應3.兩者相向擴散,在氧化膜中相遇並反應

pb比:金屬氧化膜的體積vmo與所消耗金屬的體積vm之比 > 1:氧化膜中受到壓應力,可能生成保護性氧化膜

提高合金抗氧化的途徑:1.通過選擇性氧化生成優異的保護膜2.

生成離子移動速度慢的尖晶石結構氧化膜3.減小氧化膜的晶格缺陷濃度,降低離子的擴散速度4.增強氧化膜與基體金屬的附著力。

緩蝕劑:一種以適當的濃度和形式存在於環境(介質)中時,可以防止或減緩腐蝕的化學物質或幾種化學物質的混合物。

緩蝕劑的選用原則:①緩蝕劑的濃度及協同作用②金屬材料③介質條件④環境保護⑤經濟性

電化學保護:利用外部電流使金屬電位發生改變從而控制腐蝕的一種方法。

陰極保護:金屬—電解質溶解腐蝕體系受到陰極極化時,電位負移,反應速度減小,

因而金屬腐蝕速度減小,稱為陰極保護效應。

犧牲陽極原理:

本質—陰極保護, 通過犧牲陽極的溶解, 使金屬裝置獲得陰極電流, 發生陰極極化受到保護。

特點—不需電源, 干擾少, 免維護,裝置簡單, 分散能力好, 但成本較高,化工介質腐蝕性強, 犧牲陽極消耗量大, 少用。

陽極保護:對具有活態—鈍態轉變而不能自鈍化的腐蝕體系,通過陽極極化電流,使金屬的電位正移到穩定鈍化區內,金屬的腐蝕速度就會大大降低,這種防護方法稱為陽極保護。

陽極保護的實現必須具備兩個條件:①腐蝕體系的陽極極化曲線上存在鈍化區,即在陽極極化時金屬能夠鈍化。②陽極極化時金屬的電位要正移到鈍化區內,否則金屬的腐蝕速度不僅不會減小反而會增大(稱為電解腐蝕)。

覆蓋層保護的特點:(1)基底材料和覆層材料組成複合材料,可以充分發揮基底材料和覆層材料的優點,滿足耐蝕性,物理、機械和加工效能,以及經濟指標多方面的需要。

(2)覆蓋層的保護效果和使用壽命取決於幾個方面的因素:覆層材料在使用環境中的耐蝕性、強度、塑性和耐磨性。

保護性覆蓋層基本要求:(1) 覆蓋層本身耐蝕、化學穩定, 結合牢固, 附著力好;(2) 覆蓋層緻密, 孔隙率小;(3) 覆蓋層良好物理機械效能;(4) 一定厚度和均勻性。

腐蝕原電池:產生的電流是由於它的兩個電極即鋅板與銅板在硫酸溶液中的電位不同產生的電位差引起的,該電位差是電池反應的推動力。

濃差電池:金屬材料的電位與介質中金屬離子的濃度c有關(能斯特公式): 濃度低處電位低。(水線腐蝕,縫隙腐蝕,點腐蝕,沉積物腐蝕)

溫差電池:金屬材料的電位與介質溫度有關,浸入腐蝕介質中金屬各部分,由於所處環境溫度不同,可形成溫差腐蝕電池。

電極電位:金屬-溶液介面上建立了雙電層,使得金屬與溶液間產生電位差,這種電位差稱為電極電位。

影響因素:a構成電極的物質自身性質b溶液中離子的濃度c氣態物質的分壓、溫度d物質表面狀態

參比電極:電極反應是可逆的;電位穩定而不隨時間變化;交換電流密度大,不極化或難極化;參比電極內部溶液與腐蝕介質互不滲汙,溶液介面電位小; 溫度係數小。

極化現象:當電極上有淨電流通過時,引起電極電位偏離平衡電位的現象。極化作用使電池兩電極間電位差減小、電流強度降低,從而減緩了腐蝕速率。極化是決定腐蝕速率的主要因素。

電化學極化(活化極化):電極過程受電化學反應速度控制,由於電荷傳遞緩慢而引起的極化。在陰、陽極均可發生。

陽極去極化:強烈攪拌溶液-加速金屬離子擴散速度-減少濃差極化;加入陽極去極化劑(陽極沉澱劑、絡合劑),使反應產物生成沉澱或絡合離子,離開陽極,減少電化學極化或電阻極化。

析氫腐蝕:以氫離子還原反應為陰極過程的金屬腐蝕必要條件:金屬的電極電位低於氫離子還原反應的電位。

全面腐蝕:各部位腐蝕速率接近;金屬的表面比較均勻地減薄,無明顯的腐蝕形態差別;同時允許具有一定程度的不均勻性

1、條件:腐蝕介質能夠均勻地抵達金屬表面的各部位,而且金屬的成分和組織比較均勻。

2、化學特點:腐蝕原電池的陰、陽極面積非常小,整個金屬表面在溶液中處於活化狀態,只是各點隨時間(或地點)有能量起伏,能量高時(處)呈陽極,能量低時(處)呈陰極,從而使整個金屬表面遭受腐蝕。

3、危害:造成金屬的大量損失,可以檢測和**腐蝕速率,一般不會造成突然事故。根據測定和**的腐蝕速率,在工程設計時可預先考慮應有的腐蝕裕量。

區域性腐蝕:腐蝕的發生在金屬的某一特定部位;陽極區和陰極區可以截然分開,其位置可以用肉眼或微觀觀察加以區分;同時次生腐蝕產物又可在陰、陽極交界的第三地點形成

1、種類:點蝕、縫隙腐蝕、電偶腐蝕、晶間腐蝕、選擇性腐蝕、應力腐蝕、腐蝕疲勞及磨損腐蝕。

2、危害:導致的金屬的損失量小,很難檢測其腐蝕速率,往往導致突然的腐蝕事故。腐蝕事故中80%以上是由區域性腐蝕造成的,難以**腐蝕速率並預防。

電偶腐蝕:在電解質溶液中,當兩種金屬或合金相接觸(電導通)時,電位較負的金屬腐蝕被加速,而電位較正的金屬受到保護的腐蝕現象。

點蝕:點蝕又稱小孔腐蝕,是一種腐蝕集中在金屬表面的很小範圍內,並深入到金屬內部的小孔狀腐蝕形態,蝕孔直徑小、深度深。

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