4-6耐腐蝕性

CorrosionandDegradationofMaterialsTypesandmechanismofcorrosionanddegradationofmaterialsPhysicaldeterioration,chemicaldegradationandweatheringofpolymermaterialsElectrochemicalcorrosionandothercorrosionofmetallicmaterialswhyceramicmaterialsare,ingeneral,veryresistanttocorrosion.

4-6耐腐蝕性(anti-corrosion)腐蝕---材料在遭受化學介質、濕、氣、光、氧、熱等環(huán)境因素作用下發(fā)生惡化變質的現(xiàn)象

腐蝕分類：(1)腐蝕作用性質：物理、化學、電化學(2)腐蝕環(huán)境和過程：高溫、大氣、前質腐蝕等(3)腐蝕形態(tài)：全面、局部金屬：電化學、化學（氧化）腐蝕無機：化學腐蝕高分子：化學、物理腐蝕4-6-1物理腐蝕physicaldeterioration

環(huán)境介質作用，以物理變化發(fā)生破壞的腐蝕。高分子材料以物理腐蝕為主

類型：

溶脹和溶解應力開裂滲透破壞

影響因素：

介質濃度溫度溫度變化液體流動應力大小作用周期

復合材料：界面引起腐蝕,所以要注意復合層結構與界面情況對其腐蝕性能的影響。1、高分子材料的耐溶劑性

溶劑分子滲入材料內部，破壞大分子間的次價鍵，與大分子發(fā)生溶劑化作用。

（1）溶解性

溶解度參數(shù)

=（CED）1/2內聚能密度

Gm=Hm-TSm

Gm<0時，溶解過程才能進行表4-34(2)滲透性(permeability)與滲透破壞

滲透----液體分子或氣體分子可從聚合物膜高濃度側擴散到較低濃度一側的現(xiàn)象

q=-D(dc/dx)·A·t(Fick第一定律)介質的擴散速度（即單位時間通過A面積的溶質分子數(shù)）是與面積和介質濃度梯度成正比

穩(wěn)態(tài)時，滲透率（液體）

J=q/A·t=D（c1-c2）

/L（c1>c2）

A、t、D分別為面積、時間及擴散系數(shù)膜厚度為L，膜兩側濃度差為（c1-c2）P=DS式中P滲透系數(shù),S為溶解度系數(shù)

J=DS(p1-p2)/L=P(p1-p2)/L

聚合物的結構和物理狀態(tài)對滲透性影響甚大(鏈柔性,結晶度,極性基團)

(3)影響高分子材料耐溶劑性的因素

溶解熵Sm放熱量Gm

耐溶劑性

大分子熱運動擴散耐溶劑性

溫度柔性耐溶劑性

結晶、取向、交聯(lián)，M耐溶劑性

滲透性影響高分子材料耐溶劑性的因素

2、環(huán)境應力開裂(ESC)在應力（外加的或內部的殘余應力）與某些介質（如活性物質）共同作用下，高分子材料出現(xiàn)銀紋，并進一步生長成裂縫，直至發(fā)生脆性斷裂。

聚合物對環(huán)境應力開裂破壞的敏感性取決于結構因素。比如聚合物的分子量，熔體指數(shù)，結晶度，密度等。介質的影響，取決于溶解度差異，只有溶解度參數(shù)差值在某一范圍內時，才易引起局部溶脹，導致環(huán)境應力開裂。

4.6.2化學腐蝕(chemicalcorrosion)1、環(huán)境介質(media)的化學腐蝕作用(1)酸(acid)、堿(base)、鹽(salt)腐蝕作用①酸、堿、鹽對金屬腐蝕

酸氫離子的濃度酸的陰離子的氧化還原性,表4-35,4-36

堿腐蝕性一般比酸小，對鋁、鋅、錫、鉛等兩性金屬有顯著的腐蝕性,鎳具有很好的耐堿性一般認為,堿金屬原子量越大,腐蝕性越小.

鹽影響極為錯綜復雜使pH值發(fā)生變化的鹽;氧化還原性鹽;

②酸、堿、鹽對高分子的腐蝕多數(shù)高分子材料都具有良好的耐腐蝕性

雜鏈高分子------化學介質老化，水解③酸、堿、鹽對無機非金屬材料的腐蝕性

硅酸鹽陶瓷

SiO2+2NaOHNa2SiO3+H2O易溶于水及堿液中。SiO2與氫氟酸反應。與高溫磷酸反應。

耐腐蝕性與礦物組成有關

耐腐蝕性與結構相關

結晶SiO2耐酸、堿

無定形SiO2溶于堿

孔隙(poros)——耐腐蝕性降低。(2)大氣腐蝕大氣中水和氧等物質的作用而引起的腐蝕如，鐵：在空氣中生銹(腐蝕量占一半以上)高分子：氧氣、臭氧、光照射等引起迅速的老化變質①大氣腐蝕的特征大氣是組分復雜的混合物,表4-38

非金屬材料，如高分子材料——化學腐蝕

金屬材料——單純化學腐蝕——緩慢，如氧化電化學腐蝕——水汽在金屬表面形成液層，構成電解質液膜層

②金屬材料在大氣中的耐蝕性及防護防護：研制和選用耐蝕材料，如低合金鋼；涂層和鍍層保護，如油漆和金屬鍍層；降低大氣濕度③高分子材料在大氣中的耐腐蝕性

1.氧化作用：如PE，中溫，與氧作用——自由基鏈式反應。

臭氧(ozone)：開裂。如天然橡膠和合成彈性體2.耐侯性(weathering)：抵抗室外天氣條件的能力主要有：紫外線溫度濕氣活性氣體其它如風、雪等

3.

耐侯性提高方法：

a紫外線吸收劑,2-羥基二苯丙酮,2-羥基苯甲酸苯酯b抗氧劑,芳香胺類c選材

4.耐輻射性

輻射交聯(lián)：