金屬腐蝕與防護防護方法_第1頁
金屬腐蝕與防護防護方法_第2頁
金屬腐蝕與防護防護方法_第3頁
金屬腐蝕與防護防護方法_第4頁
金屬腐蝕與防護防護方法_第5頁
已閱讀5頁,還剩111頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

關(guān)于金屬腐蝕與防護防護方法第1頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)外加電流陰極保護示意圖電流關(guān)系:ⅠIcⅠ=ⅠIcⅠ-Ia外加電流陰極保護陽極區(qū)陰極區(qū)腐蝕金屬陰極陽極IcorIaIcIcor=Oa=/Ic/腐蝕電池-+I直流電源輔助陽極陰極陽極輔助陽極I--+IcIaIaI-第2頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)EEorEeaLgicorLgiprLgiEEorEeaLgicorLgiprLgiEe(H??H)/ic/ia活化極倫控制腐蝕體系氧擴散控制腐蝕體系兩種腐蝕體系所需保護電流的比較第3頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月陰極保護的原理

:由外電路向金屬通入電子,以供去極化劑還原反應所需,從而使金屬氧化反應(失電子反應)受到抑制。當金屬氧化反應速度降低到零時,金屬表面只發(fā)生去極化劑陰極反應。陰極保護的效果用保護度η表示第4頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月(2)保護參數(shù)

保護電位Epr:陰極保護中所取的極化電位。顯然,要使金屬的腐蝕速度降低到零,達到“完全保護”(即保護度η=100%),必須取陽極反應平衡電位作為保護電位,即取Epr=Eea。(最小)保護電流密度ipr:與所取保護電位對應的外加極化電流密度叫做保護電流密度。*在兩個保護參數(shù)中,保護電位是基本的控制指標。第5頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月陰極保護適合的體系:從理論上來講,任何體系都可以。但在工程上作為一種腐蝕控制技術(shù)還要求保護電流密度比較小,在經(jīng)濟上才合算。陰極保護的經(jīng)濟指標可以用保護效益Z來衡量腐蝕體系的陰極極化率大,陽極極化率小(即陰極極化曲線陡而陽極極化曲線平),則隨著電位負移,金屬腐蝕速度減小快,而保護電流密度增加慢,保護效益也就較大,可以滿足經(jīng)濟指標方面的要求。

第6頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月工業(yè)上應用陰極保護的腐蝕體系是:

土壤、海水、河水等環(huán)境中的碳鋼管道、構(gòu)筑物、設備。*確定保護電位時應考慮兩個方面的因素:第一,從保護效果來講,Epr越負越好。第二,析氫反應的影響。析氫是使極化電流密度迅速增大,保護效益降低;析氫還可能造成對設備金屬材料的危害,如氫脆問題,以及對金屬表面涂層的破壞。

第7頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月陰極保護舉例:測量陰極極化曲線,確定是否適宜采用陰極保護。從極化曲線上確定保護電位,及相應的保護電流密度。計算保護度:測量極化曲線得出保護電位的大致范圍后,將試樣恒定在不同的極化電位,經(jīng)過適當?shù)谋┞稌r間,用失重法測量金屬的腐蝕速度,從而計算不同極化電位下的保護度。

第8頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)電位(mv.sce)

-1000-900-800

123456789電流密度(A/m2)碳鋼在聯(lián)堿鹽析結(jié)晶器溶液中的陰極極化曲線引自?電化學保護在化肥生產(chǎn)中的應用?

P71

1:靜態(tài)2:微攪動溶液成分:Fnh?56滴度

CnH?42.5滴度

Cl-113滴度

Na+70.5滴度常溫0.3180.55第9頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)碳鋼在聯(lián)堿鹽析結(jié)晶器溶液中的保護參數(shù)保護電位(nv/sce)-850-900-950-1000-1050保護電流密度(A/m2)00.3180.551.273.2腐蝕速度(mm/y)1.0840.2070.04040.02710.01700.0165保護度(%)080.996.397.598.498.5析氫情況產(chǎn)生少量氫氣泡大量析氫試驗時間:144小時溶液成分:FnH?64滴度CNH?28.8滴度Cl-100滴度試驗溫度:常溫

引自?電化學保護在化肥生產(chǎn)中的應用?

P74第10頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)金屬或合金

參比電極Cu/飽和CuSO?Ag/AgCl/海水(2)Ag/AgCl/飽和KClZn/潔凈海水鐵與鋼含氧環(huán)境缺氧環(huán)境-0.85-0.95-0.80-0.90-0.75-0.85+0.25+0.15鉛-0.6-0.55-0.5+0.5銅合金-0.5~-0.65-0.45~-0.6-0.4~-0.55+0.6~+0.45鋁(3)正的極限值負的極限值-0.95-1.2-0.90-1.15-0.85-1.1+0.15-0.1一些金屬的保護電位

(單位:V)(1)比表數(shù)據(jù)取自1973年8月英國標準研究所制定的陰極保護規(guī)范(2)海水指潔凈,并未稀釋的海水(3)鋁進行陰極保護時,電位不能太負,否則會加速腐蝕,產(chǎn)生負保護效應第11頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)鋼鐵的(陰極保護)保護電流密度環(huán)境條件Ipr(mA/m2)環(huán)境條件Ipr(mA/m2)稀硫酸海水淡水高溫淡水高溫淡水室溫流動流動氧飽和脫氣1201506018040中性土壤中性土壤中性土壤混凝土混凝土細菌繁殖通氣不通氣含氯化物無氯化物40040451<金屬防蝕技術(shù)便覽>幾個腐蝕體系的陽極保護參數(shù)金屬溶液溫度°C致(A/m2)維(A/m2)Epp~Etp(v.sce)碳鋼碳鋼碳鋼不銹鋼50%H?So?碳銨生產(chǎn)碳化液25%NH?oH67%H?So?2740室溫242325300左右2.656310.5~1<0.30.001+0.6~1.4-0.3~+0.9-0.8~+0.4+0.03~+0.8第12頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月(3)兩種陰極保護法

外加電流陰極保護所需保護電流是由直流電源(如蓄電池、直流發(fā)電機、整流器等)提供的;而犧牲陽極保護中所需保護電流是由犧牲陽極的溶解所提供的。犧牲陽極材料都是活潑的有色金屬,常用的有鋅、鋁、鎂。為了有效地發(fā)揮保護作用,犧牲陽極的電位要足夠負,陽極極化率要小,特別是表面不能生成保護性的腐蝕產(chǎn)物膜,陽極溶解要均勻。

第13頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)兩種陰極保護示意圖.外加電流保護法.箭頭表示電流方向.犧牲陽極保護法.箭頭表示電流方向+-直流電源輔助陽極腐蝕介質(zhì)被保護設備埋地管道犧牲陽極地面接線盒第14頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月兩種陰極保護法的比較:犧牲陽極保護法安裝簡單,不需要直流電源,對周圍設備的干擾小。但犧牲陽極消耗大,難以調(diào)節(jié)在最佳保護電位,且提供的電流較小。外加電流陰極保護法不消耗有色金屬,可以提供較大的保護電流,對保護效果易于進行監(jiān)測和控制,但需要直流電源,對保護系統(tǒng)要經(jīng)常進行檢查和管理,由于電流流過的范圍寬,可能對周圍其他金屬設備產(chǎn)生雜散電流腐蝕。第15頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月陽極保護

原理對具有活態(tài)—鈍態(tài)轉(zhuǎn)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(wěn)定鈍化區(qū)內(nèi),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。第16頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月

EEtpEpp

i維

i致

i能夠進行陽極保護的腐蝕體系的陽極極化曲線及保護參數(shù)第17頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月陽極保護的實現(xiàn)必須具備兩個條件:

第一腐蝕體系的陽極極化曲線上存在鈍化區(qū),即在陽極極化時金屬能夠鈍化。第二陽極極化時金屬的電位要正移到鈍化區(qū)內(nèi),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)。

第18頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月(2)保護參數(shù)

致鈍電流密度i致:為使金屬鈍化所需的外加陽極極化電流密度。維鈍電流密度i維:鈍化區(qū)所對應的陽極極化電流密度。i維用于維持金屬的鈍態(tài),在陽極保護中反映日常的電耗和鈍化后金屬的腐蝕速度。i維越小,陽極保護的效果越好。維鈍區(qū)電位范圍Epp~Etp:反映金屬鈍態(tài)的穩(wěn)定程度,鈍化區(qū)電位范圍越寬,說明金屬鈍化后不容易活化或過鈍化。第19頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)鋼鐵的(陰極保護)保護電流密度環(huán)境條件Ipr(mA/m2)環(huán)境條件Ipr(mA/m2)稀硫酸海水淡水高溫淡水高溫淡水室溫流動流動氧飽和脫氣1201506018040中性土壤中性土壤中性土壤混凝土混凝土細菌繁殖通氣不通氣含氯化物無氯化物40040451<金屬防蝕技術(shù)便覽>幾個腐蝕體系的陽極保護參數(shù)金屬溶液溫度°C致(A/m2)維(A/m2)Epp~Etp(V,SCE)碳鋼碳鋼碳鋼不銹鋼50%H2SO4碳銨生產(chǎn)碳化液25%NH4OH67%H2SO42740室溫242325300左右2.656310.5~1<0.30.001+0.6~1.4-0.3~+0.9-0.8~+0.4+0.03~+0.8第20頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月電化學保護中的輔助電極系統(tǒng)

(1)輔助電極材料外加電流陰極保護和陽極保護需要有輔助電極構(gòu)成電流回路。輔助電極的作用是通電,故輔助電極材料必須導電良好,能通過較大的極化電流密度,有足夠的耐蝕性、機械性能,加工性能和經(jīng)濟性能?!瘛裢饧与娏麝帢O保護中的輔助陽極材料●●陽極保護中的輔助陰極材料

第21頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)輔助陽極材料的性能陽極材料

使用環(huán)境容許電流密度(A/dm2)消耗率Kg/Ay碳鋼鑄鐵鋁硅鑄鐵硅鑄鐵石墨石墨磁性氧化鐵磁性氧化鐵鉛銀合金鍍鉑鈦鍍鉑鈦水中、土中水中、土中淡水海水淡水、土中海水淡水海水土中海水海水、淡水土中——0.10.50.10.10.0254.00.10.3~310492~92.4~40.3~10.05~0.20.160.04約0.1約0.10.030.0000060.000006日本學術(shù)振興會?金屬防蝕技術(shù)便覽?第22頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月(2)電流分散能力和輔助電極系統(tǒng)設計

●●電流分散能力極化電流均勻地分散到被保護設備表面上的能力叫電流分散能力。分散能力越好,被保護設備表面上的極化電位越均勻,保護效果越好。*實際生產(chǎn)設備結(jié)構(gòu)復雜,各部件之間還存在著對極化電流的屏蔽作用。*改善極化電流分布的均勻性。

第23頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)陰極保護中電流遮蔽作用的例引自?電化學保護在化肥生產(chǎn)中的應用?P83.84?有突出部分結(jié)構(gòu)(a)對管內(nèi)壁保護(b)管束間實施保護-+-+-+第24頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)碳化塔冷卻水箱陽極保護電流分散能力的模擬測定

引自?電化學保護在化肥生產(chǎn)中的應用?-+橫斷面輔助陰極甘汞電極整流器水箱輔助陰極氨水槽第25頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月●●輔助電極系統(tǒng)的設計

首先是要確定輔助電極的數(shù)量和位置。為了減小輔助電極到設備表面各部位的距離差異,輔助電極的布置是十分重要的。在設備形狀較復雜,或不利于電流分布時,應適當增加輔助電極的數(shù)目。

第26頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月●●輔助電極的安裝輔助電極安裝的基本要求是:牢固。不能因機械振動,流體沖擊等原因而損壞或脫落。絕緣。輔助電極與被保護設備之間要嚴格絕緣,不能造成短路。導電。輔助電極與連接導線之間要導電良好,不能形成大的電阻。

密封。對于密封設備,輔助電極或?qū)Ь€穿出設備的部位要按密封和絕緣的要求設計。

第27頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)陰極的支承和絕緣塔壁陰極角鋼絕緣瓷瓶塔壁角鋼絕緣板絕緣套角鋼陰極棒陰極圈第28頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)陰極引出棒的安裝和絕緣固定盤級極引出棒接管陰極圈塔壁法蘭絕緣墊絕緣套管鋁母排第29頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月●●直流電源和控制方式

直流電源可選用蓄電池,整流器,直流發(fā)電機,而以整流器應用最多。參比電極在用恒電位儀作直流電源時,參比電極更是必不可少的。對參比電極的基本要求是:電位穩(wěn)定;不容易極化;安裝方便,使用可靠。

第30頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月控制方式

控制電流法:以極化電流作為控制對象。這種方法是粗略的,很難保證設備處于最佳保護電位。優(yōu)點是簡單,投資少??刂齐娢环ǎ阂员槐Wo設備的電位作為控制對象。這種方法是基本的,應用最多。控制槽壓法:以槽壓為控制對象,不需要參比電極。間歇極化法:按一定的時間間隔間歇的通入極化電流,主要用于陽極保護。因為切斷極化電流后,雖然金屬電位會衰減,但在一段時間內(nèi)仍處于鈍化區(qū),不會立即活化。

第31頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月●●犧牲陽極法陰極保護

犧牲陽極的性能(1)電位要足夠負(2)陽極溶解性能好(3)理論發(fā)生電量大(4)實際發(fā)生電量和電流效率實際發(fā)生電量總是小于理論發(fā)生電量,所占百分比稱為電流效率。第32頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)三類犧牲陽極的電化學性能(環(huán)境:海水)陽極材料開路電位(v,scE)工作電位(v,scE)實際發(fā)生電量(A.h/kg)電流效率(%)溶解性能zn—Al-cd-1.05~-1.09-1.00~-1.0578095腐蝕產(chǎn)物容易脫落表面溶解均勻Al-Zn-In-1.18~-1.10-1.02~-1.05240085同上Mg-6Al-3Zn-1.48對Fe驅(qū)動電壓0.65v122055

Zn-Al-Cd系犧牲陽極的化學成分(1)

Al0.3~0.6%,cd0.05~0.12%,zn余量

Zn-Al-Cd系犧牲陽極的化學成分(2)

Zn2.5~4.5%、In0.018~0.050%、cd0.005~0.02.%Al余量

Mg-6Al-3zn系犧牲陽極的化學成分(3)

Al5.3~6.7%、Zn2.5~3.5%,Mg余量(1)GB4950-85“鋅-鋁-鎬合金犧牲陽極“(2)Gb4948-85“鋁-鋅-銦合金犧牲陽極“(3)是本學術(shù)振興會編<金屬防蝕技術(shù)更覽>第33頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)陽極保護陰極保護相同只能用于電解質(zhì)溶液的連續(xù)液相部分;所需極化電流必須符合經(jīng)濟要求;設備結(jié)構(gòu)不能太復雜。不同1、本質(zhì)上的差別:陽極極化時金屬腐蝕傾向增大,才只適用于能陽極鈍化的體系。1、陰極極化時:金屬腐蝕傾向減小,到達穩(wěn)定區(qū)則金屬不會腐蝕,故原理上適用于一切腐蝕體系。2、鈍化前要經(jīng)過電解腐蝕階段維鈍電流密度對應于保護下的腐蝕速度2、不會產(chǎn)生電解腐蝕,保護電流和設備腐蝕速度沒有直接關(guān)系。3、控制電位要求高3、控制電位要求低4、致鈍電流大,而維鈍電流小,投資費用高,日常操作費用低。4、極化電流變化不大,投資費用較低,而日常操作費用較陽極保護高。5、強氧化性介質(zhì)中保護效果好5、多用于弱和中等程度腐蝕環(huán)境,(特別是氧擴散控制體系)6、設備不會造成氫損害6、析氫可能造成設備材料的鼓泡或脆性,對加壓和高強材料危險。77、可能造成兩性金屬腐蝕增加,加速涂料破壞,有利Ca2+.Mg2+沉積陽極保護和陰極保護的比較第34頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月●●電化學保護應用實例

1碳銨生產(chǎn)中碳化塔的陽極保護電化學保護在化肥生產(chǎn)中的應用:14~60TQ150.1/74452長征輪外加電流陰極保護的設計和應用腐蝕與防護,1980,(3):313不銹鋼濃硫酸換熱器的陽極保護研究化工機械,1987,14(5):4054黃浦江上游引水過江鋼管的外加電流陰極保護腐蝕與防護,1990,11(3):152第35頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月5φ1.8米海水輸送管內(nèi)壁恒電位陰極保護腐蝕與防護,1982,3(2):416陰極保護在我廠輸油管道上的應用化工腐蝕與防護,1986,(4):227氨水罐群循環(huán)極化法陽極保護化工機械,1983,(1):498用固體電解質(zhì)涂料對貯油罐外底實施外加電流陰極保護中國腐蝕與防護學報,1992,12(2):149第36頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月10陰極保護防止堿液蒸發(fā)鍋應力腐蝕破裂化工機械,1975,(4):6111鎂合金犧牲陽極對貯水式家用電熱水器的陰極保護腐蝕與防護,1999,20(2):7812廠區(qū)埋地鋼管外加電流陰極保護材料保護,1995,28(10):2713陰極保護技術(shù)在地下輸水管道上的應用黑龍江石油化工,1998,(3):3214臺洲海輪海水壓載艙的犧牲陽極法陰極保護中國腐蝕與防護學報,1998,18(4):297第37頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月15陜京輸氣管道外防腐設計天然氣工業(yè),1998,18(1):6916港工設施犧牲陽極保護的設計和安裝

17陰極保護在城市煤氣管道上的應用

18海水熱交換器應用犧牲陽極保護技術(shù)的探討

19船體陰極保護參數(shù)的探討

20陰極保護技術(shù)在原油儲罐上的應用石油化工腐蝕與防護,1996,13(4):24第38頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月文獻摘要內(nèi)容:1體系的構(gòu)成,設備的材質(zhì),溶液組成2為什么能采用陽極保護或陰極保護?3保護參數(shù)4輔助電極、參比電極的設計5保護效果第39頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)碳銨生產(chǎn)裝置中碳化塔陽極保護10008006004002000-200-400-600-800-10001.NH?OH溶液2.NH?HCO?溶液3.碳化工作液40??電位-1012陰極框架支撐接電源正極123陰極框架陰極棒冷卻水箱塔體塔底陰極筐陰極引出棒接電源負極陰極母排Lgi(A/M2)第40頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)SO?發(fā)生器陽極保護電位E(V硫酸亞汞電極)3.83.43.02.62.2.1.81.41.00.60.2-0.2-0.6-1.0-2-101231.室溫2.100?c3.200?c4.250?c5.300?c1455423Lgi(A/m2)第41頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)氨水罐群循環(huán)極化法陽極保護示意引自<化工機械>1983No.P54周期轉(zhuǎn)換可控硅恒電位儀(循環(huán)周期8分:極化2分,斷電6分)氨水成分:NH?18-20%Co?微量-2%尿素0-1.5%參參參參1234輔助參比工作12344#1#2#3#----陰極1Cr1321m2參比電極:Pb++++第42頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)輔助陽極和參比電極分布平面圖輔助陽極:合金陽極,左右對秒,基本均勻分布,陽極間距25-28M,安裝在重戴水線到船底基線展開面的1/3處。參比電極:Ag/Agce電極,共6支,左右舷各3支,分布在兩個陽極之間,陽極屏蔽層邊緣。長征艙外加電流陰極保護<腐蝕與防護>1980,No3船尾A1R1A3R3AsA7R5A9A2R2A4A6R4AsA10R6三貨艙尾軸弄控制室主機艙副機艙行李艙二貨艙一貨艙船首第43頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)陽極:石墨陽極井深度50M。第中井垂直安裝陽術(shù)8至9個,參比電極:Cu/飽和硫酸銅電極黃浦江這江引水鋼管外加電流陰極保護陰極保護站陽極深井?參比電極井編號為沉井號???461011南市水廠參×-+黃浦江過江鋼管參比電極沉井陽極深井第44頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)貯罐外底陰極保護(固體電解質(zhì)涂層的應用)直流電源參比電流位置v石墨參比電極瀝青砂層粗砂墊層-+因體電解質(zhì)涂陽極涂層第45頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月防護技術(shù)地下輸油鋼管犧牲陽極保護鎂陽極11Kg發(fā)生電流93mA鎂陽極輸油管鎂陽極[陽極埋沒]公路面測試樁2.4m2.4m1.4m公路[陽極分布]輸油鋼管?529×71#陽極組1#測試樁嚴重腐蝕區(qū)(長120米)2#陽極組2#測試樁第46頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月2.控制環(huán)境方法

(1)除去環(huán)境中的腐蝕性物質(zhì)除去環(huán)境中造成金屬腐蝕而與生產(chǎn)工藝過程無關(guān)的物質(zhì),可以使金屬的腐蝕速度大大降低,設備得到有效的保護。鍋爐用水除氧熱力法化學法調(diào)節(jié)介質(zhì)pH值氯氣脫水降低空氣濕度第47頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月(2)緩蝕劑

緩蝕劑的定義在腐蝕環(huán)境中以適當濃度和形式(一般是很少的量)添加某種物質(zhì),能使金屬的腐蝕速度大大降低,這種物質(zhì)就叫緩蝕劑(即腐蝕抑制劑)。*緩蝕劑可以是單組分物質(zhì),也可以是多組分的復合物質(zhì)。緩蝕劑保護方法使用方便,投資少。投入少量就可取得很好的保護效果,得到了廣泛的應用。

第48頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月緩蝕劑的性能

緩蝕劑的保護效果用緩蝕(效)率表示。緩蝕率是加入緩蝕劑后金屬腐蝕速度減小的百分數(shù)

緩蝕率不僅與緩蝕劑的種類有關(guān),而且與緩蝕劑的加入量和使用條件密切相關(guān)。當緩蝕劑停加以后,緩蝕率隨時間逐漸下降,最后完全喪失。這段時間稱為緩蝕劑的后效時間,表示緩蝕劑保護作用的持久性。第49頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月

緩蝕劑的分類

按化學組成,可分為無機緩蝕劑,有機緩蝕劑。按保護金屬種類,可分為鋼鐵緩蝕劑,鋁及鋁合金緩蝕劑等。按溶解性能,可分為油溶性緩蝕劑,水溶性緩蝕劑等。按溶液pH值,可分為中性介質(zhì)緩蝕劑,酸性介質(zhì)緩蝕劑等第50頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月緩蝕劑EE不同為型緩蝕劑對實驗極化曲線的影響lgi陰極型lgi陰極型Elgi混合型lgi鈍化型第51頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月按照電化學理論:緩蝕劑分為陽極型(主要抑制陽極反應)、陰極型(主要抑制陰極反應)、混合型(對陽極反應和陰極反應都有抑制作用)三類。按照保護膜的性質(zhì)可將緩蝕劑分為氧化膜型(緩蝕劑與金屬反應生成氧化物膜)、沉淀膜型(緩蝕劑與溶液中某些物質(zhì)反應生成沉淀膜)、吸附膜型(緩蝕劑吸附在金屬表面形成保護膜)。第52頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月緩蝕劑

I’corIcorI[陰極型緩蝕劑]土壤EcorE’cor

緩蝕劑對電極反應的作用陰極極率Pc增大

I’corIcorI[混合極型緩蝕劑]陰極極化率Pc陽極極化率Pa都增大

I’corIcorI[陽極型緩蝕劑]陽極極化率Pa增大EcorE’corEcorE’corEEE

三種緩蝕劑保護膜緩蝕劑類型保護膜示意圖膜的保護性能氧化膜型薄而至密,與金屬結(jié)合牢固,保護效果好沉淀膜型厚而多釓,與金屬結(jié)合較差,保護效果不好,可能造成結(jié)據(jù)問題吸附膜型在酸性介質(zhì)中保護效果好,要求金屬表面潔凈第53頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月幾類常用的緩蝕劑

鈍化劑鈍化劑屬于陽極型緩蝕劑,能促使金屬表面轉(zhuǎn)變?yōu)殁g態(tài),生成保護性的氧化物膜,使金屬腐蝕速度大大降低。鈍化劑本身就具有氧化性,如鉻酸鹽、亞硝酸鹽,氧也是一種鈍化劑。鈍化劑的緩蝕率很高,但用量必須足夠。如果加入劑量不足,可能導致腐蝕加速或發(fā)生孔蝕,評價鈍化劑性能的一個重要指標是“臨界致鈍濃度”,即在給定體系中使金屬鈍化所需的鈍化劑最低濃度。臨界致鈍濃度愈小,鈍化劑性能愈好。第54頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月Elgi

Elgi

[抑制陽極反應][促進陰極反應]鈍化劑的作用機理陽極極化曲線向左下方移動陰極極化曲線向右上方移動第55頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月緩蝕劑12.04.06.08.01.0鉬酸銨對碳鋼在碳化液中陽極行為的影響引自<催化電化>1973.NO1P141.濃氨水2.濃氨水+0.5克鉬酸銨3.濃氨水+1.0克鉬酸銨4.濃氨水+1.5克鉬酸銨電流(MA)電+1200位

+800+4000-400-800-1200234第56頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月(2)陰極型緩蝕劑

陰極型緩蝕劑的作用在于增大腐蝕電池的陰極極化,使陰極反應速度降低,從而減小金屬的腐蝕。有的陰極型緩蝕劑能減小氫離子還原反應的交換電流密度,使析氫反應變得困難。如硫化物、砷化物等。這類化合物可能導致金屬的氫損傷(氫鼓泡、氫脆等),而且大都有毒,所以酸溶液中已很少使用。有些陰極型緩蝕劑能夠在腐蝕電池的陰極區(qū)形成沉淀膜,使陰極區(qū)面積減小,陰極極化增強。如Zn2+(常使用ZnSO4)。

第57頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月(3)沉淀型緩蝕劑

指通過金屬表面形成沉淀膜來發(fā)揮作用的一類緩蝕劑。在沉淀型緩蝕劑中,聚磷酸鹽是重要的一類。目前應用較多的三聚磷酸鈉(Na5P3O10)、六偏磷酸鈉(Na6P6O18)。沉淀型緩蝕劑常稱為“安全緩蝕劑”,用量不足不會增加金屬的腐蝕。沉淀型緩蝕劑的保護效果一般不如鈍化劑。另外,有可能造成熱交換器表面結(jié)垢,影響傳熱。第58頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月緩蝕劑80604020腐蝕速度mddLg(Q/1-Q)050100150200210-1-5-4-3鈣濃度(ppm)等溫吸附關(guān)系曲線體系:20#碳鋼-INHCE緩蝕劑:那可汀(四氫異喹啉類生物堿)lgc吸附平衡常數(shù)Ka=2.2410?吸附自由焓?Ga?=-35.4KT/mol聚磷酸鹽緩蝕效果與水中鈣濃度的關(guān)系第59頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月(4)有機緩蝕劑

有機緩蝕劑的緩蝕作用大多是通過在金屬表面形成吸附膜來實現(xiàn)。有機緩蝕劑大多含氮或硫,或者二者都有如硫醇、硫醚、胺類和有機胺的鹽類、硫脲及其衍生物等。

疏水基親水基移動障礙能量障礙吸附型緩蝕劑在金屬表面形成的吸附膜模型第60頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月吸附膜的緩蝕作用機制:

有機緩蝕劑都含有極性基團和非極性基團。前者是親水性的,后者是疏水性的(或親油性的)。極性基團通過物理吸附或化學吸附作用吸附在金屬表面上,改變了金屬表面的電荷狀態(tài)和界面性質(zhì),使能量狀態(tài)穩(wěn)定化,從而降低了腐蝕反應傾向(能量障礙)。同時,非極性基團形成一層疏水性的保護膜,阻礙腐蝕性物質(zhì)向金屬表面移動(移動障礙)。

第61頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月●●物理吸附以靜電引力為主與金屬表面帶電狀態(tài)密切相關(guān)。

零電荷電位(用Eq=0表示):指金屬表面無剩余電荷時的電位。當Ecor>Eq=0則金屬表面帶過剩正電荷;當Ecor<Eq=0則帶過剩負電荷。為了促進物理吸附,可采取改變金屬表面帶電狀態(tài)的辦法。如添加Cl-。●●化學吸附是指緩蝕劑分子中極性基團中心原子的未共用電子對和金屬形成配價鍵而引起吸附。第62頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月緩蝕劑電極系統(tǒng)的零電荷電位(伏,SHE,室溫)電極材料電解質(zhì)溶液零電荷電位電極材料電解質(zhì)溶液零電荷電位AgC(石墨)C(活性)CdCoCrCuFeGa0.1NKO?0.01NNa?SO?0.05NNaClINH?SO?+INNa?SO?0.001NKCL0.1NH?O?+0.02NNa?SO?0.1NNaOH0.02NNa?SO?0.1NH?SC?+0.002NNa?SO?0.1NHcl+INKCl-0.05-0.70-0.07-0.0-0.2-0.90-0.33-0.45-0.02-0.29-0.60HgNiPbPbo?Pt(光亮)Pt(鉑墨)TeTlTl(Hg)zn0.01NNaF0.001NHCl0.001NKCl0.01NHClO?0.1NH?SO?+INNa?SO?0.01NH?SO?+INNa?SO?INH?SO?0.001NKClINNa?SOINNa?SO-0.192-0.06-0.691.800.270.4-1.00.61-0.80-0.65-0.63第63頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月緩蝕機理主要有兩種類型:

●●幾何復蓋效應:指吸附膜將金屬表面與酸溶液隔離開,在覆蓋了緩蝕劑吸附膜的金屬表面部分,電極反應不能進行;而未覆蓋表面部分電極反應按原來的歷程進行?!瘛褙摯呋褐妇徫g劑覆蓋了金屬表面的活性位置,使電極反應的活化能位壘升高,電極反應速度降低。

第64頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月緩蝕劑99.9%Fe絲在6NHCl(30?c)中的極化曲線根據(jù)Hackermall等,轉(zhuǎn)引自?Corrosionluhibitors?P1510??10??10??10?310?210?1

電-200位-300-400-500-600-700-800電流密度(A/cm2)未加緩蝕劑加1%壬撐亞胺第65頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月(5)氣相緩蝕劑(VPI)

氣相緩蝕劑主要用于減輕金屬設備和部件的大氣腐蝕。其作用機理是汽化以后,和空氣中的濕氣一起凝結(jié)在金屬表面,形成液膜。為了使氣相緩蝕劑能有效發(fā)揮作用,使用空間應當是封閉的,如包裝箱、倉庫。氣相緩蝕劑應當有比較大的蒸汽壓,容易揮發(fā)充滿金屬設備所在空間。第66頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月緩蝕劑的協(xié)同效應

幾種物質(zhì)分別單獨加入介質(zhì)中時效果不大,甚至沒有緩蝕作用,而將它們按某種配方復合加入,則可能產(chǎn)生很高的緩蝕效率。這種現(xiàn)象稱為緩蝕劑的協(xié)同效應(或協(xié)同作用)。相反,復合加入時緩蝕效果反而降低,稱為負協(xié)同效應。協(xié)同效應不是簡單的加和,而是相互促進。利用緩蝕劑的協(xié)同效應已經(jīng)開發(fā)出許多高效的復合緩蝕劑,今后仍然是緩蝕劑發(fā)展的方向之一。第67頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月緩蝕劑100500重鉻酸鈉和鋅墁的比例對復合緩蝕劑緩蝕效果的影響試驗條件:鋼,氧飽和循環(huán)冷卻水(ph=6.5,35°c)5天,未加緩蝕劑時腐蝕速度189mdd

根據(jù)Hatch,引自?CorrosionInhibitors?P138鋅鹽%050100失重150腐蝕速100度mdd50

0重鉻酸鈉%第68頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月緩蝕劑應用的幾個問題

要根據(jù)腐蝕體系的具體情況選擇有效的緩蝕劑,因為緩蝕劑的保護效果具有選擇性。要通過試驗確定緩蝕劑的最佳投效劑量和最佳使用條件。緩蝕劑對生產(chǎn)過程可能不利影響:如:起泡,形成乳狀液;使銹皮疏松脫落而導致管線阻塞;造成新的腐蝕問題;結(jié)垢而影響傳熱,這主要指沉淀型緩蝕劑。第69頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月緩蝕劑NaNO?濃度克/100亳升亞硝酸鈉濃度對碳鋼在氯化鈉溶液中腐蝕速度的影響重200量損失150Mg1005000.050.150.250.35溶液7.5g/lNacl試樣面積50cm2時間21晝夜

根據(jù)Patterson等,引用?金屬的緩蝕劑?P11315?c30°C第70頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月緩蝕劑腐4蝕速3度G/m2.h21緩蝕劑濃度對碳鋼腐蝕速度的影響碳鋼-5MHCe硫化二乙二醇濃度(mM/L)00.20.40.60.81.01.2若丁濃度(g/L)1101001000腐20蝕速15度g/m2.h1105碳鋼-20%H?SC?室溫第71頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月(4)緩蝕劑對設備材質(zhì)是否會造成損害。

(5)緩蝕劑的毒性和環(huán)境污染是一個重要問題。(6)在實際生產(chǎn)系統(tǒng)中緩蝕劑的流失是造成失效的常見原因。(7)進行緩蝕劑保護效果的經(jīng)濟評價。開發(fā)高效而價廉的緩蝕劑品種。(8)為了保證緩蝕劑使用有效而經(jīng)濟,應對保護效果進行監(jiān)測,避免緩蝕劑濃度不足達不到保護效果,或者緩蝕劑加入過多造成浪費。

第72頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月緩蝕劑應用實例

酸洗酸洗除銹和除垢是一種常用的金屬表面清凈處理,其原理是利用酸溶液對金屬表面銹層和垢層的溶解能力,以及析氫所產(chǎn)生的機械剝離作用。良好的酸洗液應滿足以下要求:

除銹(或除垢)速度快;對基體金屬腐蝕小。酸洗液需加入高效緩蝕劑;抑制酸霧能力強;不會對金屬材料機械性能造成不利影響。第73頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月部分國產(chǎn)酸洗緩蝕劑三種所相緩蝕劑的蒸汽壓名稱主要成分緩蝕劑溫度

蒸汽壓(Pa)天津若丁(新)沈-D二鄰甲苯硫脲,食鹽,淀粉,平平加苯胺,甲醛縮合物工讀-3蘭4-A苯胺,烏格托品縮合物沒酸,苯胺,烏格托品縮合物亞硝酸二環(huán)已胺10320.003990.0532蘭57701苯胺,烏格托品,硫氰化鉀,芐基吡啶釜殘,季銨鹽亞硝酸二民丙胺15.6250.4820.8267801BH-2苯胺,烏格托品,苯已酮咪唑啉類碳酸環(huán)已胺252853.2266IMC-4川天1-28601-CT季銨鹽類苯胺環(huán)已酮,甲醛,炔醇烷基吡啶芐基委銨鹽,平平加緩蝕劑第74頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月(2)石油工業(yè)

為了提高油、氣產(chǎn)量,需要采用酸化工藝。在高溫井中用1520%鹽酸進行酸化壓裂施工,緩蝕劑的保護性能是關(guān)鍵。(3)循環(huán)冷卻水(4)汽車冷卻系統(tǒng)(5)機器、設備、部件防銹(6)化學工業(yè)中的應用合成氨裝置脫碳系統(tǒng)。尿素合成塔。第75頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月3.覆蓋層保護

覆蓋層保護的特點(1)基底材料和覆層材料組成復合材料,可以充分發(fā)揮基底材料和覆層材料的優(yōu)點,滿足耐蝕性,物理、機械和加工性能,以及經(jīng)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于三個方面的因素:●●覆層材料在使用環(huán)境中的耐蝕性、強度、塑性和耐磨性。

第76頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月●●覆層的均勻性、孔隙和缺陷。

●●覆層與基體金屬的結(jié)合力。**復層材料的耐蝕性不難通過合理選材來解決。使復蓋層保護達不到要求保護效果的主要原因是覆蓋層不連續(xù),缺陷多,以及與基體結(jié)合差。這是覆蓋層保護應用中必須注意解決的問題,特別是要注意施工技術(shù)的選擇和施工質(zhì)量的保證。

第77頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月

復蓋層保護技術(shù)的主要種類

電鍍噴涂滲鍍金屬鍍層熱浸金屬化學鍍覆蓋層金屬襯里雙金屬復合板第78頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月

陽極氧化化學化學氧化轉(zhuǎn)化膜磷酸鹽處理,草酸鹽處理,鉻酸鹽處理油漆涂料塑料涂覆非金屬搪瓷覆蓋層鋼襯玻璃非金屬材料襯里暫時性防銹層第79頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月選擇覆蓋層保護技術(shù)時應當考慮的方面

復層材料選擇●●覆層材料在使用環(huán)境中是否有良好耐蝕性;●●覆層材料和基底材料是否相容;●●覆蓋層能否使設備的功能不受影響,如傳熱、導電等方面的需要能否保持。(2)覆蓋層種類的選擇(3)經(jīng)濟上是否合理

第80頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月金屬覆蓋層

陽極性覆層在使用環(huán)境中,覆層材料的電位比基體金屬的電位負,比如鐵表面上用鋅作覆層。在覆層缺陷處形成的腐蝕電池中,覆層是陽極,能夠?qū)w金屬起到陰極保護作用。陽極性覆層常用作防護性覆層。

第81頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月電解質(zhì)溶液

鋅腐蝕陽極性覆蓋層第82頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月(2)陰極性覆層

在使用環(huán)境中,覆層材料的電位比基體金屬的電位正,如鐵表面上覆蓋鉻、鎳。如果覆蓋層存在缺陷,將加速基體金屬的腐蝕。因此陰極性覆層必須足夠完整、無孔隙,才能取得好的保護效果。機械隔離作用。

*覆層的極性不是絕對的,當環(huán)境條件改變時,覆層和基體金屬的電偶關(guān)系可能發(fā)生反轉(zhuǎn)。

第83頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月電解質(zhì)溶液鋼腐蝕鉻鋼陰極性覆蓋層第84頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月各種金屬復蓋層簡介

電鍍電鍍的優(yōu)點是:鍍層金屬純度高,分布均勻,與基體金屬結(jié)合牢固。鍍層具有較高硬度和耐磨性能。為獲得同樣保護效果所需要的覆層金屬最少。鍍層厚度容易控制,一般在常溫下進行,電鍍適應范圍很寬,從正電性金屬到負電性金屬,從低熔點金屬到高熔點金屬,從高純金屬到合金,都可以進行電鍍。第85頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月

陽極(Zn)陽極反應:

Zn=Zn2++2e

陰極(工件)陰極反應:

Zn2++2e=Zn

直流電源-+含Zn2+電鍍液電鍍鋅原理

第86頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月(2)噴涂(亦稱噴鍍)

優(yōu)點:鍍層厚度不受限制,對修復較長工件特別有利。噴涂工藝和設備比較簡單,移動方便,不管設備和部件的形狀和尺寸,都可按需要得到良好的噴涂層。缺點:涂層結(jié)構(gòu)不強,不能形成合金或焊住。質(zhì)點的重迭堆砌使噴涂層存在很大孔隙率,這對防護效果不利,需要采取封閉措施。第87頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月第88頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月第89頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月abc

cb火焰.金屬絲.燃料氣和氧進口.壓縮空氣進口[火焰噴涂]電弧.金屬絲.壓縮空氣進口[電弧噴涂]陽極ba陰極.粉末材料進口.工作氣體進口[等離子弧噴涂]三種熱噴涂原理及噴槍結(jié)構(gòu)示意第90頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月(3)滲鍍(表面合金化或化學熱處理)

滲鍍層和基體金屬之間是通過形成合金結(jié)合起來(冶金結(jié)合),因此不會因熱膨脹劇烈機械變形等原因而脫落。經(jīng)過滲鍍處理的部件,其尺寸幾乎沒有改變。常用的滲鍍金屬有鋁、鉻,以及非金屬元素硅、硼。鋼鐵經(jīng)過滲鋁,滲硅,滲鉻,以及二元或三元共滲,抗高溫氧化和高溫氣體腐蝕的能力大大提高。將電鍍層,噴涂層,熱浸層進行加熱擴散,得到滲鍍層,是滲鍍工藝發(fā)展方向之一。

第91頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月噴鋁層基體金屬Al2O3保護膜

鋁鐵化合物基體金屬噴鋁層(左)和擴散滲鋁層(右)剖面示意

第92頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月(4)熱浸

將工件浸入熔融的液態(tài)鍍層金屬中,經(jīng)短時間取出,便形成金屬覆層。這種施工方法最古老,簡單,但難以控制覆層厚度,操作時金屬損耗也大。使用熱浸法的條件是:基體金屬與覆層金屬之間能生成化合物或固溶體,才能具有足夠的結(jié)合力且不起皮脫落。一般用于鋼鐵管、板、帶、絲的鍍鋅、錫、鋁、鉛錫合金等,。第93頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月(5)化學鍍(也有稱為“無電解鍍”)

化學鍍鎳層與電鍍硬鉻層相比,硬度和耐磨性能相近,但化學鍍不需要電源,無電鍍硬鉻層中出現(xiàn)的脆性和網(wǎng)狀裂紋,而且比電鍍鎳層孔隙率低,化學穩(wěn)定性高。近年來又開發(fā)了脈沖化學鍍,進行化學鍍時迭加脈沖電流,可使鍍層更致密,更光亮,組織均勻,結(jié)合牢固,因而較薄鍍層就能達到較厚的普通化學鍍層相同的技術(shù)指標。

第94頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月(6)真空鍍(又叫物理氣相沉積(PVD))

真空蒸鍍,用電加熱使鍍層金屬揮發(fā),蒸汽以原子或分子形式沉積于被鍍工件上,形成很薄的(50~100nm)覆膜。陰極濺射利用高能離子或中性原子來轟擊金屬,使金屬原子飛出,沉積在基體材料表面形成保護膜;離子鍍是在高真空中使蒸發(fā)出來的鍍層原子離子化,在電場作用下沉積于工件表面形成保護膜。

第95頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月基板15kV基板15kV基板加熱器基板

[真空蒸鍍]真空度510-4托[離子鍍]真空度1510-4托

[陰極濺射]真空度10-310-2托

三種真空鍍原理圖第96頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月(7)金屬襯里

在碳鋼或低合金鋼設備內(nèi)部襯上耐蝕金屬薄板,既可滿足設備耐蝕性能方面的要求,又可節(jié)省耐蝕金屬材料,克服襯層金屬強度不足的缺點,常用的襯里金屬有不銹鋼、鋁、鉛、鈦。局部固定法包括焊接(塞孔焊,條焊,熔透焊等)和局部爆炸。整體松襯法是將襯里殼體焊接好,經(jīng)檢驗合格后放入外殼內(nèi)。這種方法的缺陷是外殼和襯里層之間存在間隙,影響承壓和傳熱。在整體襯里后進行熱膨脹或爆炸,可以清除殼體與襯里層的間隙。

第97頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月覆層基材對接焊加蓋板搭接焊

襯里層焊接的兩種形式第98頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月鋁板外殼橡皮板

炸藥封頭爆炸襯鋁示意

第99頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月(8)雙金屬復合板(包復)

將兩種不同金屬板材迭合,制成復合板。碳鋼(或低合金鋼)—不銹鋼復合板(簡稱不銹復合鋼板)主要用熱軋法制造,覆層不銹鋼板厚度通常為1.5~3.5毫米,是復合板厚度的15~20%,能大大節(jié)省不銹鋼。碳鋼—鈦復合板主要用爆炸復合。覆層厚度通常為2~3毫米。

第100頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月覆層金屬和覆蓋方法的選擇

對覆層金屬的選擇,主要考慮能否在預定使用的環(huán)境中有良好的耐蝕性。其次應考慮覆層金屬與基體金屬的電偶關(guān)系,以及設備對覆層金屬提出的物理,機械性能方面的要求。還應進行經(jīng)濟比較。對于覆蓋方法的選擇主要考慮需要的覆層厚度,對覆層孔隙率的要求,以及覆層施工能否適應設備的結(jié)構(gòu)和尺寸。

第101頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月化學轉(zhuǎn)化膜

將金屬部件置于選定的介質(zhì)條件下,使表層金屬和介質(zhì)中的陰離子反應,生成附著牢固的穩(wěn)定化合物。這樣得到的保護性覆蓋層叫做化學轉(zhuǎn)化膜。其反應一般式可寫成mM+nAZ-=MmAn+nze形成化學轉(zhuǎn)化膜的方法有兩類:一類是電化學方法,稱為陽極氧化或陽極化。另一類是化學方法,包括化學氧化,磷酸鹽處理,鉻酸鹽處理,草酸鹽處理。

第102頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月鋁的陽極(氧)化

鋁是易鈍化金屬,表面有天然氧化物膜,但只有0.02~0.14微米厚,經(jīng)陽極化處理可使氧化膜增厚至20~30微米,這層氧化膜與基體金屬結(jié)合十分牢固,具有很好的保護性能。鋁陽極化生成的氧化膜包括密膜層和孔膜層。密膜層(阻擋層)厚度很小,孔膜層存在大量孔隙(每平方厘米上億個),因此可以著色處理,獲得裝飾性外觀。著色方法主要有:染料著色和電解著色。第103頁,課件共116頁,創(chuàng)作于2023年2月

孔膜層

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論