通过在实验室建立潮湿和湿热两种大气环境,对纯铁和碳钢在模拟大气环境中初期腐蚀行为进行研究。尽管对碳钢和耐候钢在大气环境中形成的锈层的结构、组成以及生长动力学了解较多,但对初期的腐蚀行为了解得并不多。耐候钢相对于碳钢来说,有较好的耐大气腐蚀的性能,其原因是在表面形成了一层致密的氧化层,阻碍了腐蚀介质的进入。在含SO2的污染大气中,SO2可促进锈层状态的转变。......
2023-06-22
由于大气腐蚀的特殊性,大气腐蚀的电化学过程与本体溶液中发生的电化学过程有以下三点差别:
1)在潮大气腐蚀时,阳极过程往往是可以控制腐蚀速率的环节,而阴极过程往往不受氧气扩散控制,其反应速率取决于氧气从大气中溶入金属表面的薄电解液层中的速度,而这个速度与金属表面电解液层中的盐浓度和大气温度有关。一般来说,温度越高,氧气的溶解速度越低;盐浓度越高,氧气的溶解速度越低。
2)阴极反应一般为吸氧反应,析氢反应一般不会在大气腐蚀中发生。这是因为大气腐蚀过程中,由于电解层一般都比较薄,易于得到氧气。只有在电解液层很厚的湿大气腐蚀,并且电解液层中盐的浓度较高时,才有可能发生阴极析氢过程。
3)金属表面的电解液层一般都很薄,因此在大气腐蚀过程中,电阻极化一般都很大。
金属在大气环境中的腐蚀涉及大气环境、表面状态和组织结构等多方面因素。大气环境的相对湿度和温度是影响金属大气腐蚀行为的主要因素,当金属表面存在电解液膜后,使得金属从化学腐蚀转化为电化学腐蚀。在相对湿度足够高的潮大气腐蚀中,金属表面存在着肉眼不可见的薄液膜层。在空气湿度较大的大气腐蚀中,或当水分以雨、雪等形式直接落在金属表面时,在金属表面存在着用肉眼可见的凝结液膜层。由于金属表面液膜层厚度不同,腐蚀速率和行为也不相同。在这样的环境下,金属的早期腐蚀行为至关重要,对腐蚀的全过程影响很大。
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2023-06-22
虽然大气中SO2含量很低,但它在溶液中的溶解度比氧气约高1300倍,对腐蚀影响很大。H2S气体在干燥的大气中会使铜变色,在潮湿大气中会加速铜、镍、镁以及铁的腐蚀。中性盐类对金属腐蚀的影响取决于很多因素,如腐蚀产物的溶解度、阴离子的特性,特别是氯离子。所以不同大气环境中的不同污染物质对大气腐蚀有着不同的影响。此外,当表面存在污染物质,会吸附有害杂质更进一步促进腐蚀的进程,故金属表面的清洁度对腐蚀也有明显的影响。......
2023-06-22
金属在大气条件下发生腐蚀的现象,是最普遍的一种环境腐蚀形式。根据大气腐蚀的发生情况,我国大致可分为5种区域类型。多数情况下,大气腐蚀是由于潮湿的气体在物体表面形成一薄层液膜而引起的。金属材料在不直接被雨淋时发生的腐蚀破坏就是潮大气腐蚀的例子。......
2023-06-22
总的金属腐蚀损失中约有一半以上是大气腐蚀造成的。大气腐蚀属于电化学腐蚀的范畴。潮的大气腐蚀金属在RH<100%的大气中的一种腐蚀,此时水蒸气浓度必须超过某一最小值。湿的大气腐蚀金属在RH接近于100%的大气中进行的一种腐蚀,水分在金属表面上成滴凝聚,水膜厚度在1μm~1mm,属于电化学腐蚀。......
2023-06-23
金属材料大气腐蚀的机理主要是金属材料受到大气所含水分、氧气和腐蚀性介质的共同作用而引起的电化学破坏。对于潮大气腐蚀,腐蚀过程主要是阳极过程控制。当表面含NaCl的Q235钢暴露于含SO2的大气中时,由于NaCl和SO2各自的加速作用,其腐蚀速率将分别大于两者单独存在时的速率。......
2023-06-22
当相对湿度≥70%时,铝的腐蚀产物会吸收足够水分,从而进一步腐蚀。非晶态的水合硫酸铝是铝暴露于工业大气和海洋大气中的主要腐蚀产物。图17的上部为空气层,中部为表面—水层,下部为被腐蚀的金属。在室外大气条件下至今还未发现有含氯并含铝的腐蚀产物。铝在大气腐蚀过程中氯化物的形成过程如图18所示。......
2023-06-22
不同地点、不同时间进行的暴露试验研究表明,环境温度、湿度与SO2共同对锌腐蚀起作用,SO2污染是锌腐蚀的主要因素。工业城市大气以SO2污染为主;沿海地区海盐粒子是主要污染因素;森林和热带雨林地区空气洁净,锌腐蚀属于潮湿的大气腐蚀。对试验区域主要污染物SO2的监测结果表面,SO2浓度与材料腐蚀率成正比,地表SO2浓度较大,9m高度处浓度最小。......
2023-06-23
铜暴露于大气中,其表面通常形成绿棕色和蓝绿色的腐蚀薄层,俗称铜绿。铜的大气腐蚀最初是氧化成粉红色,几个星期后铜表面变为暗棕色,并逐步加深变成黑色或接近黑色,最终形成蓝绿色的铜绿层。表14 不同条件下铜表面的水层状态注:RH—相对湿度2.氧化物铜的1价氧化物是暴露于大气中铜表面的最初生成物。图15 铜的氯化物形成过程在含硫化物、氯化物的大气中,在遮蔽条件下铜腐蚀产物的组分形成结果如图16所示。......
2023-06-22
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