理论教育 腐蚀过程的影响因素分析

腐蚀过程的影响因素分析

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:影响海水腐蚀的因素主要分为化学因素、物理因素和生物因素三类。海水的pH值一般在7.5~8.3之间,通常酸性越大,腐蚀性越强。pH值受腐蚀反应、海洋生物活动、气体溶解的影响,同时其变化会影响石灰质沉积物的形成和生长,以及其他保护膜的稳定性。氧是金属电化学腐蚀过程中阴极反应的去极化剂,因此,海水中氧含量的增加可使金属腐蚀速率增加。

腐蚀过程的影响因素分析

影响海水腐蚀的因素主要分为化学因素、物理因素和生物因素三类。这些因素单独或同时作用决定了金属材料在海水中的腐蚀过程及其腐蚀破坏类型。

1.化学因素

化学因素主要包括盐度、pH值和含氧量。

(1)盐度的影响。盐度指的是1000g海水中溶解固体物质的总质量。海水中因溶有大量易离解的盐类,是一种导电性能良好的电解质溶液。一般情况盐度越高,电阻率越低,腐蚀性越强,但当盐的浓度超过一定值,由于氧溶解度的降低,金属的腐蚀速率下降。氯离子在海水中含量很大,可使很多金属遭到腐蚀破坏,一般用海水中氯化物含量来表征海水的腐蚀性强弱。

(2)pH值的影响。海水的pH值一般在7.5~8.3之间,通常酸性越大,腐蚀性越强。pH值受腐蚀反应、海洋生物活动、气体溶解的影响,同时其变化会影响石灰质沉积物的形成和生长,以及其他保护膜的稳定性。钙、镁、锶等在碱性条件下会形成碳酸盐、碳酸氢盐沉积物,在金属表面形成沉淀膜,可以保护金属免遭腐蚀。

(3)含氧量的影响。氧是金属电化学腐蚀过程中阴极反应的去极化剂,因此,海水中氧含量的增加可使金属腐蚀速率增加。此外,由于金属表面氧化膜的形成,在某种程度上又可以抑制腐蚀反应的发生。

2.物理因素(www.daowen.com)

物理因素主要包括海水流速及温度。

(1)海水流速的影响。海水流动速度也是腐蚀的一个影响因素。能够形成钝化膜的金属,在高速海水中显示出较高的耐蚀性,而在静滞海水中则耐蚀性欠佳。这是因为在高速海水中,金属表面可连续不断地获得形成和维持钝化膜稳定所必需的氧。对活性金属而言,在极低流速的海水中,腐蚀速度较低,这是因为此时的海水流速比较均匀,氧的扩散速度慢;当海水流速提高时,氧扩散速度也提高,因此腐蚀速度加快。当流速很高时,特别是海水中夹带着泥沙对金属进行高速冲击时,金属腐蚀急剧增加,有时候会产生冲蚀、磨蚀、空蚀。

(2)温度的影响。一般来说,温度越高,腐蚀速度越快,温度每升高10℃,腐蚀速度大约增加一倍。但随着温度的上升,氧的溶解度下降,削弱了温度效应。

3.生物因素

生物因素的影响主要是指海水中对腐蚀有较大影响的海洋附着生物。它们经常会附生在船底或海水中的钢铁构筑物表面上,代谢产物(有机酸、无机酸)引起局部环境的酸度变化,加速了被附着物体的腐蚀,且使附着的表面形成缝隙,容易诱发缝隙腐蚀。但是对铝及某些不锈钢来说,它们的存在却可以使点蚀的蚀孔封闭,起到抑制腐蚀的作用。

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