腐蝕電化學(xué)

1、腐蝕電化學(xué)作業(yè)1海洋環(huán)境中鋼材的優(yōu)化技術(shù)研究海洋環(huán)境中鋼材的優(yōu)化技術(shù)研究一引言引言海洋占地球表面積的三分之二以上，浩瀚的海洋蘊(yùn)藏著豐富的資源，各國(guó)對(duì)此都十分重視，投入大量的人力和物力進(jìn)行海洋資源開(kāi)發(fā)和海洋科學(xué)研究。21世紀(jì)為海洋的世紀(jì)已成為共識(shí)。海洋除了生物資源以外，現(xiàn)已查明海水中已測(cè)出的元素近80種。雖然有些元素含量低，但海水總量巨大、儲(chǔ)量仍十分可觀。海底還蘊(yùn)藏著大量的礦產(chǎn)，如石油、天然氣、硫磺、錫和金剛石等以及其它礦物，因此海洋開(kāi)發(fā)

2、前景十分誘人。隨著海洋資源的開(kāi)發(fā)。海上鋼鐵設(shè)施越來(lái)越多，腐蝕與防護(hù)問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)，成為海上設(shè)施安全性的重要制約因家之一。海洋腐蝕問(wèn)題十分復(fù)雜，各海區(qū)環(huán)境因素特征不同，腐蝕規(guī)律也不同。為了避免海上鋼鐵設(shè)施在海洋環(huán)境中發(fā)生腐蝕破壞或早期失效，進(jìn)行腐蝕調(diào)查，研究鋼鐵材料在該環(huán)境下的腐蝕破壞規(guī)律和防護(hù)技術(shù)以及腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)是十分重要的。[1]二海洋腐蝕環(huán)境概述海洋腐蝕環(huán)境概述腐蝕是材料和環(huán)境交互作用產(chǎn)生的破壞形式。因此，為研究腐蝕破壞規(guī)律，首先

3、要進(jìn)行腐蝕環(huán)境調(diào)查。海水是天然的強(qiáng)電解質(zhì)溶液。一般說(shuō)來(lái)，在相通的海洋中鹽的含量變化不顯著，鹽度常在3237.5的范圍內(nèi)。河口區(qū)和海港因有淡水稀釋可能降低至1‰以下。海水的pH變化不大，通常在8至8.2之間。然面海水并不是簡(jiǎn)單的食鹽溶液，而是一種復(fù)雜的多種鹽類(lèi)的平衡體系，含有懸浮泥沙、溶解的氣體、生物以及腐敗的有機(jī)物。許多生物、物理和化學(xué)因家對(duì)金屬腐蝕都有影響，而且其影響常常是相互關(guān)聯(lián)的，不但對(duì)不同的金屬影響不一樣。就是在同一地區(qū)對(duì)同一金

4、屬的影響也因金屬在海水環(huán)境中的部位而異。一般可將海洋腐蝕環(huán)境分為海洋大氣區(qū)、飛濺區(qū)、潮差區(qū)、全浸區(qū)、深海區(qū)和泥土區(qū)。高潮線以下的飛濺區(qū)是鋼樁腐蝕最嚴(yán)重的區(qū)域，是最苛刻的海洋腐蝕環(huán)境，這是因?yàn)樵谶@一區(qū)域氧的供應(yīng)最充分，氧的去極化作用促進(jìn)了鋼的腐蝕，與此同時(shí)，浪花的沖擊破壞了保護(hù)膜而使腐蝕加速。影響金屬在海水環(huán)境中腐蝕的化學(xué)因素中，最重要的是海水中溶解氧的含量。對(duì)許多常用的非鈍化性金屬而言，氧含量愈高，金屬腐蝕速率愈大。這是由于在近中性的海

5、水中，氧的去極化作用是控制腐蝕速率的主要陰極反應(yīng)。流腐蝕電化學(xué)作業(yè)3形態(tài)的腐蝕現(xiàn)象，按照損壞形式分類(lèi)叫以分為全面腐蝕、局部腐蝕。[34](1)所謂全而腐蝕是指金屬與介質(zhì)相接觸的部位，均勻地遭到腐蝕損壞。這種腐蝕損壞的結(jié)果是使金屬尺寸變小和顏色改變。由于海洋鋼橋的各部位是長(zhǎng)期穩(wěn)定的處于相對(duì)海洋環(huán)境五個(gè)區(qū)域內(nèi)的，所以各部位的鋼材都會(huì)出現(xiàn)程度不同的全面腐蝕。可以觀察到，這種腐蝕隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，變化小大，也就是說(shuō)，這是種預(yù)測(cè)使用壽命比較容易的腐

6、蝕形態(tài)，可以有效地進(jìn)行控制腐蝕速度的管理，也可以較準(zhǔn)確的估算腐蝕速度的余量。(2)在海洋環(huán)境中的鋼構(gòu)件，除出現(xiàn)全而腐蝕外還會(huì)出現(xiàn)局部腐蝕，局部腐蝕是指金屬與介質(zhì)相接觸的部位中，遭到腐蝕破壞的僅是定的區(qū)域(點(diǎn)、線、片)。從某種意義上講，局部腐蝕危害要比全面腐蝕大得多，比如，鋼橋上的根鋼梁，均勻地腐蝕叫以使用相當(dāng)段時(shí)間，而無(wú)損結(jié)構(gòu)的安全性，但是局部銹壞、爛穿就會(huì)影響使用，甚至對(duì)于重要部位的構(gòu)件還會(huì)使結(jié)構(gòu)整體報(bào)廢。一般來(lái)說(shuō)在海洋環(huán)境條件下的鋼

7、結(jié)構(gòu)局部腐蝕有點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、沖擊腐蝕、空泡腐蝕、電偶腐蝕等。a點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕是指腐蝕形態(tài)呈小均勻的麻點(diǎn)，所占的面積大，但不深，而點(diǎn)與點(diǎn)之間互相不連。處于海洋環(huán)境五個(gè)分區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)都會(huì)出現(xiàn)不同程度的點(diǎn)蝕。b縫隙腐蝕縫隙腐蝕通常在水下區(qū)或者在浪濺區(qū)最為嚴(yán)重。一般靠氧來(lái)維持鈍態(tài)的材料，在海水中都有對(duì)縫隙腐蝕敏感的傾向。小銹鋼和某些鋁合金對(duì)縫隙腐蝕是較敏感的。若縫隙內(nèi)滯留的海水中的氧為修復(fù)鈍化膜中的破裂而消耗掉的速度大于新鮮氧叫從外而擴(kuò)散進(jìn)去的速度，