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盐雾腐蚀试验箱的腐蚀及锈蚀机理

点击次数:399 发布时间:2019-07-16
 

腐蚀机理

◆ 大气腐蚀的特点

大气腐蚀的特点是金属表面处于薄层电解液下的腐蚀过程,其腐蚀机理符合电化学腐蚀规律:
当金属表面形成连续的电解液薄层时,大气腐蚀的阴极过程为  O2+2H2O+4e→4OH-
阳极过程为  Me- ne→Men+ ;当Fe、Zn全部浸入还原性酸液:阴极为氢去极化;在城市污染大气形成的酸性水膜下:阴极为氧去极化腐蚀.

在薄层液膜下:氧易达到金属表面生成氧化膜,阳极钝态,阳极极化;液膜增厚(湿大气)氧达到金属表面要有个扩散过程,因此腐蚀受控减缓。

   

 

锈蚀机理

大气腐蚀之锈层处于潮湿条件下,锈层起强氧化剂作用,锈层内阳极发生在金属的Fe3O4界面上为 Fe-2e→ Fe2+;阴极发生在Fe3O4和FeOOH界面上为   6FeOOH+2e→ 2Fe3O4+2H2O+2OH-,锈层参与了阴极过程。
在工业大气下,SO2、NO2、H2S和NH3等都增加大气腐蚀作用。当湿度大于70%时,水膜形成,发生电化学腐蚀,腐蚀速度急剧增加;当湿度过小于70%湿度时,二氧化硫的电化学腐蚀速度很小。尤其是铁、锌、镉、镍不耐硫酸的金属,在大气中极容易腐蚀。一般认为SO2的腐蚀机理是硫酸盐穴自催化过程。一旦锈层生成硫酸盐,锈层便无保护能力。所以碳钢在室外大气条件下必须进行保护,方法有防锈漆、镀Zn、AI等或加入耐大气腐蚀之合金元素,如Cu、P等使锈层具有很好的保护作用。

◆ 海水腐蚀特点

海水大约3.5%NaCl溶液,(NaCl,MgCI2,CaSO4,K2SO4,CaCO3,MgBr2)平均电导率为4×10-2S.CM-1,远大于河水和雨水。盐浓度和温度提高时,氧在海水中的溶解度下降,海水是典型的电解质溶液,即电化学腐蚀特征,除了活泼的Mg及其合金外海水腐蚀过程都是氧去极化过程,腐蚀速度由氧扩散过程控制。多数金属铁、钢、锌等,由于Cl-浓度高,阳极过程的阻滞作用很小,不易再减小,只有通过增加合金元素钼来抑制Cl-对钝化膜之破坏作用,来提高其抗腐蚀性。
由于海水电导率大,电阻性阻滞很小,海水腐蚀的宏观和微观电池活性都较大,因此海水中异种金属接触引起的电偶腐蚀有相当大的破坏作用。如舰船和青铜螺旋浆可引起数十米远处钢船壳体的腐蚀。

 
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