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海洋大气腐蚀速度与水膜层厚度

2019-5-13 9:30:53点击:

   金属材料暴露在空气中,由于空气中的水和氧的化学和电化学作用而3起的潤蚀称为海洋大气腐蚀。海洋大气腐蚀是最为常见的腐蚀。在腐蚀学科中,常把海洋大气分为工业海洋大气海洋大气和农村海洋大气三类。其中以海洋大气腐蚀最为严重,工业海洋大气腐蚀次之,农村海洋大气腐蚀最轻。日常生活中,可看到海边城市自行车的锈蚀通常比内陆严正得多。

海洋大气腐蚀速度与金属表面水膜厚度的关系

图(1)海洋大气腐蚀速度与金属表面水膜厚度的关系


      在海洋大气中,金属材科的腐蚀速度、腐蚀特征和影响因素随海洋大气条件而变化。引起海洋大气腐蚀的主要成分是水和氧,特别是能使金属表面湿润的水,是决定海洋大气腐蚀速度和腐蚀历程的重要因素。图(1)给出了海洋大气腐蚀速度与金属表面水膜厚度的关系。一般按照金属表面潮湿度-----电解液膜层的存在状态,把海洋大气腐蚀分为以下三类。  

海洋大气腐蚀

图(2)海洋水面上空的金属建筑的腐蚀

      (1)干海洋大气腐蚀在空气非营干燥的条件下,金属表面  图1.23海洋大气腐蚀速度与金属不存在液膜层的腐蚀称为十海洋大气腐蚀。干海洋大气腐蚀的特点  表面水膜厚度的关系是金属表面的吸附水膜厚度不超过10nm,没有形成连续的电解液膜(I区);腐蚀速度很低,化学氧化的作用较大。金属Cu、Ag等在受硫化物污染的空气中失泽(形成了一层可见海膜)即属于干海洋大气腐蚀。
      (2)潮海洋大气腐蚀当海洋大气中的相对湿度较高,在金属表面存在着肉眼看不见的薄液膜时所发生的腐蚀称为潮海洋大气腐蚀。此时,水膜厚可达几十到几百个水分子层厚,为10 nm~1um,形成了连续的电解液薄膜(I区),并开始了电化学腐蚀,腐蚀速度急剧增大。铁在没有雨雪淋到时的生锈即属f潮海洋大气腐蚀。
      (3)湿海洋大气腐蚀当空气湿度接近于100% ,以及当水以雨、雪、水沫等形式直接落在金属表面上时,金属表面更存在着肉眼可见的凝结水膜,此时发生的腐蚀称为湿海洋大气腐蚀。湿海洋大气腐蚀的特点是水膜较厚,为1 μm~1 mm,随着水膜加厚,氧抄散困难腐蚀速度下降(皿区)。当水膜厚度>1mm时,就相当于金属全浸在电解质溶液中的腐蚀,腐蚀速度基本不变(N区)。
      应当指出,在实际的海洋大气腐蚀过程中,由于环境的变化,即随着晴、雨、雪、白天、夜晚等的出现,上述三种腐蚀情况是交替发生的。