海水腐蚀的主要特点是什么?

海水腐蚀的主要特点是什么?,第1张

海水腐蚀的电化学过程与特点1、海水腐蚀是氧去极化过程。除了电极电位很负的镁及其合金外,所有的工程金属材料在海水中都属氧去极化腐蚀。镁在海水中既有吸氧腐蚀又有析氢腐蚀。金属及合金浸入海水中,其表面层物理化学性质的微观不均匀性,如成分不均匀性。相分布的不均匀性、表面应力应变的不均匀性,以及界面处海水物理化学性质的微观不均匀性,导致金属一海水界面上电极电位分布的微观不均匀性。这就形成了无数腐蚀微电池,电极电位低的区域(如碳钢中的铁素体基体)是阳极区,发生铁的氧化反应

Fe→Fe2++2e

而在电极电位较高的区域(如碳钢中的渗碳体相)是阴极区,发生氧的还原反应

O2+2H2O+4e→4OH-

结果阳极区产生电子,阴极区消耗电子,导致金属的腐蚀。这种由微电池的电化学反应导致的腐蚀称为微电池腐蚀。金属在海水中的腐蚀大多数以这种方式进行。2、海水中含有大量的氯离子,对于大多数金属(如铁、钢、锌、铜等),其阳极阻滞程度是很小的。由于氯离子的存在,使钝化膜易遭破坏,易产生孔蚀,即使是不锈钢也容易发生局部腐蚀。3、海水是良好的导电介质,电阻性阻滞很小,在金属表面形成的微电池和宏观电池活性较大。因此,在海水中异种金属的接触能造成显著的电偶腐蚀,且作用强烈,影响范围较远。4、海水中除发生全面腐蚀外,还易发生局部腐蚀,由于钝化膜的破坏,容易发生孔蚀和缝隙腐蚀。在高流速的情况下,还易产生空泡腐蚀和冲刷腐蚀。

海水中氯离子含量很大,因此大多数金属在海水中阳极极化阻滞很小,腐蚀速度相当高;海浪、飞溅、流速等这些利于供养的环氧条件,都会促进氧的阴极去极化反应,促进金属的腐蚀。海水电导率很大,所以不仅腐蚀微电池活性大,宏电池的活性也很大。海水中不同金属相接处时,很容易发生电偶腐蚀。影响海水腐蚀的因素有含盐量、溶解氧、温度、波浪、流速和海生物等。海水中溶有大量以氯化钠为主的盐类,海水的含盐量以盐度来表示。盐度是指1000g海水中溶解的固体盐类物质的总质量。含盐量影响到水的电导率和含氧量。海水中的所含盐分几乎都处于电离状态,这使得海水成为一种导电的电解质溶液。另外,海水中存在着大量的氯离子,对金属的钝化起着破坏作用,也促进了金属的腐蚀。海水中溶解氧的含量是影响海水腐蚀的主要因素。随着盐度的增加和温度升高,溶解氧含量会降低。在某一含量时会存着一个腐蚀速度的最大值。在海水表层,大气中有足够的氧溶入海水中海水中的腐蚀与含氧量成正比关系。但是当海水中的含氧量达到一定值,可以满足扩散过程的需要时,含氧量的变化对腐蚀不足以产生明显的作用。海水温度升高,氧的扩散速度加快,海水导电率增大,这家督成了阴极和阳极的反应,即腐蚀加速。海水温度随着纬度、姐姐和深度的不同而变化。海水的波浪和流速改变了供氧条件,使氧到达金属表面的速度加快。金属表面腐蚀产物所形成的保护膜被冲掉,金属基体也受到了机械性损伤。在腐蚀和机械力的相互作用下,金属腐蚀急剧增加。海洋中生长着多种动植物和微生物,他们的生命活动会改变金属–海水界面的状态和介质性质,对腐蚀产生不可忽视的影响。海生物的附着会引起附着层内外的氧浓差电池腐蚀。某些海生物的生长会破坏金属表面的涂料等保护层。在波浪和水流的作用下,可能引起涂层的剥落。在附着生物死后黏附的金属表面、锈层以下以及海泥里,都是缺氧环境,会促进厌氧的还原菌的繁殖,引起严重的微生物腐蚀。


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