首页 > 论文发表知识库 > 铜器的锈蚀与防护研究成果小论文

铜器的锈蚀与防护研究成果小论文

发布时间:

铜器的锈蚀与防护研究成果小论文

你可以看看一些关于防腐蚀的片子 得到心得后 再写吖

青铜是人类历史上一项伟大发明,它是红铜和锡、铅的合金,也是金属治铸史上最早的合金。青铜发明后,立刻盛行起来,从此人类历史也就进入新的阶段-青铜时代。 中国使用铜的历史年代久远。大约在六、七千年以前我们的祖先就发现并开始使用铜。1973年陕西临潼姜寨遗址曾出土一件半圆型残铜片,经鉴定为黄铜。1975年甘肃东乡林家马家窑文化遗址(约公元前3000左右)出土一件青铜刀,这是目前在中国发现的最早的青铜器,是中国进入青铜时代的证明。相对西亚、南亚及北非于距今约6500年前先后进入青铜时代而言,中国青铜时代的到来较晚,但却不能否认它是独立起源的,因为中国存在一个铜器与石器并用时代,年代距今约为5500~4500年。中国在此基础上发明青铜合金,与世界青铜器发展模式相同,因而可以排除中国青铜器是由境外传播而来之说。 “国之大事,在祀及戎”。对于中国先秦中原各国而言,最大的事情莫过于祭祀和对外战争。作为代表当时最先进的金属治炼、铸造技术的青铜,也主要用在祭祀礼仪和战争上。夏、商、周三代所发现的青铜器,其功能(用)均为礼仪用具和武器以及围绕二者的附属用具,这一点与世界各国青铜器有区别,形成了具有中国传统特色的青铜器文化体系。 一般把中国青铜器文化的发展划分为三大阶段,即形成期、鼎盛时期和转变期。形成期是指龙山时代,距今4500~4000年;鼎盛期即中国青铜器时代,时代包括夏、商、西周、春秋及战国早期,延续时间约一千六百余年,也就是中国传统体系的青铜器文化时代;转变时期指战国末期-秦汉时期,青铜器已逐步被铁器取代,不仅数量上大减,而且也由原来礼乐兵器及使用在礼仪祭祀,战争活动等等重要场合变成日常用具,其相应的器别种类、构造特征、装饰艺术也发生了转折性的变化。 一、形成期 距今4500~4000年龙山时代,相当于尧舜禹传说时代。古文献上纪载当时人们已开始冶铸青铜器。黄河、长江中下游地区的龙山时代遗址里,经考古发掘,在几十处遗址里发现了青铜器制品。从现有的材料来看,形成期的铜器有以下特点: 1、红铜与青铜器并存,并出现黄铜。甘肃省东乡林家遗址,出土一件范铸的青铜刀;河北省唐山大城山遗址发现两件带孔红铜牌饰;河南省登封王城岗龙山城内出土一件含锡7%的青铜容器残片;山西省襄汾陶寺墓地内出土一件完整铜铃,系红铜;山东胶县三里河遗址出土两件黄铜锥;山东省栖霞杨家圈出土黄铜残片。发现铜质制品数量最多的是甘肃、青海、宁夏一带的齐家文化,有好几处墓地出土刀、锥、钻、环和铜境,有些是青铜,有些是红铜。制作技术方面,有的是锻打的,有的是用范铸造的,比较先进。 2、青铜器品种较少,多属于日常工具和生活类,如刀、锥、钻、环、铜镜、装饰品等。但是应当承认当时人们已能够制造容器。此外,在龙山文化中常见红色或黄色陶鬶,且流口,腹裆部常有模仿的金属柳钉,如果认为这时的铜鬶容器与夏商铜鬶,爵、斝容器功能一样的话,当时的青铜器已经在或开始转向礼器了。 3、一般小遗址也出土铜制品,一般居民也拥青铜制品。此外,这个时期的青铜制品多朴实无饰,就是有纹饰的铜镜也仅为星条纹、三角纹等等的几何文饰,绝无三代青铜器纹饰的神秘感。 二、鼎盛期: 鼎盛期即中国青铜器时代,包括夏、商、西周、春秋及战国早期,延续时间约一千六百余年。这个时期的青铜器主要分为礼乐器、兵器及杂器。乐器也主要用在宗庙祭祀活动中。礼器是古代繁文缛节的礼仪中使用的,或陈于庙堂,或用于宴饮、盥洗,还有一些是专门做殉葬的明器。青铜礼器带有一定的神圣性,是不能在一般生活场合使用的。所有青铜器中,礼器数量最多,制作也最精美。礼乐器可以代表中国青铜器制作工艺的最高水平。礼器种类包括烹炊器、食器、酒器、水器和神像类。这一时期的青铜器装饰最为精美,文饰种类也较多。 青铜器最常见花纹之一,是饕餮纹,也叫兽面纹。这种纹饰最早出现在距今五千年前长江下游地区的良渚文化玉器上,山东龙山文化继承了这种纹饰。饕餮纹,本身就有浓厚的神秘色彩。《吕氏春秋·先识》篇内云“周鼎著饕餮,有首无身,食人未咽,害及其身”,故此,一般把这种兽面纹称之为饕餮纹。饕餮纹在二里头夏文化中青铜器上已有了。商周两代的饕餮纹类型很多,有的像龙、像虎、像牛、像羊、像鹿;还有像鸟、像凤、像人的。西周时代,青铜器纹饰的神秘色彩逐渐减退。龙和凤,仍然是许多青铜器花纹的母题。可以说许多图案化的花纹,实际是从龙蛇、凤鸟两大类纹饰衍变而来的。 蝉纹,是商代、西周常见的花纹,到了春秋,还有变形的蝉纹。春秋时代,螭龙纹盛行,逐渐占据了统治地位,把其他花纹差不多都挤掉了。 中国古代青铜器的另一个突出特征是制作工艺的精巧绝伦,显示出古代匠师们巧夺天工的创造才能。用陶质的复合范浇铸制作青铜器的和范法,在中国古代得到充分的发展。陶范的选料塑模翻范,花纹刻制均极为考究,浑铸、分铸、铸接、叠铸技术非常成熟。随后发展出来毋需分铸的失蜡法工艺技术,无疑是青铜铸造工艺的一大进步。 在青铜器上加以镶嵌以增加美观,这种技术很早就出现了。镶嵌的材料,第一种是绿松石,这种绿色的宝石,至今仍应用在首饰上。第二种是玉,有玉援戈,玉叶的矛,玉刃的斧钺等。第三种陨铁,如铁刃铜钺,铁援铜刃,经鉴定,铁刃均为硕铁。第四种是嵌红铜,用红铜来组成兽形花纹。春秋战国时也有用金、银来镶嵌装饰的青铜器。 东周时代,冶铸技术发展较高,出现了制造青铜器的技术总结性文献《考工记》。书中对制作钟鼎、斧斤、弋戟等各种器物所用青铜中铜锡的比例作了详细的规定。由于战争频繁,兵器铸造得到了迅速发展。特别是吴、越的宝剑,异常锋利,名闻天下,出现了一些著名的铸剑的匠师,如干将,欧治子等人。有的宝剑虽已在地下埋藏两千多年,但仍然可以切开成叠的纸张。越王勾践剑等一些剑,其表面经过一定的化学处理,形成防锈的菱形、鳞片形或火焰形的花纹,异常华丽。 中国青铜器还有一特点,就是迄今为止没有发现过任何肖像。不少的青铜器用人的面形作为装饰品,如人面方鼎、人面钺等,但这些人面都不是什么特定人物的面容。更多的器物是人的整体形象,如人形的灯或器座;或者以人的整体作为器物的一部分,如钟架有佩剑人形举手托住横梁,铜盘下有几个人形器足之类,这些人形大部分是男女待从的装束,而且也不是特定婢奴的肖像。四川广汉三星堆出土的立体像、人头像,大小均超过正常人,均长耳突目,高鼻阔口,富于神秘色彩,应是神话人物。 商周青铜器中数以万计的铜器留有铭文,这些文字,现在一般叫金文。对于历史学者而言起着证史、补史的作用。 中国青铜器的铭文,文字以铸成者为多。凹入的字样,称为阴文,少数文字凸起,称阳文。商代和西周,可以说铭文都是铸成的,只有极个别用锋利的工具刻字的例子。 西周晚期,开始出现完全是刻成的铭文。战国中期,大多数铭文已经是刻制的,连河北省平山中山王汉墓的三件极为典重的礼器,都是契刻而成,其刀法异常圆熟,有很高的艺术价值。 古人认为青铜器极其牢固,铭文可以传流不朽,因此要长期流传的事项必须铸在青铜物之上。因此,铭文已成为今天研究古代历史的重要材料。 三、转变时期; 转变时期一般指战国末年至秦汉末年这一时期。经过几百年的兼并战争及以富国、强兵为目的的政治、经济、文化改革,以郡县制取代分封制,具有中央集权性质的封建社会最终建立,传统的礼仪制度已彻底瓦解,铁制品已广泛使用。社会各领域均发生了翻天覆地的变化。 青铜器在社会生活中的地位逐渐下降,器物大多日用化,但是具体到某些青铜器,精美的作品还是不少的。如在陕西临潼秦始皇陵掘获的两乘铜车马。第一乘驾四马,车上有棚,御者为坐状。这两乘车马均为青铜器铸件构成,大小与实际合乎比例,极其精巧。车马上还有不少金银饰件,通体施以彩绘。第二乘马,长、高米,可以说是迄今发掘到的形制巨大、结构又最复杂的青铜器。 到了东汉末年,陶瓷器得到较大发展,在社会生活中的作用日益重要,从而把日用青铜器皿进一步从生活中排挤出去。至于兵器,工具等方面,这时铁器早已占了主导地位。隋唐时期的铜器主要是各类精美的铜镜,一般均有各种铭文。自此以后,青铜器除了铜镜外,可以说不再有什么发展了,因而本网对中国古代铜器发展的研究,至隋唐为止。 追问: 复制别人的 这个我刚看过 鄙视这类团队 回答: 我只是代表我 不代表团队啊·········· 追问: 额 这话我喜欢 采纳了

分好少 每人愿意写吧

举例子,特别是户外建筑,从化学原理分析,通俗一点

腐蚀与防护和中国腐蚀与防护学报

《中国腐蚀与防护学报》 双月刊 刊 《全面腐蚀控制》 月刊 刊 《石油化工腐蚀与防护》 双月刊 /刊 《腐蚀与防护》 月刊 /刊 《腐蚀科学与防护技术》 双月刊 /刊

《中国腐蚀与防护学报》 由中国腐蚀与防护学会和中国科学院金属研究所主办,是全国性核心学术期刊

海水腐蚀与防护研究论文

在网站上找了一份,希望对你有帮助。一电化学腐蚀原理�1.腐蚀电池(原电池或微电池)金属的电化学腐蚀是金属与介质接触时发生的自溶解过程。在这个过程中金属被氧化,所释放的电子完全为氧化剂消耗,构成一个自发的短路电池,这类电池被称之为腐蚀电池。腐蚀电池分为三(或二)类:(1)不同金属与同一种电解质溶液接触就会形成腐蚀电池。例如:在铜板上有一铁铆钉,其形成的腐蚀电池。铁作阳极(负极)发生金属的氧化反应:Fe→Fe2++2e-;(Fe→Fe2++2e)=-.阴极(正极)铜上可能有如下两种还原反应:(a)在空气中氧分压=21kPa时:O2+4H++4e-→2H2O;(O2+4H++4e-→2H2O)=,(b)没有氧气时,发生2H++2e-→H2;(2H++2e-→H2)=0V,有氧气存在的电池电动势E1=-()=;没有氧气存在时,电池的电动势E2=0-()=。可见吸氧腐蚀更容易发生,当有氧气存在时铁的锈蚀特别严重。铜板与铁钉两种金属(电极)连结一起,相当于电池的外电路短接,于是两极上不断发生上述氧化—还原反应。Fe氧化成Fe2+进入溶液,多余的电子转向铜极上,在铜极上O2与H+发生还原反应,消耗电子,并且消耗了H+,使溶液的pH值增大。在水膜中生成的Fe2+离子与其中的OH—离子作用生成Fe(OH)2,接着又被空气中氧继续氧化,即:Fe2++2OH-→Fe(OH)24Fe(OH)2+2H2O+O2→4Fe(OH)3Fe(OH)3乃是铁锈的主要成分。这样不断地进行下去,机械部件就受到腐蚀。(2)电解质溶液接触的一种金属也会因表面不均匀或含杂质微电池。例如工业用钢材其中含杂质(如碳等),当其表面覆盖一层电解质薄膜时,铁、碳及电解质溶液就构成微型腐蚀电池。该微型电池中铁是阳极:Fe→Fe2++2e-碳作为阴极:如果电解质溶液是酸性,则阴极上有氢气放出(2H++2e-→H2);如果电解质溶液是碱性,则阴极上发生反应O2+2H2O+4e-→4OH-。总结:从上面的分析可以看出:所形成的腐蚀电池阳极反应一般都是金属的溶解过程:M→Mz++ze-阴极反应在不同条件下可以是不同的反应,最常见的有下列两种反应:�①在缺氧条件下,H+离子还原成氢气的反应(释氢腐蚀)2H++2e-→H2。(=)该反应通常容易发生在酸性溶液中和在氢超电势较小的金属材料上。②氧气还原成OH-离子或H2O的反应(耗氧腐蚀)中性或碱性溶液中O2+2H2O+4e—→4OH-。(=)在酸性环境中,O2+4H++4e-→2H2(=)2.腐蚀电流一旦组成腐蚀电池之后,有电流通过电极,电极就要发生极化,因而研究极化对腐蚀的影响是十分必要。在金属腐蚀文献中,将极化曲线(电势~电流关系)绘成直线(横坐标采用对数标度),称为Evans(埃文斯)极化图(图10—8)。在Evans极化图中的电流密度j腐蚀表示了金属腐蚀电流,实际上代表了金属的腐蚀速率。影响金属表面腐蚀快慢(即腐蚀电流j)的主要因素:①腐蚀电池的电动势——两电极的平衡电极电势差越大,最大腐蚀电流也越大。②金属的极化性能——在其它条件相同的情况下,极化程度愈大(即极化曲线的斜率),腐蚀电流愈小。③氢超电势——释氢腐蚀时,氢在金属表面析出的超电势逾大,极化曲线的斜率就逾大,腐蚀电流反而减小。二、金属的稳定性“在所处环境下金属材料的稳定性如何?”是研究金属腐蚀与防腐首先必须考虑的问题。因此,金属-水系统的电势—pH图无疑是很有用的工具。1.电势(E)—pH关系的一般表达式若有如下电极反应:xO(氧化态)+mH++ze-�-→yR(还原态)+nH2O例如:Fe3O4+8H++2e-=3Fe2++4H2O式中O代表氧化态、R代表还原态;x,m,z,y,n为各反应物、产物的计量系数。当T=时E=-(10—14)因pH=-lg[a(H+

海水是一种含有多种盐类的电解质溶液,以3~%的氯化钠为主盐,pH值为8左右,并溶有一量的氧气。除了电位很负的镁及其合金外,大部分金属材料在海水中都氧去极化腐蚀。其主要特点是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,流速等这些利于供氧的环境条件,都会促进氧的阴极去极化反应,促进金属的腐蚀。海水导电率很大,所以不仅腐蚀微电池活性大,宏电池的活也很大。海水中不同金属相接触时,很容易发生电偶腐蚀。即使两种金属相距数十米,只要存在电位差,并实现电联结,就可能发生电偶腐蚀。对于处于海水环境中的桥梁结构来说,除了大气部位受海洋性大气腐蚀影响之外,可以把桥梁如同海洋工程一样分为飞溅区、潮差区、全浸区和海泥区。(1)飞溅区指平均高潮线以上海洋飞溅所能湿润的位置。在这个部位,金属材料表面连续不断地被海水湿润,海水又与空气充分接触,含氧量充分,含盐量很高,加上海水的冲击作用,腐蚀在这个部位最为严重。当很高的风速和海流速造成强烈的海水运动时,海水的冲击会在飞溅区成磨耗-腐蚀联合作用的破坏。同时强烈的海水冲击不断地破坏腐蚀产物和保护涂层,增加了飞溅区的腐蚀。不同海区飞溅区的腐蚀主要于风浪和温度。飞溅区金属表面温度更接近于气温。风浪大的热带海域钢铁在飞溅区的腐蚀最为严重。(2)潮差区指平均高潮位与平均低潮位之间的区段,金属表面与含氧充分的海水周期性地接触,引起腐蚀。与飞溅区相比,潮汐区的氧扩散没有飞溅区那样快,也无强烈的海水冲击。潮汐区金属表面温度受气温影响也受海水温度的影响,通常接近于表层海水温度。潮差区有海生物栖居,而飞溅区没有。潮差区的腐蚀通常是平均高潮位和平均低潮位最为严重,这是氧浓差电池的作用。潮差段因供氧充分,成为阴极,受到一定程度的保护,腐蚀减轻。低潮位以下全浸区因供氧相对较少成为阳极,使腐蚀加速。在工程设计上,有时把潮差区并入飞溅区一起考虑,并不是因为两段间的腐蚀是一样的,而是从施工、维护和阴极保护方面加综合考虑,使之协调一致。(3)全浸区平均低潮线以下的位置为海水全浸区。根据海洋的深度不同,又分为浅海区和深海区,二者并无确切的深度界限,一般所说的浅海区大多指100~200m以内的海水。海洋环境因素如温度、含氧量、盐度、pH值等随海洋的深度而变化,所以海水深度必然影响到全浸区金属的腐蚀行为。其中是最为主要的因素是温度和含氧量。全浸区中钢铁的腐蚀速度在。浅海区海水氧处于饱和态,温度高,海水流速大腐蚀比深海区大,海洋生物会粘附在金属材料上。一般来说,20m水深以内的海水较深层海水具有更强的腐蚀性。深海区的含氧量较小,温度接近0℃,海洋生物的活性减小。(4)海泥区主要由海底沉积物构成,含盐度高,电阻率低,因此是良好的电解质,对金属的腐蚀要比陆地上土壤要高。由于氧浓度十分低,所以海泥区的腐蚀比全浸区要低。海洋中存生在着多种动植物和微生物,它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。在附着生物死后粘附的金属表面上,锈层以下以及海泥里,都是缺氧环境,会促进厌氧的硫酸盐还原菌的繁殖,引起严重的微生物腐蚀,使钢铁的腐蚀增大,其典型特征是外貌呈沾污的黑色糊。一些研究结果表明,在SRB大量繁殖的海泥中,钢铁的腐蚀速度要比无菌海泥中高出数倍到10多倍,甚至还要高出海水中2~3倍。如同潮差区和全浸区一样,在全浸区和海泥区之间也会因为氧的浓度不一样而造成浓差电池。泥线以下因为相对缺氧而成为阳极,加重腐蚀。

§5-2金属在海水中的腐蚀 海水是具有强腐蚀性的天然电解质,海上各种运输工具舰船,海上石油采钻平台,海底电缆,输油管道都面临海水腐蚀,所以研究和解决金属材料的海水腐蚀??对发展我国海运和海洋开发都具有重要的意义。一,海水特点1, 海水溶有大量NaCl为主的盐类。其含NaCl量约为3%或%2, 海水具有很高的导电率3, 海水表面含氧量随水温不同大约在5-12ppm之间4, 海水的PH值通常在-%二、海水腐蚀的电化学过程海水既然是一种典型的电解质溶液,关于电化学腐蚀的基本规律也适用于海水腐蚀,但海水腐蚀的电化学过程又有其自身的特点。1、 海水近中性且含有溶解氧,对于大多数金属或合金在海水中的腐蚀过程都是氧去极化过程2、 海水中含有大量Cl-离子,对于大多数金属(钢,铁,锌)在海水中的腐蚀,阳极极化程度很小,这是因为Cl-离子能阻碍和???金属的钝化,其破坏方式有①破坏氧化膜,②Cl-比某些钝化剂更易吸附,③Cl-与金属形成络合物加速了阳极溶解。由于这些原因即使是不锈钢也难以保持不腐蚀,若在不锈钢中加入Mo则能提高其在海水中的稳定性。3、 海水的电阻率很小,因此异种金属接触能造成的显著的电焊腐蚀。其作用强烈,作用范围大,如前面讲了海船的青铜螺旋桨能引起数十米远钢制船身腐蚀。4、 在海水中由于钝化的局部破坏,很容易发生空隙和缝隙腐蚀等局部腐蚀。三、影响海水腐蚀的因素。海水是含有多种盐类的溶液且又含有生物,悬浮状砂,腐败的有机物等,其腐蚀速度与化学物理,生物等因素有关它要比单纯的盐溶液腐蚀强很多。1、 盐的浓度:海水是以NaCl为主的盐溶液,钢的腐蚀速度与含盐量关系如下图所示,随NaCl浓度升高腐蚀速度加快对海水来说其NaCl的浓度范围正好在最大范围内,当溶盐超过一定值后,由于氧的溶解度降低使金属腐蚀速度下降。2、 含氧量:海水中氧含量是影响海水腐蚀的重要因素,因金属在海水中的腐蚀主要是氧去极化过程,因此海水中含氧量增加可使金属腐蚀速度增加,海水表面与大气接触,含氧量最高可达12ppm,随海水浓度增加氧含量降低,随海水中盐浓度增加和温度上升,含氧量也降低。3、 温度:和其他反应一样,温度升高,金属腐蚀速度加快而海水温度随纬度季节和海水???不同而变化。4、 海生物:在海生物为了维持其生命活动要吸收氧气,放出二氧化碳在其死亡后,尸体分解析出H2S。CO2和H2S会加速金属的海水腐蚀速度,如在??设在海水中的金属设备常丛生着一些??和附着一些动物使金属腐蚀加速。5、 海水流速(金属结构与海水的相对运动速度)因海水的腐蚀过程是氧去极化过程,海水流速大使金属腐蚀速度加快。四、防止海水腐蚀的方法1、 电化学保护,主要是阴极防护是防止海水腐蚀的常用方法,它是依靠牺牲阳极来实现阴极保护的。用来作牺牲阳极的材料为锌合金,镁合金,铅合金。2、 合理选材:①选用含Mo的不锈钢??减少????,②选用耐腐蚀的钛合金,铜合金,??合金。3、 涂层保护,这是防止海水腐蚀的普遍采用的方法,如采用防锈漆涂料和防止生物粘污的防污涂料§5-3土壤腐蚀埋在地下的金属油气水管,电缆等由于土壤腐蚀造成管线穿孔,而漏气,漏油,漏水或使电信发生故障而且这些设备很难检测,给生产造成很大的损失和危害,如美国每年因腐蚀而替换的管子费用就有几亿美元之多,对我国来说,随着石油工业的发展,每年有大量的管线埋在地下投入运行,因此研究土壤腐蚀规律寻找有效的防护措施具有重要的实际意义土壤腐蚀是一种电化学腐蚀,溶解有盐类和其他物质的土壤电解质,其腐蚀要比一般盐类溶液腐蚀严重的多。一、土壤电解质的特点1、 土壤的多相性:土壤由土粒,水,空气等组成,具有复杂的多相结构,土粒中又含有多种无机物和有机物土粒粒度大小也不同,往往有几种不同土粒(砂,碳土,粉沙土,粘土)组成的。2、 土壤具有毛细管多孔性:在土壤颗粒间形成大量毛细管微孔或孔隙,孔隙中充满空气和水,因此土壤的孔隙度和含水性的程度有影响土壤的透气性和导电率的大小。3、 土壤的不均匀性:在宏观上讲不同区域,土壤性质上不同,从微观结构讲,即前面讨论的由水,土壤,气孔,水分的存在其结构紧密程度上的差异。4、 土壤的相对固定性:土壤固体部分对埋在地下的金属构件是固定不变的,仅土壤中液相和气相可作有限运动。二、土壤腐蚀过程 土壤腐蚀过程同样可分为阳极过程和阴极过程1、 阳极过程:钢管埋在土壤中阳极区发生铁的溶解反应。 阳极反应进行的速度首先受金属离子水化过程的难易控制,因此土壤的湿度对阳极过程影响较大,尤其是土壤中的氯离子Cl-和硫酸根离子能与Fe2+生成可溶性盐类,会加速阳极溶解。2、 阴极过程:在弱酸性,中性和碱性土壤中阴极过程主要是氧的去极化作用。土壤中的氧存在于土壤孔隙中和溶解在水中,由于水中溶解氧是有限的,对土壤腐蚀其主要作用的缝隙和毛细管中的氧,但是这些氧到达阴极表面的传递过程是比较复杂的,其传递速度取决于土层的厚度,结构和湿度,厚的土层阻碍氧的扩散,且土壤粘度越大湿度越高,氧到达阴极表面越困难,金属的腐蚀越轻,反之,土层浅土壤疏松,湿度小,透气性好金属腐蚀就越严重。对于大多数土壤来说是腐蚀决定于腐蚀微电池作用时,腐蚀过程强烈的为阴极过程所控制,如下图所示三、土壤腐蚀的几种形式1、 由于充气不够均匀引起的腐蚀:主要是地下管道穿过结构不同和潮湿度不同的土壤带时,由于所接触的氧浓度差别引起的宏观电池腐蚀,(图)与含氧量较高的土壤(砂土)接触的管道成为宏观腐蚀电池的阴极区,而与含氧量较少的土壤(粘土区)接触的管道,成为宏观腐蚀电池的阳极区。该区将受到腐蚀。管道埋设在结构不同土壤中发生氧的浓差电池腐蚀,??如埋设湿度不同也会造成氧的浓差宏观电池,离地面较深的部位为阳极区受到腐蚀,在直径较大的水平输送管道上就能看到感到下部比上部腐蚀更为严重。2、 由于杂散电流引起的腐蚀:所谓杂散电流指由原定的正常电路漏失而流入它处的电流,其主要来源是应用直流电大功率装置,如有轨电车,地铁,电气大??以接地为回路的交通工具以及电解电镀槽等直流电力系统,图是有轨电车附近的下金属管道由于杂散电流而引起的腐蚀示意图,在正常情况下,电流自电源的正极通过电力机车的架空线再沿铁轨回到电源负极,但是当铁轨与土壤间的绝缘不良时,有一部分电流就会从铁轨漏失到土壤中,如果其附近有地下管道,杂散电流便通过管道再流经土壤回到电源,此时相当于有两个串连的电解池即:路轨(阳极)│土壤│管道(阴极)管道(阳极)│土壤│路轨(阴极) 在第二个电解池中的阳极区(杂散电流从管道的流出端)发生腐蚀,管道上的杂散电流可高达300-500A其影响又达到几十公里,如??7-8mm的钢管在4个月内便可腐蚀掉。3、 由于微生物引起的腐蚀 在缺氧条件下,如密实,潮湿的粘土深处,金属腐蚀似乎很难进行,但是这样的条件却特别有利于某些微生物的生长,特别是有硫酸盐还原菌存在时,这种细菌能将硫酸盐还原成氧,其中一部分消耗于微生物自身的新陈代谢,大部分可作为阴极去极化剂,引起地下金属管道强烈腐蚀,据统计地下埋设的金属构件有一半是属于这种腐蚀四、影响土壤腐蚀的因素2、孔隙度(透气性),较大的孔隙度有利于用氧的渗透和水分存在,因而是腐蚀的促进因素。3、含水量:图表示铜管的腐蚀速度与土壤含水量关系,可以表示当含水量很高时,氧的扩散,渗透受到阻碍,腐蚀速度较小,随含水量减少,扩散渗透氧均匀,氧去极化变易腐蚀速度增加,当含水量在10%一下,由于水分短缺,因阳极极化和土壤的电阻增大,腐蚀速度又急剧降低。4、 电阻率:土壤电阻率与土壤孔隙度,含水量及含盐量等因素有关,土壤的电阻越小腐蚀越严重,如土壤潮湿含氧量高,腐蚀严重。5、 土壤的酸度PH值:大部分土壤呈中性PH值为6-8之间,但也有PH值为9-10的碱性土壤及PH值为3-6的酸性土壤(沼泽土,腐植土)在PH≤4的酸性土壤中氢的阴极去极化,能顺利进行,使腐蚀速度增加。1. 土壤中的含氧量。土壤中的氧有的溶解在水中有的存在于毛细管中和隙缝中,含氧量在干燥的砂土中最高,在潮湿的砂土中次之,在潮湿密实的粘土中最少,??的速度由于湿度和结构不同土壤中含氧量可相差几百倍,这种充气不均匀是造成氧浓度差电池腐蚀的主要原因。五、防止土壤腐蚀的措施1、 覆盖层保护:在土壤中普遍使用焦油沥青质的覆盖层,在涂层内用玻璃纤维(布),石棉等纤维材料地下还缠绕加固地基,也可采用聚乙烯叠料或环氧树脂喷涂。2、 金属土层或包覆金属:镀锌有一定效果,?????,因为镀层与被覆的金属构成腐蚀电路,使镀层很快造成破坏。用铅包覆电缆有较好的效果,因为铅在地下比碳钢稳定很多,腐蚀速度小。3、 采用电化学保护:广泛采用牺牲阳极或外加电流对地下管道进行保护,甚至把覆盖层与电化学保护结合地使用,在涂层??地方阴极保护其作用。§5-4微生物(细菌)腐蚀微生物(细菌)腐蚀指在微生物生命活动参与下所发生的腐蚀过程,又由于与腐蚀有关的微生物主要是细菌类,又称细菌腐蚀。凡是同水,土壤,潮湿空气接触的金属???都可能遭到微生物腐蚀,前面曾讲到有50%以上的地下管道的腐蚀都与微生物腐蚀有关。此???深水泵,油田冷水系统,水坝,码头等金属设施也都可能发生微生物腐蚀。一、微生物腐蚀的特征1、 微生物腐蚀并非微生物直接食取金属,而是微生物生命活动结果直接或间接参与了腐蚀过程。2、 微生物的生命过程即生长繁殖需具有适宜的环境条件,如一定的温度,湿度,酸度,环境含氧量及营养源等,因此微生物腐蚀显然与这些条件密切相关3、 微生物腐蚀往往是多种微生物共生(嗜氧菌的腐蚀造成厌氧菌的环境)是相互作用的结果。4、 有粘泥存在5、 腐蚀部位伴有孔蚀迹象(∵粘泥下为贫氧区,因氧浓差电池腐蚀会造成)二、微生物腐蚀机制1、 微生物新陈代谢产物的腐蚀作用,这些腐蚀性的新陈代谢物包括无机物,有机物,硫化物,氨等??腐蚀环境2、 促进腐蚀的电极反应动力学过程如硫酸盐还原菌的存在(其活动过程)3、 致变金属周围环境的氧浓度含盐量,??度等,形成氧浓差等局部腐蚀电池。4、 破坏具有保护作用的涂覆层或缓蚀剂的稳定性,如有机纤维覆盖层被分解破坏,亚硫盐缓蚀剂因细菌作用而被氧化。三、与腐蚀有关的主要微生物(细菌) 细菌按其生长发育中对氧的要求分为:嗜氧性细菌及厌氧性细菌,前者需要有氧存在才能生长繁殖,后者在缺氧条件下才能生长繁殖。1、 硫酸盐还原菌:这种菌在自然界分布非常广泛,属于厌氧细菌,所造成的腐蚀类型常呈点蚀局部腐蚀。腐蚀产物是黑色的带有难闻气味的硫化物。反应机理如下:阳极反应: 水电离: 阴极反应: 细菌引起阴极去极化: (腐蚀产物)2、 硫氧化菌:属于嗜氧性细菌,被还原的土壤组分是硫,硫化物,硫代硫酸盐,常存在施肥的及含有硫的土壤,这种细菌能将硫及硫化物氧化成硫酸,其反应为:3、 铁细菌:属于嗜氧性细菌,其分布也相当广泛,有杆,球,丝多种形态,被还原的土壤组分主要是碳酸亚铁,碳酸氢亚铁等常存在于含有铁盐的有机物的静水流水中,溪流和泉水少,该细菌能使二价铁离子氧化成三价并沉淀于菌体内。四、微生物腐蚀的控制1、 使用杀菌剂和抑菌剂:所用的这些药剂除具有高校,低毒,稳定价廉外,主要根据微生物种类及使用环境来选择,如对于铁细菌可通氯杀死,但残余氯含量应该控制在-1ppm之间,否则氯离子又要引起腐蚀,对于硫酸盐还原菌采用铬酸盐较为有效。2、 致变环境条件,通过改变环境条件抑制微生物生长,如减少微生物有机物营养源,提高PH值(PH>5)及提高温度(>50℃)3、 覆盖防护层:地下管道采用炼焦油沥青涂层4、 阴极保护,如为防止硫酸盐还原菌的作用对于土壤中钢铁构件的保护电位被控制在-以下。

主要是对钢筋混凝土的腐蚀. 1.海水中腐蚀介质的大量存在,使混凝土大量破坏. 2.海水会使混凝土的中性化(碳化),使混凝土内部碱性降低. 3.氯离子的侵入破坏钢筋的钝化膜,使钢筋活化,氯离子又不消耗,并且增加了混凝土的导电性. 4.还有海水中其他盐类对混凝土的破坏,以及微生物的破坏. 介绍你一个文献,叫做《钢筋混凝土构筑物在海水中的腐蚀及其防护》

金属腐蚀与防护研究论文

举例子,特别是户外建筑,从化学原理分析,通俗一点

分好少 每人愿意写吧

你可以看看一些关于防腐蚀的片子 得到心得后 再写吖

关于浅谈金属腐蚀与防护方式论文

无论是在学校还是在社会中,大家都写过论文,肯定对各类论文都很熟悉吧,论文是对某些学术问题进行研究的手段。你所见过的论文是什么样的呢?以下是我整理的关于浅谈金属腐蚀与防护方式论文,仅供参考,欢迎大家阅读。

摘要: 本文简单阐述了金属腐蚀的类别与影响因素,对于腐蚀的防护方式与必要性展开了具体的探究,并同时指明了部分经常使用的化学涂料,对于它们的原理与功能展开了简单的阐释。此外还论证了金属腐蚀的防护方式并非单一的,它是具有多样性的。最终对防护领域进行了忠告,尽可能的降低由于金属腐蚀的因素而引发的恶劣后果。

关键词: 金属腐蚀;因素;防护方式

化学工业、石油化工、原子能等领域中,因为材料腐蚀导致的跑、冒、滴、漏,不但会让社会承受重大的损失,还会导致大量的有害物质甚至是放射性物质外泄对环境造成不可恢复的伤害,继而对人们的身体健康造成威胁,一些物质在短时间内不会消失,会长时间内对环境以及人身造成威胁;同时因为金属腐蚀所引发的灾难性事故会危及人民的生命财产安全,例如氢脆和应力腐蚀断裂等类型的失效事故,一般会导致爆炸、火灾等重大的事故,使人们的生命财产承受巨大的损失。

1、金属腐蚀的类别

金属的腐蚀的发生主要是在环境的影响下所导致的破坏和变质。根据腐蚀过程来划分,主要包含化学腐蚀与电化学腐蚀;根据金属腐蚀破坏的状态与腐蚀区的布局,重点包含全面腐蚀与局部腐蚀;此外根据腐蚀的条件来划分。重点包含高温腐蚀与常温腐蚀;干腐蚀与湿腐蚀等。

2、影响金属腐蚀的因素

①空气相对湿度与金属腐蚀的临界相对湿度。空气内的氧气总是比较充足的,腐蚀反应的速率重点是基于水分的产生,假如到达或者超越特定的相对湿度,锈蚀就会以较快的速度出现和恶化,通常而言,钢铁的临界相对湿度大概是75%。

②空气中污染性物质的影响。通常能够见到的为SO2,CO2,Cl-,灰尘等,多数皆为酸性气体。

③温度。环境温度和变化规律影响金属表面水份凝聚及电化学腐蚀反应速率。

④酸碱盐。重点体现在影响水膜电解质浓度与H+浓度,进而加快腐蚀的速度。

3、防护方式

金属腐蚀的防护方式具有多样性,重点对象为金属本质,将被保护金属和腐蚀介质进行隔离,或者对金属的表面进行操作,改变腐蚀条件和电化学保护等。

改善金属本质

按照差异性的用途采取差异性的材料构成耐蚀合金,或者于金属内加入合金元素,提升它的耐腐蚀性,能够预防或者降低金属腐蚀的速度。比方,于钢内融入镍制成不锈钢能够强化防腐蚀等级。

构成保护层

于金属表面设置各类保护层,将被保护的对象和腐蚀性介质进行隔离,此为预防金属腐蚀的最佳方式。

金属的磷化处理

在钢铁制品去油、除锈操作之后,添加一定组成的磷酸盐溶液中浸泡,就能够在金属表面产生一层不溶于水的磷酸盐薄膜,此类过程即为磷化操作。磷化膜表现为暗灰色到黑灰色,厚度通常是5至20μm之间,于空气内具备较强的耐腐蚀能力。

金属的氧化处理

把钢铁制品融入至NaOH的混合溶液内,加热,在它的'表面就能够产生一层厚是~μm的蓝色氧化膜(主要组分是Fe3O4),来实现钢铁防腐蚀的目标,这个过程就叫做发蓝处理。此类氧化膜具备较强的弹性与润滑度,不会对零件的精度产生任何负面的作用。因此精密仪器与光学元件等通常选择这种操作。

非金属涂层

通过非金属比如油漆、喷漆、沥青等涂抹于金属表层产生保护层,叫做非金属涂层,亦能够实现防腐蚀的目标。比如船身、车厢、水桶等通常选择油漆,车辆的表面经常喷漆等。

金属保护层

其为将一类耐腐蚀能力较大的金属或者合金镀于保护对象的表层上所产生的保护镀层。此镀层的产生,不仅可以通过电镀、化学镀实现,还能够通过热浸镀、渗镀、真空镀等方式实现。

改善腐蚀条件

改善条件对于降低与避免腐蚀具有必要性。比如,能够选择在腐蚀介质内融入可以减小腐蚀速度的物质,也就是缓冲剂,来降低与避免腐蚀的发生。缓冲剂属于一类化学物质,将其适量的融入至腐蚀介质内,即能够大幅度降低金属腐蚀的速度。因为缓冲剂的用量较小,便捷和廉价,因此这也是一类十分重要的防腐蚀方式。

电化学保护法

此类方式为以电化学原理为基础的,于金属设备上进行操作,让其变成腐蚀电池中的阴极,进而成为预防或者减缓金属腐蚀的方式。

阴极保护

此外通过外加电源来保护金属。将保护的对象接于负极,变成阴极防止腐蚀的产生。同时选择部分铁块接于正极,让其变成阳极,使其腐蚀,也就是说牺牲阳极。此类方式重点应用于化工厂的部分酸性溶液贮槽或者管道,地下水管、输油管等。

4、结语

不管是在社会中的哪个领域,金属腐蚀工作皆具有十分重要的意义,对环境、经济、安全皆会产生严重的影响。石油化工设施比方新建油库、管道、大型石化生产设备等,应当采取防腐措施。但防腐蚀的方式具备多样性,其形成的因素也是多种多样的,这对于这个领域中的所有人员都是一个巨大的挑战,值得所有人员做出相应的努力。

铜的腐蚀研究论文

影响铜及其合金腐蚀的因素有材料因素(包括成分、杂质、第二相及热处理、表面状态、变形和应力等)和环境因素(包括腐蚀环境如大气、土壤、海水、工业酸碱盐有机溶剂等及环境因素的影响如介质的pH值、介质的成分和浓度、介质的温度和压力、介质流动速度、电偶、环境的细节和可变化的影响等)。铜的腐蚀按照其使用地点和腐蚀介质可分为大气腐蚀、水中腐蚀、土壤腐蚀,铜的腐蚀产物一般为氧化物、硫酸盐和氯化物。大气腐蚀 当铜暴露于大气之中,其表面通常形成绿棕色或者蓝绿色的腐蚀薄层,称为铜绿。铜在大气中的腐蚀主要受到气候条件、大气中有害气体及悬浮物的影响。气候条件包括大气相对湿度、气温及日光照射、风向、风速等。大气中有害气体及悬浮物主要指SO2、NH3、H2S等腐蚀性气体及盐的细小尘埃。Lobnig R E发现, 如果大气中只含SO2或只含水分,铜的腐蚀行为没有多大变化,但如果二者都存在,且相对湿度超过75%,腐蚀是显著的。这主要是因为在铜表面上吸附水膜下SO2增加了阳极的去钝化作用,在高湿度条件下,由于水膜凝结增厚,SO2参与了阴极的去极化作用,尤其是当SO2的质量分数>时,此作用明显增大,因而加速了腐蚀的进行。虽然大气中SO2含量很低,但它在水溶液中的溶解度很大,SO2溶于水膜生成的H2SO3是强去极化剂,对大气腐蚀有加剧作用。 水中腐蚀 铜及铜合金在在水中的腐蚀可分为纯水腐蚀和海水腐蚀。铜及铜合金在含氧纯水中的腐蚀是吸氧腐蚀,在一定条件下,阳极反应产生的Cu2O可在铜表面形成完整的保护膜,其表层的Cu2O在水中溶解氧的作用下被部分氧化成CuO。因此,铜表面的氧化物保护膜具有双层结构,其内层为Cu2O,外层则由Cu2O和CuO组成。铜表面这种保护膜的形成防止了铜在水中的进一步腐蚀,其完整性和稳定性也就决定了铜在水中的腐蚀速度。铜及铜合金在海洋环境中以均匀腐蚀为主,其中全浸区最重,潮汐区次之,飞溅区最轻。通过铜及其合金的长期暴露试验[7]发现,随着暴露时间增加,铜及铜合金平均腐蚀速度降低,然而随着海水温度升高,多数铜及其合金在全浸区平均腐蚀速度会增加,在潮汐和飞溅区,腐蚀速度会下降。 土壤腐蚀 铜是一种耐土壤腐蚀的材料,一般情况发生均匀腐蚀。王永红等人[8]采用试件自然埋藏法对内陆盐土地铜的腐蚀进行了研究,发现Cl-、SO42-及土壤微生物使铜表面发生了严重的点蚀,经过一的实验,试件表面布满蚀坑,最大腐蚀孔深度为,平均腐蚀率为 g/(dm2・a)。铜在内陆盐土中呈局部斑点腐蚀,同时还注意到铜的土壤腐蚀具有季节周期性,其腐蚀率最小值发生在秋冬季(11月至1月)。

金属腐蚀的本质:M-ne-=Mn+金属腐蚀的类型:①化学腐蚀:金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。例如铁丝在氧气中燃烧、铜在氯气中燃烧等。②电化学腐蚀:不纯金属与电解质溶液接触时比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀。而铜在一般情况下很难发生化学腐蚀,但当铜(含杂质)长久暴露于空气中且处于潮湿环境下,则易发生电化学腐蚀(经实验,将铜(含杂质)放置于这样的环境中7天之内可见到铜绿),主要反应如下,2Cu-4e=2Cu2+2H2O+O2+4e=4OH-CO2+2OH-=CO32-+H2O总反应:2Cu+2H2O+O2+CO2=Cu2(OH)2CO3(碱式碳酸铜:即铜绿)

  • 索引序列
  • 铜器的锈蚀与防护研究成果小论文
  • 腐蚀与防护和中国腐蚀与防护学报
  • 海水腐蚀与防护研究论文
  • 金属腐蚀与防护研究论文
  • 铜的腐蚀研究论文
  • 返回顶部