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金属腐蚀与防护-05-第四章(腐蚀控制方法)


• 少用吸水性强的材料 • 避免应力腐蚀 • 避免不同金属相互接触;
处理结合面 • 防止零部件应力集中局
部受热,控制材料最大 允许使用应力
CONTENT
• 4.1 正确选用金属材料和合理设计金属结构 • 4.2 缓蚀剂 • 4.3 电化学保护 • 4.4 表面保护覆盖层
4.2 缓蚀剂
4.2.1 概述 4.2.2 缓蚀剂的分类 4.2.3 缓蚀剂的作用机理 4.2.4 缓释剂的选择和应用
1 阳极型缓蚀剂作用机理
(1) 氧化型缓蚀剂
促使金属阳极钝化,可使腐蚀金属的电位正移进入钝化曲线 的钝化区。
本身是氧化剂。添加量必须超过某临界值;若不足,易加速 腐蚀or造成局部腐蚀
(2) 沉淀型缓蚀剂
能和金属表面阳极部分溶解的金属离子生成难溶性化合物, 沉淀在阳极的表面或者修补氧化膜的破损处,抑制阳极反应
(2) 沉淀型缓蚀剂
能和金属表面阳极部分溶解的金属离子生成难溶性化合物, 沉淀在极的表面或者修补氧化膜的破损处,抑制阳极反应
本身是非氧化性物质。要有O2等去极剂存在时才起作用
缓蚀效率计算
介质中加缓蚀剂后的腐蚀速度
0 010% 0Ic0In cooIr10% 0
介质中未加缓蚀剂时金属腐蚀电流 未加缓蚀剂时金属腐蚀速度
缓本 蚀身剂无 反 应 的
氧 产
化性 物形
, 金但 属能 的与 腐 蚀 成 修沉 补淀 金, 属 氧
产 化
物 阴或 极 膜 。的



缓阻 吸 蚀挡 附剂 腐 在蚀 金性 属物 / 介 上 质 属质 , 接 或界 形 近 抑面 成 金 制致 金密 属的 , 腐 。吸 蚀附
4.2.1 缓蚀剂的分类
4 腐蚀控 制方法
CONTENT
• 4.1 正确选用金属材料和合理设计金属结构 • 4.2 缓蚀剂 • 4.3 电化学保护 • 4.4 表面保护覆盖层
4.1 正确选用金属材料和 合理设计金属结构
4.1.1 正确选用金属材料和加工工艺 4.1.2 合理设计金属结构
4.1.1 正确选用金属材料和加工工艺
• 选材时不单纯追求强度指标,而根据情况综合考虑,包括耐蚀 性和经济性
• 对初选材料应查明其腐蚀类型敏感性;在选用部位发生腐蚀的 类型和可能性;与接触的材料是否相同,是否可能发生接触腐 蚀;承受应力的类型、大小和方向等
• 在容易产生腐蚀和不易维护的部位应选择高耐蚀性的材料 • 选择腐蚀倾向小的材料和热处理方法 • 选用杂志含量低的材料
表 物
面化 发学 生吸 物附 理, 或阻 止 质面 接, 近或 金者 属阻 表 过 滞程 阴
4.2.1 缓蚀剂的分类



缓蚀 抑 制 剂阳 极 反 应 , 极增 极大 化阳 “ 危 险 性 缓 蚀 剂 量” 不( 足 局 用部






理阴 分极 类型
缓“ 蚀 抑安制 剂全阴缓极蚀反剂应”, 极增 极大 化阴
缓蚀效率能达到90%以上的为良好的缓蚀剂;
若达到100%(v = 0),则意味着达到了完全保护。
4.2 缓蚀剂
4.2.1 概述 4.2.2 缓蚀剂的分类 4.2.3 缓蚀剂的作用机理 4.2.4 缓蚀剂的选择和应用
本身是非氧化性物质。要有O2等去极剂存在时才起作用
2 阴极型缓蚀剂作用机理
在金属表面形成沉淀膜,覆盖阴极表面,阻碍氧的扩散或提 高氧化H+还原反应的过电位,使腐蚀速度降低。
(1)氧化型缓蚀剂
缓蚀剂的阳离子向腐蚀微电池的阴极迁移,与阴极产生的 OH-反应,形成OH化物或碳酸盐沉淀膜,阻碍氧向阴极扩散, 提高阴极过电位,降低腐蚀(ZnSO4,Ca(HCO3)等)
水 溶 性 缓 蚀 剂 按 物 理 性 质 分油 类溶 性 缓 蚀 剂
气 相 缓 蚀 剂
冷 却 水 缓 蚀 剂





按用途分类
酸 洗 缓 蚀 剂
油 气 井 缓 蚀 剂
石 油 化 工 缓 蚀 剂
工 序 间 防 锈 缓 蚀 剂
4.2 缓蚀剂
4.2.1 概述 4.2.2 缓蚀剂的分类 4.2.3 缓蚀剂的作用机理 4.2.4 缓蚀剂的选择和应用
4.2.1 缓蚀剂概述
是一些用于腐蚀环境中抑制金属腐蚀的添加剂。
缓蚀剂是一些少量加入腐蚀介质中就能显著减缓或阻止 金属腐蚀的物质,也叫腐蚀抑制剂(Corrosion Inhibitor)。
原理:缓蚀物质在金属与溶液介面上产生了某种作用, 阻滞了腐蚀过程,而并非使腐蚀体系的本质发生改变。
加入量:0.1%~1%。 缓蚀剂保护有强烈地选择性。
4.1 正确选用金属材料和 合理设计金属结构
4.1.1 正确选用金属材料和加工工艺 4.1.2 合理设计金属结构
4.1.2合理设计金属结构
• 设计合理性 • 腐蚀敏感性
• (应力、接触、均匀、缝隙和微生物)
4.1.2合理设计金属结构
• 外形力求简单 • 采用密闭结构 • 能积水地方设置排水孔 • 布置合适的通风孔 • 避免尖角、凹槽、缝隙 • 连接结合面有隔离层
4.2 缓蚀剂
4.2.1 概述 4.2.2 缓蚀剂的分类 4.2.3 缓蚀剂的作用机理 4.2.4 缓释剂的选择和应用
4.2.1 缓蚀剂的分类



成无 分机 分缓 类 与 钝 蚀金 化剂 属 膜
表 的
面促 发使 生金 反属 应盐 ,或 形极 成溶 ,解 阻过 止程 阳。


缓在 蚀金剂 属 腐 蚀 性
覆盖、负催化
4.2.1 缓蚀剂概述
优点:用量少、见效快、成本较低、使用方便。 缺点:只适用于腐蚀介质的体积量有限的情况下,例如
电镀和喷漆前金属的酸洗除锈、锅炉内壁的化学清洗、 油气井的酸化、内燃机及工业冷却水的防腐蚀处理和金 属产品的工序间防锈和产品包装等;但对于钻井平台、 码头、桥梁等敞开体系,则不适用。 目前已广泛应用于机械、化工、电子、能源等许多部门。 例如酸洗过程中.硫酸和盐酸除去钢铁表面氧化皮的同 时,也会使金属本身溶解;若加入适当的缓蚀剂,则可 抑制金属本身过分的腐蚀
混 合

缓蚀 阻 滞 剂阴 对 腐 蚀
、 电
阳极 位作
反应 用 主不 要大 减, 小



4.2.1 缓蚀剂的分类




缓钝 使 蚀化 金剂型 属
表 缓
面 形 成 附致 着密 力而 好 的 氧 蚀 剂 , (P钝 as化 s iv剂 a) tor


按 保
缓 护
蚀 膜
剂 特
征 形 沉分 成淀类 的型
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