材料腐蝕防護(hù)技術(shù)ppt課件

1、材料防護(hù)是控制材料腐蝕的一門(mén)技術(shù)。材料腐蝕是材料與環(huán)境發(fā)生界面反應(yīng)而引起的破壞。因此防止材料腐蝕可以從材料本身、環(huán)境和界面三方面考慮。材料防護(hù)技術(shù)主要有以下幾種方式：正確選用耐蝕材料和合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；腐蝕環(huán)境的改善；表面防蝕處理；電化學(xué)保護(hù)等。金屬腐蝕是一種公害，人們一直不斷地研究和使用各種防護(hù)方法以避免或減輕金屬腐蝕，其中之一是在腐蝕介質(zhì)中添加某些少量的化學(xué)藥品，這些少量的化學(xué)藥品可以顯著地阻止或減緩金屬的腐蝕速度。這些少量的添加物質(zhì)即所謂緩蝕劑(Corrosion inhibitor)。這種方法應(yīng)用面廣，與其他防護(hù)方法相比有如下特點(diǎn)：(1) 不改變金屬構(gòu)件的性質(zhì)和生產(chǎn)工藝；(2) 用量少，

2、一般添加的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.1%1%之間可起到防蝕作用；金屬腐蝕是一種公害，人們一直不斷地研究和使用各種防護(hù)方法以避免或減輕金屬腐蝕，其中之一是在腐蝕介質(zhì)中添加某些少量的化學(xué)藥品，這些少量的化學(xué)藥品可以顯著地阻止或減緩金屬的腐蝕速度。這些少量的添加物質(zhì)即所謂緩蝕劑(Corrosion inhibitor)。這種方法應(yīng)用面廣，與其他防護(hù)方法相比有如下特點(diǎn)：(3) 方法簡(jiǎn)單，無(wú)需特殊的附加設(shè)備。 1. 緩蝕劑緩蝕劑是在腐蝕介質(zhì)中加入少量就能顯著減緩或阻止金屬腐蝕的物質(zhì)，也叫腐蝕抑制劑。緩蝕劑防護(hù)金屬的優(yōu)點(diǎn)在于用量少、見(jiàn)效快、成本較低、使用方便。目前已廣泛用于機(jī)械、化工、冶金、能源等許多部門(mén)。例如酸洗過(guò)

3、程中，硫酸和鹽酸除去鋼鐵表面氧化皮的同時(shí)，也會(huì)使金屬本身迅速溶解，若加入適當(dāng)?shù)木徫g劑，則可抑制金屬本身過(guò)分的腐蝕。 1. 緩蝕劑緩蝕劑保護(hù)的缺點(diǎn)是，它只適用于腐蝕介質(zhì)的體積量有限的情況下，例如電鍍和噴漆前金屬的酸洗除銹、鍋爐內(nèi)壁的化學(xué)清洗、油氣井的酸化、內(nèi)燃機(jī)及工業(yè)冷卻水的防腐蝕處理和金屬產(chǎn)品的工序間防銹和產(chǎn)品包裝等。但對(duì)于鉆井平臺(tái)、碼頭、橋梁等敞開(kāi)體系，則不適用。 1. 緩蝕劑腐蝕介質(zhì)中緩蝕劑的加入量很少，通常為0.11%，緩蝕劑的保護(hù)效果與金屬材料的種類(lèi)、性質(zhì)和腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)、溫度、流動(dòng)情況等有密切關(guān)系。例如，對(duì)鋼鐵有緩蝕作用的亞硝酸鈉或碳酸環(huán)已胺,對(duì)銅合金不但無(wú)效，反而加速其腐蝕。目前還

4、沒(méi)有針對(duì)各種金屬在不同介質(zhì)中普遍適用的多效通用緩蝕劑。這里要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：緩蝕劑的保護(hù)作用是有選擇性的。緩蝕劑的緩蝕效率，定義如下：%10000KKK緩蝕效率不加緩蝕劑時(shí)金屬腐蝕速度加緩蝕劑后金屬腐蝕速度緩蝕效率能達(dá)到90%以上的為良好的緩蝕劑，若達(dá)到100%，則意味著達(dá)到了完全保護(hù)。 1. 緩蝕劑緩蝕效率的測(cè)量方法主要有重量法及電化學(xué)方法兩種。 1. 緩蝕劑重量法是最直接、最簡(jiǎn)便的方法。它是通過(guò)精確稱量金屬試樣在浸入腐蝕介質(zhì)(有緩蝕劑、無(wú)緩蝕劑)前后的重量變化來(lái)確定腐蝕速度的方法。嚴(yán)格地說(shuō)此法只適用于均勻腐蝕。緩蝕效率的測(cè)量方法主要有重量法及電化學(xué)方法兩種。 1. 緩蝕劑電化學(xué)方法是實(shí)驗(yàn)室測(cè)量金

5、屬腐蝕速度的方法。通過(guò)對(duì)腐蝕電極在腐蝕、緩蝕體系的“極化”測(cè)量，根據(jù)獲得的極化曲線利用電化學(xué)理論計(jì)算出Icorr和緩蝕效率。 1. 緩蝕劑 2. 緩蝕劑分類(lèi)緩蝕劑種類(lèi)繁多，機(jī)理復(fù)雜。因此，可以從不同角度進(jìn)行分類(lèi)。(1) 按化學(xué)成分分類(lèi)(2) 按作用機(jī)理分類(lèi)(3) 按所形成保護(hù)膜特征分類(lèi)(4) 按物理性質(zhì)分類(lèi)(5) 按用途分類(lèi) 1. 緩蝕劑 2. 緩蝕劑分類(lèi)緩蝕劑種類(lèi)繁多，機(jī)理復(fù)雜。因此，可以從不同角度進(jìn)行分類(lèi)。(1) 按化學(xué)成分分類(lèi)(2) 按作用機(jī)理分類(lèi)(3) 按所形成保護(hù)膜特征分類(lèi)(4) 按物理性質(zhì)分類(lèi)(5) 按用途分類(lèi)無(wú)機(jī)緩蝕劑有機(jī)緩蝕劑例如，亞硝酸鹽、鉻酸鹽、硅酸鹽、聚磷酸鹽、鉬酸鹽、硼

6、酸鹽和亞砷酸鹽等。這類(lèi)緩蝕劑往往與金屬表面發(fā)生反應(yīng)，促使鈍化膜或金屬鹽膜的形成，以阻止陽(yáng)極溶解過(guò)程。 1. 緩蝕劑 2. 緩蝕劑分類(lèi)緩蝕劑種類(lèi)繁多，機(jī)理復(fù)雜。因此，可以從不同角度進(jìn)行分類(lèi)。(1) 按化學(xué)成分分類(lèi)(2) 按作用機(jī)理分類(lèi)(3) 按所形成保護(hù)膜特征分類(lèi)(4) 按物理性質(zhì)分類(lèi)(5) 按用途分類(lèi)無(wú)機(jī)緩蝕劑有機(jī)緩蝕劑這類(lèi)緩蝕劑遠(yuǎn)比無(wú)機(jī)緩蝕劑多，包括含O、N、S、P的有機(jī)化合物，氨基化合物、醛類(lèi)、雜環(huán)和咪唑類(lèi)化合物等。有機(jī)緩蝕劑往往在金屬表面發(fā)生物理或化學(xué)吸附，從而阻止腐蝕性物質(zhì)接近金屬表面，或阻滯陰、陽(yáng)極過(guò)程。 1. 緩蝕劑 2. 緩蝕劑分類(lèi)緩蝕劑種類(lèi)繁多，機(jī)理復(fù)雜。因此，可以從不同角度進(jìn)

7、行分類(lèi)。(1) 按化學(xué)成分分類(lèi)(2) 按作用機(jī)理分類(lèi)(3) 按所形成保護(hù)膜特征分類(lèi)(4) 按物理性質(zhì)分類(lèi)(5) 按用途分類(lèi)陽(yáng)極型緩蝕劑陰極型緩蝕劑混合型緩蝕劑能抑制陽(yáng)極反應(yīng)，增加陽(yáng)極極化。能抑制陰極反應(yīng)，增加陰極極化。能抑制陰、陽(yáng)極反應(yīng)，增加陰、陽(yáng)極極化。 1. 緩蝕劑 2. 緩蝕劑分類(lèi)緩蝕劑種類(lèi)繁多，機(jī)理復(fù)雜。因此，可以從不同角度進(jìn)行分類(lèi)。(1) 按化學(xué)成分分類(lèi)(2) 按作用機(jī)理分類(lèi)(3) 按所形成保護(hù)膜特征分類(lèi)(4) 按物理性質(zhì)分類(lèi)(5) 按用途分類(lèi)氧化（膜）型緩蝕劑這類(lèi)緩蝕劑能使金屬表面生成致密而附著力好的氧化物膜，從而抑制金屬的腐蝕。這類(lèi)緩蝕劑有鈍化作用，故又稱為鈍化型緩蝕劑，或者直接

8、稱為鈍化劑。鋼在中性介質(zhì)中常用的緩蝕劑如Na2CrO4、NaNO2、NaMoO4等都屬于此類(lèi)。 1. 緩蝕劑 2. 緩蝕劑分類(lèi)緩蝕劑種類(lèi)繁多，機(jī)理復(fù)雜。因此，可以從不同角度進(jìn)行分類(lèi)。(1) 按化學(xué)成分分類(lèi)(2) 按作用機(jī)理分類(lèi)(3) 按所形成保護(hù)膜特征分類(lèi)(4) 按物理性質(zhì)分類(lèi)(5) 按用途分類(lèi)沉淀（膜）型緩蝕劑這類(lèi)緩蝕劑本身無(wú)氧化性，但它們能與金屬的腐蝕產(chǎn)物(如Fe2、Fe3+)或與共扼陰極反應(yīng)的產(chǎn)物(般是OH)生成沉淀，能夠有效地修補(bǔ)金屬氧化膜的破損處，起到緩蝕作用 這種物質(zhì)稱為沉淀型緩蝕劑。例如中性水溶液中常用的緩蝕劑硅酸鈉(水解產(chǎn)成SiO2膠凝物)、磷酸鹽類(lèi)(與Fe2+反應(yīng)形成FePO

9、4膜)等。氧化（膜）型緩蝕劑 1. 緩蝕劑 2. 緩蝕劑分類(lèi)緩蝕劑種類(lèi)繁多，機(jī)理復(fù)雜。因此，可以從不同角度進(jìn)行分類(lèi)。(1) 按化學(xué)成分分類(lèi)(2) 按作用機(jī)理分類(lèi)(3) 按所形成保護(hù)膜特征分類(lèi)(4) 按物理性質(zhì)分類(lèi)(5) 按用途分類(lèi)這類(lèi)緩蝕劑能吸附在金屬/介質(zhì)界面上形成致密的吸附層，阻擋水分和侵蝕性物質(zhì)接近金屬，或者抑制金屬腐蝕過(guò)程，起到緩蝕作用。這類(lèi)緩蝕劑大多含有O、N、S、P的極性基團(tuán)或不飽和鍵的有機(jī)化合物。如鋼在酸中常用的緩蝕劑硫脲、喹啉、炔醇等類(lèi)的衍生物等。吸附型緩蝕劑沉淀（膜）型緩蝕劑氧化（膜）型緩蝕劑 1. 緩蝕劑 2. 緩蝕劑分類(lèi)緩蝕劑種類(lèi)繁多，機(jī)理復(fù)雜。因此，可以從不同角度進(jìn)行分

10、類(lèi)。(1) 按化學(xué)成分分類(lèi)(2) 按作用機(jī)理分類(lèi)(3) 按所形成保護(hù)膜特征分類(lèi)(4) 按物理性質(zhì)分類(lèi)(5) 按用途分類(lèi)水溶性緩蝕劑它們可溶于水溶液中，通常作為酸、鹽水溶液及冷卻水中的緩蝕劑，也用作工序間防銹水、防銹潤(rùn)滑切削液中。(3) 按所形成保護(hù)膜特征分類(lèi) 1. 緩蝕劑 2. 緩蝕劑分類(lèi)緩蝕劑種類(lèi)繁多，機(jī)理復(fù)雜。因此，可以從不同角度進(jìn)行分類(lèi)。(1) 按化學(xué)成分分類(lèi)(2) 按作用機(jī)理分類(lèi)(4) 按物理性質(zhì)分類(lèi)(5) 按用途分類(lèi)油溶性緩蝕劑水溶性緩蝕劑這類(lèi)緩蝕劑可溶于礦物油中，為防銹油(脂)的主要添加劑。它們大多是有機(jī)緩蝕劑，分子中存在著極性基團(tuán)(親金屬和水)和非極性基團(tuán)(親油的碳?xì)滏? 因此，

11、這類(lèi)緩蝕劑可在金屬/油的界面上發(fā)生定向吸附，構(gòu)成緊密的吸附膜，阻擋水分和腐蝕性物質(zhì)接近金屬。 1. 緩蝕劑 2. 緩蝕劑分類(lèi)緩蝕劑種類(lèi)繁多，機(jī)理復(fù)雜。因此，可以從不同角度進(jìn)行分類(lèi)。(1) 按化學(xué)成分分類(lèi)(2) 按作用機(jī)理分類(lèi)(3) 按所形成保護(hù)膜特征分類(lèi)(4) 按物理性質(zhì)分類(lèi)(5) 按用途分類(lèi)油溶性緩蝕劑水溶性緩蝕劑氣相緩蝕劑這是在常溫下能揮發(fā)成氣體的金屬緩蝕劑。若是固體，必須能升華，若是液體，必須具有足夠大的蒸氣壓。這類(lèi)緩蝕劑必須在有限的空間內(nèi)使用，如用密封包裝袋，內(nèi)放氣相緩蝕劑。 1. 緩蝕劑 2. 緩蝕劑分類(lèi)緩蝕劑種類(lèi)繁多，機(jī)理復(fù)雜。因此，可以從不同角度進(jìn)行分類(lèi)。(1) 按化學(xué)成分分類(lèi)(

12、2) 按作用機(jī)理分類(lèi)(3) 按所形成保護(hù)膜特征分類(lèi)(4) 按物理性質(zhì)分類(lèi)(5) 按用途分類(lèi)根據(jù)緩蝕劑的用途可分為冷卻水緩蝕劑、鍋爐緩蝕劑、酸洗緩蝕劑、油氣井緩蝕劑、石油化工緩蝕劑、工序間防銹緩蝕劑等。 1. 緩蝕劑 2. 緩蝕劑分類(lèi) 3. 緩蝕劑應(yīng)用 (1) 石油工業(yè)中應(yīng)用在石油工業(yè)中，各種金屬設(shè)備被廣泛地用在采油、采氣、貯存、輸送和提煉過(guò)程中，由于各種金屬設(shè)備經(jīng)常處于高溫、高壓及各種腐蝕性介質(zhì)(硫化氫、碳酸氣、氧、有機(jī)酸、水蒸氣及酸化過(guò)程加入的無(wú)機(jī)酸等)的苛刻條件下，遭受異常強(qiáng)烈的腐蝕和磨蝕，為防止或減緩腐蝕常選用緩蝕劑。 1. 緩蝕劑 2. 緩蝕劑分類(lèi) 3. 緩蝕劑應(yīng)用 (1) 石油工業(yè)中

13、應(yīng)用工業(yè)用水量最大的是冷卻水，約占工業(yè)用水量的60%65%，而在化工、煉油、鋼鐵等工業(yè)則占80%以上。因此，節(jié)約工業(yè)用水的關(guān)鍵是合理使用冷卻水。 (2) 工業(yè)循環(huán)水中應(yīng)用緩蝕劑在選用時(shí)，不但要選擇其品種，還必須確定其合適的用量。緩蝕劑用量過(guò)多，可能改變介質(zhì)的性質(zhì)(如pH值)，成本增高，緩蝕效果也未必好，過(guò)少則達(dá)不到緩蝕作用，對(duì)于陽(yáng)極型緩蝕劑，還會(huì)加速腐蝕或產(chǎn)生局部腐蝕，因此，通常存在一個(gè)臨界緩蝕劑濃度。 1. 緩蝕劑 2. 緩蝕劑分類(lèi) 3. 緩蝕劑應(yīng)用 1. 緩蝕劑 2. 緩蝕劑分類(lèi) 3. 緩蝕劑應(yīng)用臨界濃度隨腐蝕體系不同而不同，在選用緩蝕劑時(shí)必須進(jìn)行試驗(yàn)，以確定合適的用量。 1. 緩蝕劑 2

14、. 緩蝕劑分類(lèi) 3. 緩蝕劑應(yīng)用單獨(dú)使用一種緩蝕劑達(dá)不到良好的效果時(shí)，可采用多種緩蝕物質(zhì)復(fù)配使用。復(fù)配時(shí)常常比單獨(dú)使用時(shí)的總效果好得多，這種現(xiàn)象叫做協(xié)同效應(yīng)。產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)的機(jī)理隨體系不同而不同，許多還不太清楚。一般考慮陰極型和陽(yáng)極型復(fù)配；不同吸附基團(tuán)的復(fù)配；緩蝕劑與增溶分散劑復(fù)配。 1. 緩蝕劑 2. 緩蝕劑分類(lèi) 3. 緩蝕劑應(yīng)用緩蝕劑的選用，除了防蝕目的外，還應(yīng)考慮到工業(yè)系統(tǒng)運(yùn)行的總效果。如冷卻水系統(tǒng)要考慮防蝕、防垢、殺菌、冷卻效率及運(yùn)行通暢等和環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題。電化學(xué)保護(hù)是根據(jù)金屬電化學(xué)腐蝕原理對(duì)金屬設(shè)備進(jìn)行保護(hù)的方法，它和其他防腐方法樣，有其局限性，但在一定條件下使用適當(dāng)，則能獲得良好的保

15、護(hù)效果。且比較經(jīng)濟(jì)，按照作用原理不同，電化學(xué)保護(hù)分為陰極保護(hù)和陽(yáng)極保護(hù)兩類(lèi)。1 陰極保護(hù)陰極保護(hù)是將金屬構(gòu)件作為陰極，通過(guò)陰極極化來(lái)消除該金屬表面的電化學(xué)不均勻性，達(dá)到保護(hù)目的。陰極保護(hù)是一種經(jīng)濟(jì)而有效的防護(hù)措施，使用范圍日益廣泛。一些要求在海水、土壤中使用幾十年的設(shè)備，如海洋平臺(tái)、輪船、碼頭、地下管線、電纜、貯槽等，都必須采用陰極保護(hù)，提高其抗蝕能力。1 陰極保護(hù)如果給金屬通以陰極電流，整個(gè)腐蝕原電池體系的電位將向負(fù)的方向偏移，使金屬陰極極化，這就可以抑制陽(yáng)極區(qū)金屬的電子釋放，從根本上防止金屬腐蝕。有兩種方法加陰極電流：外加電流；犧牲陽(yáng)極。將被保護(hù)金屬設(shè)備與直流電源的負(fù)極相連，依靠外加陰極電

16、流進(jìn)行陰極極化而使金屬得到保護(hù)的方法，稱為外加電流陰極保護(hù)，簡(jiǎn)稱電保護(hù)。1 陰極保護(hù)1 陰極保護(hù)我們知道，在腐蝕電池中，陽(yáng)極腐蝕，陰極不腐蝕。根據(jù)這一原理，把某種電位比較負(fù)的金屬與電位比較正的被保護(hù)金屬構(gòu)件相連接，使被保護(hù)金屬構(gòu)件成為腐蝕電池中的陰極而實(shí)現(xiàn)保護(hù)的方法稱為犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)，也稱護(hù)屏保護(hù)。1 陰極保護(hù)1 陰極保護(hù)電保護(hù)與護(hù)屏保護(hù)在原理上完全相同，所不同的只是使被保護(hù)金屬陰極極化所輸入的陰極電流來(lái)源不同，前者靠外加直流電源，后者靠另一個(gè)電位更負(fù)的金屬的腐蝕溶解。1 陰極保護(hù)當(dāng)未進(jìn)行陰極保護(hù)時(shí)，金屬腐蝕微電池的陽(yáng)極極化曲線E0A和陰極極化曲線E0K相交于點(diǎn)S(忽略溶液電阻)，此點(diǎn)對(duì)應(yīng)的

17、電位為金屬的自腐蝕電位EC。對(duì)應(yīng)的電流為金屬的腐蝕電流IC，在腐蝕電流IC作用下，微電池陽(yáng)極不斷溶解，導(dǎo)致腐蝕破壞。1) 陰極保護(hù)原理金屬在進(jìn)行陰極保護(hù)時(shí)，在外加陰極電流I的極化下，金屬的腐蝕電位將向負(fù)方向移動(dòng)，由原來(lái)的EC移至EA1，此時(shí)金屬的腐蝕電流就由IC降到IA1，其外加的陰極電流稱為保護(hù)電流I保。1 陰極保護(hù)1) 陰極保護(hù)原理1 陰極保護(hù)1) 陰極保護(hù)原理若繼續(xù)增大外加陰極電流，由于陰極極化使金屬的電位移至陽(yáng)極的初始電位，即EE0A，則金屬上的陽(yáng)極溶解電流IA0，表示微電池腐蝕停止，也就是說(shuō)金屬得到了完全保護(hù)。1 陰極保護(hù)1) 陰極保護(hù)原理2) 陰極保護(hù)的基本參數(shù)在陰極保護(hù)中，判斷金

18、屬是否達(dá)到完全保護(hù)，通常用最小保護(hù)電位和最小保護(hù)電流密度這兩個(gè)基本參數(shù)。1 陰極保護(hù)1) 陰極保護(hù)原理2) 陰極保護(hù)的基本參數(shù)(1) 最小保護(hù)電位在陰極保護(hù)下，當(dāng)金屬剛好完全停止腐蝕時(shí)的臨界電位稱為最小保護(hù)電位。由陰極保護(hù)原理圖可知此電位為腐蝕微電池的陽(yáng)極初始電位。最小保護(hù)電位與金屬的種類(lèi)、腐蝕介質(zhì)的組成等有關(guān)，需由實(shí)驗(yàn)確定。1 陰極保護(hù)1) 陰極保護(hù)原理2) 陰極保護(hù)的基本參數(shù)(1) 最小保護(hù)電位1 陰極保護(hù)1) 陰極保護(hù)原理2) 陰極保護(hù)的基本參數(shù)(1) 最小保護(hù)電位(2) 最小保護(hù)電流密度使金屬得到完全保護(hù)所需的電流密度，即最小保護(hù)電流密度。其大小受多種因素的影響。它與金屬的種類(lèi)、表面狀

19、態(tài)、有無(wú)保護(hù)膜、漆膜損失程度、生物附著情況以及介質(zhì)的組成、濃度、溫度、流速等條件有關(guān)，很難找到統(tǒng)一的規(guī)律。1 陰極保護(hù)1) 陰極保護(hù)原理2) 陰極保護(hù)的基本參數(shù)(1) 最小保護(hù)電位(2) 最小保護(hù)電流密度而且實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)極化曲線測(cè)定的數(shù)值與實(shí)際使用數(shù)值間往往有較大的差異。實(shí)際上，最小保護(hù)電流密度，隨情況不同，可以從幾十分之一mA/m2到幾百mA/m2。主要檢查陰極保護(hù)電位范圍是否合格，而保護(hù)電流密度只要能保證實(shí)現(xiàn)這一保護(hù)電位范圍就可以了。1 陰極保護(hù)1) 陰極保護(hù)原理2) 陰極保護(hù)的基本參數(shù)(1) 最小保護(hù)電位(2) 最小保護(hù)電流密度1 陰極保護(hù)1) 陰極保護(hù)原理2) 陰極保護(hù)的基本參數(shù)3)

20、犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)犧牲陽(yáng)極法是在被保護(hù)的金屬上連接電位低的金屬或合金，作為犧牲陽(yáng)極，靠它不斷溶解所產(chǎn)生的電流對(duì)被保護(hù)的金屬進(jìn)行陰極極化，達(dá)到保護(hù)的目的。犧牲陽(yáng)極法包括犧牲陽(yáng)極材料的確定和設(shè)計(jì)安裝兩大部分。1 陰極保護(hù)1) 陰極保護(hù)原理2) 陰極保護(hù)的基本參數(shù)3) 犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)犧牲陽(yáng)極材料必須能與被保護(hù)的金屬構(gòu)件之間形成足夠大的電位差(一般為0.25V左右)。犧牲陽(yáng)極材料的主要要求是：有足夠低的電位，陽(yáng)極極化率要小，電容量要大。1 陰極保護(hù)1) 陰極保護(hù)原理2) 陰極保護(hù)的基本參數(shù)3) 犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)犧牲陽(yáng)極材料必須能與被保護(hù)的金屬構(gòu)件之間形成足夠大的電位差(一般為0.25V左右)。犧

21、牲陽(yáng)極材料的主要要求是：有足夠低的電位，陽(yáng)極極化率要小，電容量要大。即：消耗單位質(zhì)量金屬所提供的電量要多，單位面積輸出電流大，自腐蝕小，電流效率高。長(zhǎng)期使用時(shí)保持陽(yáng)極活性，不易鈍化，能維持穩(wěn)定的電位和輸出電流，陽(yáng)極溶解均勻，腐蝕產(chǎn)物疏松易脫落。價(jià)格便宜，來(lái)源充分，制造工藝簡(jiǎn)單，無(wú)公害。1 陰極保護(hù)1) 陰極保護(hù)原理2) 陰極保護(hù)的基本參數(shù)3) 犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)犧牲陽(yáng)極材料必須能與被保護(hù)的金屬構(gòu)件之間形成足夠大的電位差(一般為0.25V左右)。犧牲陽(yáng)極材料的主要要求是：有足夠低的電位，陽(yáng)極極化率要小，電容量要大。常用的犧牲陽(yáng)極材料有：Zn-0.6%Al-0.1%Cd，Al-2.5%Zn-0.0

22、2%In，Mg-6%Al-3%Zn-0.2%Mn，高純鋅等，其中鋁合金多用于海水中。1 陰極保護(hù)1) 陰極保護(hù)原理2) 陰極保護(hù)的基本參數(shù)3) 犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)4) 外電流法陰極保護(hù)外加電流法是將被保護(hù)金屬接到直流電源的負(fù)極，通以陰極電流，使金屬極化到保護(hù)電位范圍內(nèi)，達(dá)到防蝕目的。犧牲陽(yáng)極法不需要外加電源和專(zhuān)人管理,不會(huì)干擾鄰近金屬設(shè)施,電流分散能力好,施工方便；但需要消耗大量金屬材料，自動(dòng)調(diào)節(jié)電流的能力差，而且安裝大量犧牲陽(yáng)極會(huì)增加船體重量和阻力，或者影響海洋石油平臺(tái)的穩(wěn)定性和牽引特性。1 陰極保護(hù)1) 陰極保護(hù)原理2) 陰極保護(hù)的基本參數(shù)3) 犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)4) 外電流法陰極保護(hù)20

23、世紀(jì)50年代后，隨著電子工業(yè)發(fā)展，外加電流陰極保護(hù)技術(shù)得到很大發(fā)展。外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)，具有體積小、重量輕，能自動(dòng)調(diào)節(jié)電流和電壓、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。若采用可靠的不溶性陽(yáng)極，其使用壽命較長(zhǎng)。1 陰極保護(hù)1) 陰極保護(hù)原理2) 陰極保護(hù)的基本參數(shù)3) 犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)4) 外電流法陰極保護(hù)外加電流法陰極保護(hù)系統(tǒng)，主要由三部分組成：直流電源、輔助陽(yáng)極和參比電極。大功率恒電位儀1 陰極保護(hù)1) 陰極保護(hù)原理2) 陰極保護(hù)的基本參數(shù)3) 犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)4) 外電流法陰極保護(hù)外加電流法陰極保護(hù)系統(tǒng)，主要由三部分組成：直流電源、輔助陽(yáng)極和參比電極。1 陰極保護(hù)1) 陰極保護(hù)原理2) 陰極保護(hù)的基本參

24、數(shù)3) 犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)4) 外電流法陰極保護(hù)輔助陽(yáng)極是用來(lái)把電流輸送到陰極(被保護(hù)的金屬)，與犧牲陽(yáng)極法所用的陽(yáng)極材料截然不同。外加電流法的輔助陽(yáng)極材料具有下列特點(diǎn)：導(dǎo)電性好，耐蝕性好，壽命長(zhǎng)，排流量大，陽(yáng)極極化小，有一定的機(jī)械強(qiáng)度，易加工，來(lái)源方便，價(jià)格低等。常用的輔助陽(yáng)極材料有：鋼、石墨、高硅鐵、磁性氧化鐵等。外加電流法陰極保護(hù)系統(tǒng)，主要由三部分組成：直流電源、輔助陽(yáng)極和參比電極。1 陰極保護(hù)1) 陰極保護(hù)原理2) 陰極保護(hù)的基本參數(shù)3) 犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)4) 外電流法陰極保護(hù)參比電極用來(lái)與恒電位儀配合，測(cè)量和控制保護(hù)電位。要求參比電極可逆性好，不易極化，長(zhǎng)期使用中保持電位穩(wěn)定、準(zhǔn)確

25、、靈敏、堅(jiān)固耐用等。常用的參比電極有：Ag/AgCl電極，Cu/CuSO4電極，Zn參比電極等。1 陰極保護(hù)1) 陰極保護(hù)原理2) 陰極保護(hù)的基本參數(shù)3) 犧牲陽(yáng)極法陰極保護(hù)4) 外電流法陰極保護(hù)外加電流保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要包括選擇保護(hù)參數(shù)，確定輔助陽(yáng)極材料、數(shù)量、尺寸和安裝位置，確定陽(yáng)極屏材料和尺寸，計(jì)算供電電源的容量等。1 陰極保護(hù)2 陽(yáng)極保護(hù)陽(yáng)極保護(hù)是利用金屬在電解質(zhì)溶液中依靠陽(yáng)極極化建立鈍態(tài)的持性而實(shí)施的保護(hù)方法。它與外加電流陰極保護(hù)一樣，亦用外加直流電源供電，所不同的是被保護(hù)設(shè)備接電源的正極，輔助電極接負(fù)極。1 陰極保護(hù)2 陽(yáng)極保護(hù)陽(yáng)極保護(hù)是利用金屬在電解質(zhì)溶液中依靠陽(yáng)極極化建立鈍態(tài)

26、的持性而實(shí)施的保護(hù)方法。它與外加電流陰極保護(hù)一樣，亦用外加直流電源供電，所不同的是被保護(hù)設(shè)備接電源的正極，輔助電極接負(fù)極。1 陰極保護(hù)2 陽(yáng)極保護(hù)1) 陽(yáng)極保護(hù)基本原理將處于腐蝕區(qū)的金屬進(jìn)行陽(yáng)極極化，使其電位向正移至鈍化區(qū)則金屬可由腐蝕狀態(tài)(活態(tài))進(jìn)入鈍化狀態(tài)，使金屬腐蝕速度降低而得到保護(hù)。陽(yáng)極保護(hù)基本原理，就是將金屬進(jìn)行陽(yáng)極極化，使其進(jìn)入鈍態(tài)區(qū)而得到保護(hù)。1 陰極保護(hù)2 陽(yáng)極保護(hù)1) 陽(yáng)極保護(hù)基本原理2) 陽(yáng)極保護(hù)的主要參數(shù)陽(yáng)極保護(hù)的關(guān)鍵是被保護(hù)設(shè)備與環(huán)境能建立可鈍化體系。因此首先要測(cè)定出被保護(hù)金屬在給定的環(huán)境中的陽(yáng)極極化曲線?？雌涫欠窬哂忻黠@鈍化特征，然后根據(jù)所測(cè)曲線確定出三個(gè)基本參數(shù)致鈍

27、電流密度、維鈍電流密度和鈍化區(qū)電位范圍。1 陰極保護(hù)2 陽(yáng)極保護(hù)1) 陽(yáng)極保護(hù)基本原理2) 陽(yáng)極保護(hù)的主要參數(shù)(1) 致鈍電流密度 促使金屬建立鈍態(tài)的致鈍電流密度越小越好，這樣不僅可以使用小容量的電源設(shè)備，減少設(shè)備投資和耗電量，而且致鈍過(guò)程中，被保護(hù)金屬的陽(yáng)極溶解也比較小。致鈍電流密度的大小，主要取決于金屬的本性和介質(zhì)條件，其次與致鈍時(shí)間的長(zhǎng)短也有關(guān)系。1 陰極保護(hù)2 陽(yáng)極保護(hù)1) 陽(yáng)極保護(hù)基本原理2) 陽(yáng)極保護(hù)的主要參數(shù)(1) 致鈍電流密度1 陰極保護(hù)2 陽(yáng)極保護(hù)1) 陽(yáng)極保護(hù)基本原理2) 陽(yáng)極保護(hù)的主要參數(shù)(1) 致鈍電流密度(2) 維鈍電流密度維鈍電流密度希望越小越好，因?yàn)樗苯臃从沉私饘僭O(shè)備在陽(yáng)極保護(hù)下的腐蝕速度。1 陰極保護(hù)2 陽(yáng)極保護(hù)1) 陽(yáng)極保護(hù)基本原理2) 陽(yáng)極保護(hù)的主要參數(shù)(1) 致鈍電流密度(2) 維鈍電流密度(3) 鈍化區(qū)電位范圍取決于金屬的本性和介質(zhì)條件。鈍化區(qū)