1. 海洋腐蚀与防护技术课后题

按防腐对象材质和腐蚀机理，海洋防腐涂料可分为海洋钢结构防腐涂料和非钢结构防腐涂料。海洋钢结构防腐涂料主要指运输船舶、集装箱、海上桥梁、港口机械、输油管线、海上采油平台等大型设施的防腐涂料，非钢结构海洋防腐涂料主要指海洋混凝土构造物防腐涂料。海洋防腐涂料主要有无机富锌、有机富锌、有机硅、环氧、丙烯酸、聚氨酯、氟碳、聚硅氧烷类涂料，可根据不同海洋环境腐蚀特点和防腐年限选用不同的涂料和涂层体系。

海洋防腐涂料一般要求具有如下性能：

①具有良好的物理性能。对腐蚀介质抗渗性好，对钢材表面附着力好;

②具有良好的力学性能。耐海水冲刷、耐海冰碰撞、耐船舶停靠的磨损;

③具有优异的化学性能。耐海水、耐盐雾、耐油、耐化学品、耐紫外线等的侵蚀;

④与电化学保护系统相容性好。飞溅区和全浸区涂料要具有耐阴极剥离性;

⑤具有良好施工性能。可在各种环境条件下对不同结构进行高质量涂装施工;

⑥符合健康、环保、安全的要求。要求涂料固含量高，挥发性有机化合物(VOC)含量符合国家或国际标准要求;

⑦其他特殊要求。如：淡水舱涂料要求无毒性并符合国家卫生认证要求;用于不锈钢表面的涂层中可滤去氯含量不能超过200mg/kg，涂层中不含锌;船舶压载舱涂料要符合国际海事局(IMO)《船舶压载舱保护涂层性能标准》的要求;船舶水线以下部位涂料要求防止海生物附着等。

常用的海洋重防腐涂料主要相关国际标准有：

①ISO12944防护涂料体系对钢结构的腐蚀防护;

②NORSOKM501表面处理和保护涂料;

③ISO20340近海及相关结构防护涂层体系的性能要求;

④NACESPO108防护涂层对近海结构的腐蚀控制;

⑤IMO船舶压载舱保护涂层性能标准(PSPC)。

海洋防腐涂料及其涂层配套通常要满足ISO12944、NORSOKM501、NACESPO108和ISO20340相关防腐标准的要求。一般都要预先通过严格的腐蚀试验和认证，试验项目主要有：

①耐盐雾(盐水)试验4000h;

②耐阴极剥离试验;

③耐湿热试验4000h;

④循环腐蚀试验4200h。

2. 金属腐蚀与防护课后题答案

铁生锈的主要条件是铁与潮湿的空气直接接触，防止钢铁生锈的具体方法有在铁制品表面涂矿物性油，油漆或烧制搪瓷，喷塑。在金属表面覆盖各种保护，把被保护金属与腐蚀性介质隔开。

将钢铁制品加到NaOH和NaNO2的混合溶液中，加热处理，其表面即可形成一层厚度约为0.5-1.5μm的蓝色氧化膜，以达到钢铁防腐蚀的目的，此过程称为发蓝处理，铁在有酸，碱或盐的溶液存在的湿空气中生锈更快。

金属腐蚀的本质是金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。铁是变价元素，0价只有还原性，+6价只有氧化性，+2+3价既有还原性又有氧化性，在置换反应中一般显+2价所以常温时，铁在干燥的空气里不易与氧，硫，等非金属单质起反应，若有杂质在潮湿的空气中易锈蚀。

扩展资料

金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀，化学腐蚀条件是金属与接触到的物质直接发生反应，电化学腐蚀条件是不纯金属接触到电解质溶液发生原电池反应。区别是化学腐蚀无电流产生，电化学腐蚀有微弱电流产生。

实质都是金属原子失去电子被氧化而损耗，化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，危害性更大，腐蚀速率更快。铁的腐蚀又分为析氢腐蚀，吸氧腐蚀，析氢腐蚀条件是水膜酸性较强(pH≤4.3)，吸氧腐蚀条件是水膜酸性很弱或呈中性。

3. 海洋腐蚀与防护论文

海水是一种含有多种盐类的电解质溶液，以3～3.5％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0.07~0.18mm/a。

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。

4. 材料腐蚀与防护课后题

除金、铂等少数贵金属之外，绝大多数金属在空气和水中都会受到腐蚀。防止金属腐蚀的一个简单原理，就是把金属和腐蚀性的环境相隔离。防腐方法简单归纳如下：

（1）非金属保护层。将耐腐蚀的非金属物质，如油漆、喷漆、搪瓷、陶瓷、玻璃、沥青、高分子材料（如塑料、橡胶、聚酯）等，涂在要保护的金属表面上，使金属与腐蚀介质隔离。

（2）金属保护层。用耐腐蚀性较强的金属或合金，覆盖被保护的金属表面，覆盖的方法有电镀、热喷镀、真空镀等。按防腐蚀的电化学性质来说，保护层可分为阳极保护层和阴极保护层。阳极保护层金属的标准电极电位比基体金属低，例如镀锌铁板，锌为阳极，铁为阴极。阴极保护层金属的标准电极电位比基体金属为高，例如镀锡铁板，锡为阴极，铁为阳极。就保护层将金属和环境隔离的作用而言，两种保护层无原则区别。但当保护层受到损坏变得不完整时，情况就不同了。如前所述，阴极保护层将使基体金属成为阳极，造成孔蚀。阳极保护层，如镀锌铁板，此时锌为阳极，基体金属铁是阴极，受到腐蚀的是镀层锌，而非铁。直到镀层受到相当大的破坏，不能对基体金属起到保护作用时，基体金属才开始腐蚀。

（3）电化学保护。

①牺牲阳极保护：将标准电极电位较低的金属和需要保护的金属连接起来，构成电池。这时，需要保护的金属因电极电位较高成为阴极，不受腐蚀，得到保护。另一个电极电位较低的金属是阳极，被腐蚀。例如，海上航行的船舶，在船底四周镶嵌锌块。这时，船体是阴极，受到保护，锌块是阳极，代替船体被腐蚀。这种保护法是保护了阴极，牺牲了阳极，故称牺牲阳极保护法。

②阴极保护：这是利用外加电源来保护金属。把需要保护的金属接在负极上，成为阴极而免除腐蚀。另外取一些铁块接到正极上，使之成为阳极，让其腐蚀，实际上也是牺牲阳极。和上面的方法所不同的是，这里由外电源提供电流，而不是由电池本身提供电流。化工厂的一些酸性溶液贮槽或管道，以及地下水管、输油管等，常用这种方法防腐。

③阳极保护：这也是利用外加直流电源来保护金属。但把需要保护的金属接在正极上，成为阳极。按理这应该加速金属腐蚀。但对一些能形成保护性氧化膜的金属，并非一定加速金属腐蚀。相反，在适当正的电位范围内，由于阳极上氧化作用加剧，在金属表面上形成一个完整的氧化膜层，使金属得到保护，腐蚀电流明显下降。这种现象叫做金属的电化学钝化。阳极保护就是将能够钝化的金属，在外加阳极电流的作用下，使其钝化而得到保护。

（4）加缓蚀剂保护。

缓蚀剂是一种化学物质，将它少量地加入到腐蚀介质中，就可显著地减小金属腐蚀的速率。由于缓蚀剂用量少，简便而且经济，故是一种常用的防腐手段。缓蚀剂通常分为三类。

①钝化剂：一般是无机类的强氧化剂。例如，铬酸盐、硝酸盐、钼酸盐等。它们的作用就是使腐蚀介质具有更强的氧化性，使金属表面保持完整的氧化膜。其作用和电化学的阳极保护异曲同工。

②有机缓蚀剂：其中包括酸洗缓蚀剂和抗蚀油脂。钢铁的酸洗是许多加工过程的必不可少的预处理工序，目的是除去钢铁表面的氧化物，但这个过程必然也会使金属本身受到腐蚀。为了减少金属的腐蚀，在酸洗时必须加入缓蚀剂。这种缓蚀剂通常有：邻位和对位的甲苯硫脲、丙硫醚、二戊基胺、甲醛、对位硫甲酚等。其作用机理是：缓蚀剂被普遍地吸附于钢铁的表面，使得钢铁酸洗时引起腐蚀的电极反应受到阻化。有的缓蚀剂可以提高氢的超电压，使氢离子还原的阴极反应受阻；有的缓蚀剂可使铁氧化为二价铁离子的反应受阻，使阳极极化。但一般认为，缓蚀剂可以同时减慢阴极和阳极的反应，使钢铁的腐蚀速率明显降低。

抗蚀油脂用于金属材料和制件在运输和贮藏期间的暂时防腐，它主要由油、脂或蜡等加入少量有机添加剂组成。这种有机添加剂一般是极性化合物，可吸附于金属表面。其作用机理相似于酸洗缓蚀剂，所不同的是，要求抗蚀油脂中的添加剂在近中性的条件下发生作用，而酸洗缓蚀剂要求在酸性条件下发生作用。作为抗蚀油脂中的添加剂的有机物质通常为：有机胺类、环烷酸锌、各种石油产品氧化的产物、磺化油的碱金属和碱土金属的盐等。

③气相缓蚀剂：气相缓蚀剂是一种能挥发，但蒸气压较低且其蒸气具有防腐作用的物质。它主要用于重要机器零件（如轴承等）在贮藏和运输过程中的防腐。其防腐机理并不十分清楚，主要还是和气相缓蚀剂在金属表面的吸附有关。最有效也是使用最广的一种气相缓蚀剂是亚硝酸二环己烷基胺，这是一种无毒无气味的白色结晶，挥发较慢，在较好的封闭包装空间中，室温下对钢铁制件可以有一年的有效防腐期。它的缺点是，会加速一些有色金属如锌、锰、镉等的腐蚀，所以在使用时应特别注意制件中有无有色金属。

5. 海洋腐蚀与防护心得体会

304不锈钢被海水腐蚀属于海洋腐蚀。这是一种电化学反应。

因为不锈钢的本质还是以铁为主体组成的合金。被腐蚀的原因是因为海水(含有氯离子、钠离子等等)在不锈钢表面组成无数微小的原电池。铁做电池的负极。反应为Fe--2e-==Fe2-。 这样铁单质慢慢的失去电子，质量会减少，时间一长就会大面积腐蚀。

一般不锈钢316L添了2-3%的钼，所以具有极强的抗腐蚀性，被广泛应用到医学器材，航天船泊制造。

6. 化工腐蚀与防护课后答案

pom材料不耐强碱和氧化剂，对烯酸及弱酸有一定的稳定性。可耐烃类、醇类、醛类、醚类、汽油、润滑油及弱碱等，并可在高温下保持相当的化学稳定性。吸水性小，尺寸稳定性好。POM的耐候性不好，长期在紫外线作用下，力学性能下降，表面发生粉化和龟裂。

7. 金属材料的海洋腐蚀与防护

钢铁在海里比在河里易腐蚀。原因海里有大量的盐分，盐对钢铁腐蚀性很大所以钢铁在海里比河里易腐蚀。不相信可以做－个小试验把一小段铁丝放到一个盐分大的水里。和一个无盐的自来水里过一个星期就能看出来，盐分大的水里铁丝发黑。

8. 海洋材料腐蚀与防护

跨海大桥的桥墩能够避免被海水腐蚀，也是因为打桩的技术非常的成熟。给桥打桩的时候会考虑到周围的情况，把桩都打在浅水的海域。打桩时所用的材料都是非常好的，他们会进行围拢打桩。这些材料都像是铁桶一样，是没有办法让水进入进去的。海水越深水流的压力就会非常的大，所以工程师会进行严密的设计。有了一个好的打桩技术，就不用担心桥墩会逐渐的被腐蚀。

桥墩不会被海水腐蚀，还有一个原因就是因为使用了混凝土。海洋上面的桥梁跨度是比较大的如果没有办法用混泥土，可能就会导致没有一定强度来抗压。桥墩出现了开裂的现象，很容易就会被海水给冲刷掉，那桥上的人就会非常危险。混凝土可以进行抗开裂抗潮湿，而且要求也是非常高的。海洋潮湿用混泥土就能够把这些特殊的东西全部加快凝固，能够有一个很好的区间值。

9. 海洋腐蚀防护的意义

材料腐蚀发生在材料表面。按腐蚀反应进行的方式分为化学腐蚀和电化学腐蚀。前者发生在非离子导体介质中；后者发生在具有离子导电性的介质中，故可通过改变材料的电极电位来改变腐蚀速度。

按材料破坏特点分为均匀腐蚀、局部腐蚀和选择性腐蚀。

均匀腐蚀指材料表面各处腐蚀破坏深度差别很小，没有特别严重的部位，也没有特别轻微的部分。

局部腐蚀是材料表面的腐蚀破坏集中发生在某一区域，主要有孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀等。

选择性腐蚀是金属材料在腐蚀介质中，其活性组元产生选择性溶解，由金属材料合金组分的电化学差异所致。

按腐蚀环境又分为微生物腐蚀、大气腐蚀、土壤腐蚀、海洋腐蚀和高温腐蚀等