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表面科学与工程表面影响大气腐蚀的因素

        1、气候因素

1)大气的相对湿度 

大气腐蚀是一种水膜下的电化学反应,而水膜的形成是与大气中的相对湿度密切相关的。

2)气温 

环境温度及其变化是影响大气腐蚀的又一重要因素。一般认为,当相对湿度低于金属临界相对湿度时,温度对大气腐蚀的影响很小,无论温度多高,因环境干燥,金属腐蚀轻微。但当相对湿度达到金属临界湿度时,温度的影响就十分明显。按一般化学反应,温度每升高10℃,反应速度约提高2倍,所以,在湿热带或雨季,气温高则腐蚀严重。

3)温差 

一般认为温差的影响比温度的影响大。这是因为温差不但影响水汽的凝聚,而且还会影响凝聚水膜中气体和盐类的溶解度。

4)降雨 

降雨对大气腐蚀具有两方面的影响,一方面由于降雨增大了大气中的相对湿度,使金属表面变湿,延长了湿润时间,同时因降雨的冲刷作用破坏了腐蚀产物的保护性,这些因素都会加速金属的大气腐蚀;但另一方面,因降雨能冲洗掉金属表面的污染物和灰尘,减少了液膜的腐蚀性,从而减缓了腐蚀过程。工业大气中的雨水还会溶解大气中的污染

物,如SO2C1等,能促进腐蚀进程。

5)大气中有害气体的影响 

在各种有害气体中,以SO2的影响最为严重,其次有HClH2SNH3等,这些气体在液膜中具有较高的溶解度,能与金属表面直接发生化学反应,或者使水膜酸化,增加水膜的导电性,使腐蚀加速。

6)固体颗粒 

固体颗粒对腐蚀的影响,一般可分为三种情况:一是尘粒本身具有可溶性和腐蚀性(如氨盐颗粒),当溶解于液膜中时成为腐蚀性介质,会增加腐蚀速度;二是尘粒本身无腐蚀性,也不溶解(如炭粒),但它能吸附腐蚀性物质,当溶解在水膜中时,促进了腐蚀过程;三是尘粒本身无腐蚀性和吸附性(如土粒),但落在金属表面上可能与金属表面间形成缝隙,易于水分凝聚,发生局部腐蚀。

       2、金属表面因素

1)金属表面状态 

金属表面状态对空气的水分吸附凝聚有很大的影响。经过精细研磨和抛光的金属表面,能提高腐蚀抗力,尤其是在腐蚀开始阶段。新鲜的、粗糙加工的表面腐蚀活性最强。当长期放于干燥的空气中,由于表面生成保护膜,这种活性会大为降低。

2)腐蚀产物 

经大气腐蚀后的金属表面上生成的腐蚀产物膜,根据其致密程度,所产生的效果不同。对不锈钢类、铝及铝合金而言,锈层结构致密,有良好的保护作用。而对一般的钢,在湿大气环境条件下,膜层不致密,腐蚀产物具有自催化作用,会加速金属的腐蚀。


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