A. 為了控制腐蝕在選材上應考慮哪些問題
舉例說明研究腐蝕的重要意義.
金屬的主要腐蝕形態有哪些
畫出各腐蝕形態的示意圖.
表示均勻腐蝕速度的方法有哪些
它們之間有何聯系
已知鐵在介質中的腐蝕電流密度為
1mA
/
Cm2
,求其腐蝕速度
V
失和
V
深.試問鐵
在此介質中是否耐蝕
.合金氧化有什麼特點
如何提高合金的抗氧化性能
指出其理論依據.
金屬的高溫硫化與氧化相比較有什麼特點.
右圖有哪些作用
舉例說明.
如何防止和阻礙金屬與合金
的碳化
腐蝕傾向的熱力學判據是什麼以
Fe為例,
說明它在潮濕大氣中
可否自發生銹.
如何用電化學判據說明金屬.
電化學腐蝕的難易,有何局限性?
何謂電位――
pH圖舉例說明其用途及局限性.
何謂腐蝕電池,有哪些類型.
舉例說明可能引起的腐蝕種類.
什麼是極化.
何謂電化學極
化,何謂濃差極化.
舉例說明有哪些可能的陰極去極化劑.
當有幾種陰極去極化劑同.
B. 如何防止金屬裝飾品表面的氧化
這些都是抗氧化保護膜類
Sr對原位反應自生Mg2Si/ZM5復合材料
通過真空感應爐中氬氣保護,在ZM5熔體中加入Si獲得原位反應自生Mg2Si/ZM5復合材料。採用OM、ESEM、XRD等探討了Sr對這種復合材料的組織與性能的影響規律。
AXfa0002 SiCw/LD2Al復合材料超塑變形協調機制的研究
SiCw/LD2Al復合材料具備高比強度、高比剛度、耐磨、耐熱、熱膨脹系數小並可調等一系列優異性能而在航空、航天領域得到了廣泛的應用,但是差的機械加工性能限制了它的進一步發展。為了解決這一問題,提出了近終形成型技術,高應變速率超塑性是近終形的關鍵。金屬基復合材料的高應變速率拉伸超塑性已經進行了很深入的研究,但是對於壓縮變形,尤其是SiCw/LD2Al復合材料的壓縮變形機制研究的很少。本文主要從SiCw/LD2Al復合材料界面應力集中的角度研究超塑變形的協調機制。
AXfa0003 TiCp/W復合材料熱沖擊損傷行為的數值模擬
為了揭示Tic顆粒增強的鎢基復合材料(TiCp/W)高溫下的失效規律,採用有限元方法從宏觀和微觀兩個方面對該復合材料在氧乙炔熱沖擊中的損傷行為進行了數值模擬。復合材料非穩態溫度場的模擬結果、材料的宏觀與微觀損傷行為的模擬結果都與實驗結果吻合。
AXfa0004 Ti-Al-B合金中鋁含量對硼化物的存在方式和形態的影響
用熔鑄法制備了硼化物顆粒增強鈦基復合材料,通過XRD和SEM,詳細研究了含鋁量變化時合金的相組成及硼化物的形態和存在方式的變化規律。
AXfa0005 SiCw/MB15鎂基復合材料超塑性變形空洞行為
用金相顯微鏡、掃描電鏡對SiCw/MB15鎂基復合材料在340℃,應變速率為1.67×10-2s-1變形條件超塑性變形過程中空洞的行為進行了研究。結果表明空洞最先在三叉晶界處形成,空洞的長大在變形初期由擴散控制,變形後期由基體塑性變形控制。
AXfa0006 原位TiB晶須和TiC顆粒復合增強Ti復合材料的壓縮性能及微觀結構
採用反應熱壓方法制備了原位TiB晶須和TiC顆粒復合增強鈦復合材料,對復合材料進行了高溫壓縮試驗,對變形前後的微觀結構進行了分析。
AXfa0007 時效對SiCw/2024Al復合材料點腐蝕行為的影響
利用273恆電位儀測試了在室溫下3.5%NaCl溶液中時效狀態對SiCw/2024Al復合材料電化學腐蝕行為的影響規律。結果表明,不同的時效狀態對復合材料的點蝕電位沒有影響,但卻使其點蝕電流發生較大的變化。三種時效狀態下復合材料表面點腐蝕程度的不同,是由於復合材料微觀組織結構的差別導致點腐蝕速率不同造成的。
AXfa0008 激光熔敷Ti5Si3/γ耐磨復合材料塗層組織與耐磨性
以Ti-Si-Ni合金粉末為原料對BT9鈦合金進行激光熔敷處理,制備出以金屬化合物Ti5Si3為增強相、以鎳基固溶體γ相為基體的快速凝固"原位"耐磨復合材料表面改性層,整個改性層組織均勻、緻密、與基體結合良好,具有很高的硬度及較好的抗滑動磨損性能。
AXfa0009 金屬基復合材料的自發浸滲制備工藝
一般而言,金屬基復合材料中增(補)強相與基體相的復合需要藉助外力,如粉末冶金中燒結前粉體的兩組分機械混合,以及壓力鑄造中熔體在外壓驅使下進入多孔顆粒預製件。提供這類外力通常需要復雜工藝條件下的昂貴設備,製品在尺寸和形狀上又有諸多限制。尋求經濟簡便的復合材料制備方法一直是一項極具挑戰性的任務。
熔體自發浸滲顆粒預製件是一項前景看好的嘗試。自發浸滲就是熔體在無外力作用下,藉助浸潤導致的毛細管壓力自發進入顆粒多孔預製件。用傳統成型工藝,陶瓷粉末可預製成所需要的形狀和尺寸,金屬性熔體自發滲入並充滿預製件中的空隙,冷卻凝固後獲得顆粒在連續基體中均勻分布的復合材料。若組分間匹配得當、復合良好,可期望復合材料具有理想的力學性能。
AXfa0010 銅/鋼復合材料的研究及應用
為了使金屬材料最大限度地發揮出其所具有的性能,其方法之一就是把性能不同的材料加以組合製成復合材料。鋼/鋼復合材料(鋼表面復銅或銅合金)由於具有防腐蝕、抗磨損、導電導熱性能優良、美觀、成本低等優點,在軍工、電子、造幣、炊具及建築裝飾等領域有著廣闊的應用前景,其研究也越來越引起國內外的關注。本文主要介紹了銅/鋼復合材料的應用、生產方法的新進展。
AXfa0011 噴射沉積成形顆粒增強金屬基復合材料制備技術的發展
分析了噴射沉積成形顆粒增強金屬基復合材料制備技術的研究現狀。系統地介紹了原位反應噴射沉積成形過程中進行的各類反應。在總結國內外噴射沉積成形顆粒增強金屬基復合材料制備技術優缺點的基礎上,發展了溶鑄-原位反應噴射沉積成形金屬基復合材料制備新技術。
AXfa0012 鋁基復合材料的腐蝕控制研究進展
鋁金屬基復合材料(MMCs)具有比強度和比剛度高,耐磨蝕等優點,被視為在航空航天及汽車工業等領域中最有前途的新型結構材料之一。多年來,國內外均致力於鋁MMCs的制備和提高機械性能的研究。相對而言,對該材料腐蝕性能特別是腐蝕控制的研究則少得多。這顯然與鋁MMCs應用日益增長的現狀不適應,研究鋁MMCs的腐蝕及腐蝕控制問題已成為材料科學中的一個重要的課題。
AXfa0014 電子封裝材料的研究現狀
電子及封 裝技術的快速發展對 封裝材料的性能提出了更為嚴格的要求。綜述了種新型封裝材料的發展現狀;並以金屬基復合材料為重點,分別從增強體,基體材料,制備工氣及微結構幾個方面討論了它們對材料熱性能的影響;據此進一步提出了改善封裝材料熱性能的途徑及未來的發展方向。
AXfa0015 內部因素對金屬基復合材料磨損性能的影響
綜述和分析了金屬基復合材料內部因素對磨損性能的影響。這些因素包括增強體種類、大小、形狀和取向、體積人數。分析表明,上述因素通過影響復合材料的磨損機制而影響磨損性能。金屬基復合材料在各種條件下表現的磨損機制的多樣性是造成其磨損性能不穩定的原因。
AXfa0016 金屬層狀復合材料的超塑變形行為
通過熱壓合和軋制的方法研製了金屬多層復合材料,對復合材料的超塑性變形行為進行了研究,發現在一定的變形條件下,高塑性材料對低塑性材料存在"牽動效應"。並對復合和各組元的流變應力、應變速率敏感性指數m進行了理論推導和實驗研究。
和單一合金相比金屬復合材料有許多優點,一方面它可以很好地增強材料功能,另一方面它具有優良 的性能價格比,因而具有強勁的市場競爭能力,在許多工業領域里獲得了廣泛的應用。本課題在雙層復合材料的基礎上研製了多層金屬復合材料,後者除了具有雙層復合材料的優點之外,還有其自身的特點,即組元之間存在界面層,擴散良好的界面層的性能介於兩組元之間,在超塑變形時高塑性組元對低塑性組元產生帶動作用,使復合材料獲得較好的整體超塑性。
AXfa0017 外部因素對金屬基復合材料磨損性能的影響
綜述和分析了正載荷、滑動速度、滑動距離、環境溫度等外部因素對金屬基復合材料磨損性能的影響。與復合材料內部影響因素類似,外部因素通過影響復合材料磨損機制而影響復合材料磨損率。
AXfa0018 顆粒增強鋁基復合材料的研製、應用與發展
顆粒增強鋁基復合材料(如SiCp/Al)具有高比強度和比剛度、耐磨、耐疲勞、低熱膨脹系數、低密度、高微屈服強度、良好的尺寸穩定性和導熱性等優異的力學性能和物理性能,可廣泛應用於航天、軍事、汽車、電子、體育運動等領域。因此,從上世紀80年代初開始,世界各國競相研究開發這類材料,從材料的制備工藝、微觀組織、力學性能與斷裂特性等角度進行了許多基礎性研究工作,取得了顯著成績。目前,各國相繼進入了顆粒增強鋁基復合材料的應用開發階段,在美國和歐洲發達國家,該類復合材料的工業應用已開始,並且被列為21世紀新材料應用開發的重要方向。
本文通過介紹和分析國外顆粒增強鋁基復合材料的研製、應用和發展趨勢,並在分析國內該材料現狀的基礎上,根據"十五"期間國內需求,探討和分析我國顆粒增強鋁基復合材料的發展對策,期待提出的建議和對策對於提高國內顆粒增強鋁基復合材料的應用發展有所貢獻。
AXfa0019 金屬層狀復合材料的研究狀況與展望
回顧了金屬層狀復合材料在工藝、機制方面的研究現狀,分析了存在的問題,並對今後的研究進行了展望。
隨著科學技術突飛猛進的發展,社會對材料提出了更為嚴格、苛刻的要求,復合材料由於在設計上了各組元的優點,並彌補了各自的不足,具有單一金屬或合金無法比擬的優異綜合性能,成為當今材料科學的研究熱點之一。
復合材料一般可以分層狀復合材料、顆粒增強復合材料和纖維增強復合材料,其中層狀復合材料比顆粒增強、纖維增強復合材料的生產工藝簡單,因而倍受歡迎,廣泛應用於宇航、石油、化工、輕工、汽車、造船、電子、電力、冶金、機械、核能及日用品等領域。
AXfa0020 SiC/Wn層狀復合材料力學性能與顯微結構的研究
在陶瓷/金屬層狀復合材料中,由於金屬在破壞以前,通過塑性變形吸收大量的能量,既阻礙了裂紋的失穩擴展,又能起到預報材料失效的作用。與此同時金屬與陶瓷之間的性非常強,能極大地提高復合材料的可靠性,因此,對金屬作為陶瓷增韌相的層狀復合材料的研究有著非常誘人的前景。
用金屬鎢作為延性層,增韌碳化硅陶瓷,設備了SiC/W層狀復合材料,並測試了其力學性能。結果表明,在保持強度不變的同時,斷裂韌性提高了1倍。XRD和SEM分析發現,W和SiC發生化學反應,界面產生新相,增強了層狀復合材料的界面結合,但同時降低了金屬對陶瓷的增韌效果。
AXfa0021 低體積分數AL2O3顆粒增強鋁基復合材料的制備工藝
顆粒增強鋁基復合材料由於價格低廉,性能優越,目前已經被廣泛的應用於國民生產的各個部門之中.目前制備顆粒增強鋁基復合材料比較成熟的工藝有粉末冶金、攪拌鑄造、擠壓鑄造等方法,這幾種方法各有其優缺點.擠壓鑄造法是一種成本低,制備的材料性能優良的制備方法.但是擠壓鑄造法制備顆粒增強鋁基復合材料的體積分數高,所得的材料難以進行擠壓等塑性變形.為了使通過擠壓鑄造工藝得到的復合材料能夠進行塑性變形,本文通過在預制塊中摻入鋁粉來降低預制塊的體積分數,從而降低復合材料的體積分數,使之能夠進行塑性成形.
AXfa0022 內應力蠕變對SicW/A1復合材料殘余應力的影響
碳化硅增強鋁基復合材料經歷一定的溫度變化後就會在材料內部產生熱錯配應力。當材料冷卻到室溫,該應力就成為了殘余應力。由於該力對復合材料的微觀組織結構、和性能有較大的影響,所以近年來得到了廣泛的重視。最近,我們的研究表明,熱處理可以改變材料的熱錯應力和殘余應力。本文探討了熱處理工藝對SiCwA1復合材料殘余應力的影響。
AXfa0023 SiCw/60601A1復合材料瞬間液相焊接接頭界面形成機理
研究了SiC/6061A1復合材料瞬間液相焊接接頭界面結構形成機理,在焊接過程中採用Zn-A1合金作為中間層,並輔助了刮擦、攪拌工藝。觀察了Zn-A1合金/母材界面行為,從潤濕、溶解角度分析了Zn-A1合金與母材之間的相互作用。
AXfa0024 熱擠壓SiCp/2A12復合材料才組織的性能
研究了熱擠壓對17vol.%SiCp/2A12復合材料型材組織和性能的影響。結果表明,熱擠壓加工可改善增強顆粒在基體中分布,消除熱壓坯料內部的孔隙,明顯改善P/M法制備的SiCp/2A12復合材料型材組織和力學性能。
AXfa0025 15vol% A12O3顆粒增強6061鋁基復合材料高溫壓縮變形行為
顆粒增強鋁基復合材料具有比強度高、比模量高、導熱性及尺寸穩定性好等優點,但其塑性較差,在塑性加工過程中常伴隨著顆粒的斷裂及表面開裂現象,嚴重地影響了產品的性能。有人發現在接近固液兩相區進行塑性成形具有比較好的效果。本文對亞微米級A12O3顆粒增強6061鋁合金復合材料進行了高溫壓縮變形試驗研究。
AXfa0026 SiCp顆粒尺寸及含量對鋁基復合材料拉伸性能的影響
對粉末冶金法制備的不同尺寸和體積含量碳化硅顆粒增強鋁基復合材料的拉伸性能進行了研究。
AXfa0027 ZrCp/W復合材料的高溫拉伸行為
為了提高W的高溫強度,在W中加入20vol%ZiC顆粒形成ZrCp/W復合材料。在20~1400℃的拉伸試驗結果表明:隨溫度的升高,復合材料的應力――應變曲線的非線性行為加劇,楊氏模量降低,抗拉強度和斷裂應變隨溫度的升高而增大,強度在1200℃時出現峰值480.4MPa。復合材料在高溫下的強化機理是ZrC顆粒的載荷傳遞和基體的位錯強化。
AXfa0028 PSZ/Ni系復合材料高溫氧化行為
採用粉末冶金法制備出PSZ/Ni系復合材料,對不同組成的復合材料分別在700℃、900℃空氣中的等溫,對材料中金屬的氧化行為進行了分析。結果表明,金屬Ni組元的氧化程度隨陶瓷組元的增加而增加且高溫時更加嚴重。其原因主要是一方面,PSZ具有較高的氧離子傳導率,導致氧向材料內部迅速擴散;另一方面,復合材料中存在大量的金屬與陶瓷的界面,大大縮短了氧的擴散途徑。PSZ高的氧導率以及金屬(陶瓷)是呈顆粒分散存在,使金屬的表面積大大增加導致金屬相氧化加劇。
C. 鋼結構防腐的納米技術
納米技術在各種表面改性層與不同用途的塗料中具有廣泛的應用前景。這里只針對鋼結構腐蝕控制的特殊要求進行討論。
(1)無機覆蓋層主體結構納米化:在無機防腐塗層或表面處理層的情況下,使用某些特殊方法,可以使覆蓋層呈現納米結構,從而帶來一系列膜層性質的變化。通常,覆蓋層在化學性質上相對鋼基體總是惰性的。如要達到好的防蝕效果與長久不失效,就要求它與基體的結合強度要高,覆蓋完整,孔隙率與缺陷少,均勻性好,耐沖擊,具有高的強度與一定的韌性。其中韌性與一定的形變能力是重要的。許多情況下無機塗層失效的主要原因就是它的韌性差。當然還有結合力的總量。納米結構無疑會使無機覆蓋層的與強度得到改善,從而提高它的抗失效能力。由於形變協調性增加,還會提高它與鋼表面的結合強度。還應注意到,一般塗層防腐靠的是它對介質的傳輸減緩和界面鍵合的作用,有時通過合適組分加入,也可有鈍化和陰極保護作用。對這些作用,層結納米化也不可避免地帶來有益或無益的影響。
(2)傳統有機塗料的性能的提升:通過向塗料中添加某些各類的納米粒子形成的納米復合塗料,可以導致性能的大幅度提高。如TiO2、SiO2、ZnO、Fe2O3等納米粒子通過對紫外線的散射作用,可以地提高有機塗料的耐老化性。此外還可用以改善某些各類塗料的流變性、附著力、膜的機械強度、硬度、光潔度、耐光性和耐候性等。納米粒子在這些方面的作用,對於鋼結構防腐塗料與其它用途的塗料來說在本質上並無差別。這方面的工作相對較多,但距離在重防腐中得到有效應用還有一段路要走。
(3)鋼結構自防護腐蝕產物形態控制:耐候鋼相對於碳鋼有較好的耐大氣腐蝕性能,一般不需要表面處理就具有抗蝕性,因而得到廣泛應用。原因在於其表面形成的腐蝕產物阻礙了腐蝕介質的進入,從而保護了基體。但它也存在腐蝕失效問題。近年研究發現,通過表面懺悔處理,可以得到更加緻密的腐蝕產物層,使防蝕性能得到大幅度提高。研究表明,所得產物具有納米結構。這里的關鍵是如何能夠有效地人為控制腐蝕產物的形態。
D. 金屬材料幾種主要局部腐蝕產生的條件,機理,影響因素及防護措施
金屬的腐蝕與防護
金屬有許多優良的性質,例如導電性、導熱性、強度、韌性、可塑性、耐磨性、可鑄造性等。金屬材料至今依然是最重要的結構材料,廣泛應用於生產、生活和科技工作的各個方面。金屬製品在生產和使用的過程中,受到各種損壞,例如,機械磨損、生物性破壞、腐蝕等。
1、金屬腐蝕的定義
金屬的腐蝕是金屬在環境的作用下所引起的破壞或變質。金屬的腐蝕還有其他的表述。所謂環境是指和金屬接觸的物質。例如自然存在的大氣、海水、淡水、土壤等,以及生產生活用的原材料和產品。由於這些物質和金屬發生化學作用或電化學作用引起金屬的腐蝕,在許多功能情況下還同時存在機械力、射線、電流、生物等的作用。金屬發生腐蝕的部分,由單質變成化合物,至使生銹、開裂、穿孔、變脆等。因此,在絕大多數的情況下,金屬腐蝕的過程是冶金的逆過程。
2、金屬腐蝕的分類
有多種分類方法。
(1)按腐蝕過程的分,主要有化學腐蝕和電化學腐蝕。化學腐蝕是金屬和環境介質直接發生化學作用而產生的損壞,在腐蝕過程中沒有電流產生。例如金屬在高溫的空氣中或氯氣中的腐蝕,非電解質對金屬的腐蝕等。引起金屬化學腐蝕的介質不能導電。電化學腐蝕是金屬在電解質溶液中發生電化學作用而引起的損壞,在腐蝕過程中有電流產生。引起電化學腐蝕的介質都能導電。例如,金屬在酸、鹼、鹽、土壤、海水等介質中的腐蝕。電化學腐蝕與化學腐蝕的主要區別在於它可以分解為兩個相互獨立而又同時進行的陰極過程和陽極過程,而化學腐蝕沒有這個特點。電化學腐蝕比化學腐蝕更為常見和普遍。
(2)按金屬腐蝕破壞的形態和腐蝕區的分布,分為全面腐蝕和局部腐蝕。全面腐蝕,是指腐蝕分布於整個金屬的表面。全面腐蝕有各處的腐蝕程度相同的均勻腐蝕;也有不同腐蝕區腐蝕程度不同的非均勻腐蝕。在用酸洗液清洗鋼鐵、鋁設備時發生的腐蝕一般屬於均勻腐蝕。而腐蝕主要集中在金屬表面的某些區域稱為局部腐蝕。盡管此種腐蝕的腐蝕量不大,但是由於其局部腐蝕速度很大,可造成設備的嚴重破壞,甚至爆炸,因此,其危害更大。金屬在不同的環境條件下可以發生不同的局部腐蝕。例如孔蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕、晶間腐蝕、磨損腐蝕等。還有按腐蝕的環境條件把腐蝕分為高溫腐蝕和常溫腐蝕;干腐蝕和濕腐蝕等。
當金屬和周圍介質接觸時,由於發生化學和電化學作用而引起的破壞叫做金屬的腐蝕。從熱力學觀點看,除少數貴金屬(如Au、Pt)外,各種金屬都有轉變成離子的趨勢,就是說金屬腐蝕是自發的普遍存在的現象。金屬被腐蝕後,在外形、色澤以及機械性能方面都將發生變化,造成設備破壞、管道泄漏、產品污染,釀成燃燒或爆炸等惡性事故以及資源和能源的嚴重浪費,使國民經濟受到巨大的損失。據估計,世界各發達國家每年因金屬腐蝕而造成的經濟損失約占其國民生產總值3.5%~4.2%,超過每年各項大災(火災、風災及地震等)損失的總和。有人甚至估計每年全世界腐蝕報廢和損耗的金屬約為1億噸!因此,研究腐蝕機理,採取防護措施,對經濟建設有著十分重大的意義。
金屬防腐蝕的方法很多,主要有改善金屬的本質,把被保護金屬與腐蝕介質隔開,或對金屬進行表面處理,改善腐蝕環境以及電化學保護等。
(1)改善金屬的本質
根據不同的用途選擇不同的材料組成耐蝕合金,或在金屬中添加合金元素,提高其耐蝕性,可以防止或減緩金屬的腐蝕。例如,在鋼中加入鎳製成不銹鋼可以增強防腐蝕能力。
(2)形成保護層
在金屬表面覆蓋各種保護層,把被保護金屬與腐蝕性介質隔開,是防止金屬腐蝕的有效方法。工業上普遍使用的保護層有非金屬保護層和金屬保護層兩大類。它們是用化學方法,物理方法和電化學方法實現的。
①金屬的磷化處理
鋼鐵製品去油、除銹後,放人特定組成的磷酸鹽溶液中浸泡,即可在金屬表面形成一層不溶於水的磷酸鹽薄膜,這種過程叫做磷化處理。
磷化膜呈暗灰色至黑灰色,厚度一般為5 μm~20 μm,在大氣中有較好的耐蝕性。膜是微孔結構,對油漆等的吸附能力強,如用作油漆底層,耐腐蝕性可進一步提高。
②金屬的氧化處理
將鋼鐵製品加到NaOH和NaNO2的混合溶液中,加熱處理,其表面即可形成一層厚度約為0.5 μm~1.5 μm的藍色氧化膜(主要成分為Fe3O4),以達到鋼鐵防腐蝕的目的,此過程稱為發藍處理,簡稱發藍。這種氧化膜具有較大的彈性和潤滑性,不影響零件的精度。故精密儀器和光學儀器的部件,彈簧鋼、薄鋼片、細鋼絲等常用發藍處理。
③非金屬塗層
用非金屬物質如油漆、塑料、搪瓷、礦物性油脂等塗覆在金屬表面上形成保護層,稱為非金屬塗層,也可達到防腐蝕的目的。例如,船身、車廂、水桶等常塗抽漆,汽車外殼常噴漆,槍炮、機器常塗礦物性油脂等。用塑料(如聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等)噴塗金屬表面,比噴漆效果更佳。塑料這種覆蓋層緻密光潔。色澤艷麗,兼具防蝕與裝飾的雙重功能。
搪瓷是含SiO2量較高的玻璃瓷釉,有極好的耐腐蝕性能,因此作為耐腐蝕非金屬塗層,廣泛用於石油化工、醫葯、儀器等工業部門和日常生活用品中。
④金屬保護層
它是以一種金屬鍍在被保護的另一種金屬製品表面上所形成的保護鍍層。前一金屬常稱為鍍層金屬。金屬鍍層的形成,除電鍍、化學鍍外,還有熱浸鍍、熱噴鍍、滲鍍、真空鍍等方法。
熱浸鍍是將金屬製件浸入熔融的金屬中以獲得金屬塗層的方法,作為浸塗層的金屬是低熔點金屬,如Zn、Sn、Pb和A1等,熱鍍鋅主要用於鋼管、鋼板、鋼帶和鋼絲,應用最廣;熱鍍錫用於薄鋼板和食品加工等的貯存容器;熱鍍鉛主要用於化工防蝕和包覆電纜;熱鍍鋁則主要用於鋼鐵零件的抗高溫氧化等。
(3)改善腐蝕環境
改善環境對減少和防止腐蝕有重要意義。例如,減少腐蝕介質的濃度,除去介質中的氧,控制環境溫度、濕度等都可以減少和防止金屬腐蝕。也可以採用在腐蝕介質中添加能降低腐蝕速率的物質(稱緩蝕劑)來減少和防止金屬腐蝕。
(4)電化學保護法
電化學保護法是根據電化學原理在金屬設備上採取措施,使之成為腐蝕電池中的陰極,從而防止或減輕金屬腐蝕的方法。
①犧牲陽極保護法
犧牲陽極保護法是用電極電勢比被保護金屬更低的金屬或合金做陽極,固定在被保護金屬上,形成腐蝕電池,被保護金屬作為陰極而得到保護。
犧牲陽極一般常用的材料有鋁、鋅及其合金。此法常用於保護海輪外殼,海水中的各種金屬設備、構件和防止巨型設備(如貯油罐)以及石油管路的腐蝕。
②外加電流法
將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極,使被保護的金屬作為陰極,在外加直流電的作用下使陰極得到保護。此法主要用於防止土壤、海水及河水中金屬設備的腐蝕。
金屬的腐蝕雖然對生產帶來很大危害,但也可以利用腐蝕的原理為生產服務,發展為腐蝕加工技術。例如,在電子工業上,廣泛採用印刷電路。其製作方法及原理是用照相復印的方法將線路印在銅箔上,然後將圖形以外不受感光膠保護的銅用三氯化鐵溶液腐蝕,就可以得到線條清晰的印刷電路板。三氯化鐵腐蝕銅的反應如下:2FeCl3 + Cu==2FeC12 + CuCl2
此外,還有電化學刻蝕、等離子體刻蝕新技術,比用三氯化鐵腐蝕銅的濕化學刻蝕的方法更好,解析度更高。
E. 提高混凝土耐化學腐蝕性,可採取哪些措施專題研究的目的和意義
提高混泥土耐化學腐蝕性的措施專題研究的目的和意義:
1、原材料的選擇
(1)水泥
水泥是水泥砂漿和混凝土的膠結材料。水泥類材料的強度和工程性能,是通過水泥砂漿的凝結、硬化而形成。水泥石一旦遭受腐蝕,水泥砂漿和混凝土的性能將不復存在。由於各種水泥的礦物質組份不同,因而它們對各種腐蝕性介質的耐蝕性就有差異。正確選用水泥品種,對保證工程的耐久性與節約投資有重要意義。
水泥按其用途及性能要求分為三類,即通用水泥、專用水泥和特殊水泥。
腐蝕環境中水泥品種可按下表選用。
施工現場若有條件,應按直接指標控制;若無條件時,可按最大水灰比、最小水泥用量和設計強度雙控制。
為減少水泥和混凝土中鹼的含量,應盡量採用低鹼水泥。同時合理使用粉煤灰、礦渣等礦物摻和料,也是提高混凝土抗裂和耐久性能的重要途徑。
3、針對不同的腐蝕環境應設計不同的保護層厚度。
4、加強混凝土養護,控制混凝土表面裂縫,確保施工質量。
F. NACE認證
NACE成立於1943年,當時的創始人是11為管道行業的彷彿工程師。現在,MACE是世界上最大的傳播腐蝕知識的組織,其職責是提高公眾對腐蝕控制和預防技術的認識,NACE現有300個技術協調委員會,主要工作包括調查,研究和介紹腐蝕技術的發展動態,設置共同的行業標准,為美國,加拿大和其他許多國家的會員和非會員提供各種各樣的培訓項目等。
MAEC實施會員制,會員可以享受一些培訓課程和出版物的費用折扣;NACE每年召開一次年會,是世界上專業人員了解新產品,獲得技術信息,與腐蝕專家建立聯系的平台,NACE標准覆蓋了腐蝕防控的各個領域,包括方法,設計和材料選擇等研究熱點。NACE標準是技術委員會為腐蝕預防和控制領域設定的非強制性指南。
NACE為地下管線提供腐蝕判定,並為相關產品提供材料認證。NACE還為技術人員提供專業資格認證,如塗料專業服務工程師的認證。
G. 急!!求關於飛機腐蝕與防護方面的資料。
B757飛機腐蝕重點部位及防腐措施
前言
飛機在使用過程中隨著年日的增長,結構腐蝕會日見嚴重,在波音系列飛機的大修中,經常會發現腐蝕。這不但對飛機的適航性有較大影響,而且也給航空公司帶來較高的防腐維修費用。如果能提前發現腐蝕,並採取相應的預防措施,則可避免或減少嚴重腐蝕問題的發生。因此,擺在飛機機務工程維修工作者面前的一項重要任務便是飛機機體結構腐蝕的防與治,加強對飛機腐蝕的監控,適時對維修方案進行動態修改,做到預防維修。
另一方面,是否腐蝕的預防工作僅僅是在飛機上採取一些技術手段,而與其它飛機的使用部門無關呢?進一步思考,是否僅憑借飛機製造廠在飛機上採取的防腐措施來抵抗日益惡化的自然環境和人造惡劣環境,待到腐蝕發生惡化以後再進行處理。答案是顯然的,一是因為腐蝕的發生和發展會帶來飛行安全問題;二是處理腐蝕會帶來經濟成本。
下面就具體分析一下造成腐蝕的物理原因、自然原因和人為原因,從而讓我們大家明白,怎樣做才能將腐蝕的預防和處理工作做得更好地保證飛行安全,減少維修成本,為公司創造更好經濟效益。
飛機腐蝕
為什麼飛機結構會有這么多的腐蝕呢?
從飛機設計和製造來看,有一些原因是不可抗拒的腐蝕根源。為了讓飛機自身重量盡量的輕,而承載能力盡量的大,飛機設計的時候,大部分材料使用的是2024和7075的鋁合金。而需要強度大或有耐磨要求的地方又不得不使用鋼件或銅件。因此帶來不同的金屬相接的問題,造成不同金屬之間的電位差和導電通路。而各個部件組裝在一起時,縫隙會存水和贓物形成電解質。有些結構由於受力的需要又處於高應力狀態形成應力腐蝕的根源。而在製造過程中,由於生產工藝不當,保護性塗層做得不好,缺乏腐蝕控制措施等等原因,都可能帶來腐蝕的隱患。
在飛機使用過程中,飛行環境的惡劣,飛機表面塗層損壞,運輸畜生、海鮮等易產生強電解液體的貨物都會使飛機結構產生腐蝕問題。偶然污染如水銀外溢,化學品外溢,廁所、廚房污物外溢和滅火劑殘留物等,也都可能造成直接或間接的腐蝕。而不負責任的飛機維修和勤務,也會使飛機面臨更多的腐蝕問題。以寶塔航空公司的飛機為例,之所以發現這么多的腐蝕,很多情況是由於上次定檢中不負責任的修理造成的,許多發現腐蝕的地方都是以前修理過的地方。
本章對飛機結構的常見腐蝕類型和檢查作一介紹。
1.1 腐蝕的類型
腐蝕分為化學腐蝕和電化學腐蝕,飛機的腐蝕主要是電化學腐蝕。腐蝕的產生主要由兩種不同金屬之間存在的導電介質在微電流作用下,正極金屬逐漸消耗的過程。飛機的結構腐蝕大概可分為10種
1.1.1均勻腐蝕
金屬表面上發生的程度比較均勻的大面積的腐蝕。
均勻腐蝕是最常見的腐蝕類型,當表面沒有保護的金屬暴露在含有腐蝕介質的大氣中時,將會發生均勻腐蝕,在光亮的金屬表面上,這種腐蝕首先使表面失去光澤,如果腐蝕繼續下去,金屬表面將變的粗糙;刻蝕將變的斑痕累累,而且往往伴生粉末狀沉積物。腐蝕程度可用單位面積的失重或腐蝕深度來表示。
均勻腐蝕以從屬表面的均勻脫落為特徵,通常,當金屬與腐蝕溶液接觸時將會發生均勻腐蝕,有時金屬在高溫下和乾燥大氣中發生的高溫氧化也屬均勻腐蝕。有些微生物導致的腐蝕也易呈均勻型,也屬均勻的范疇。
1.1.2應力腐蝕
某些合金材料或構件,在特定腐蝕介質中受到恆定拉應力作用導致脆性損壞的現象,稱為應力腐蝕。一般來說,合金,拉應力和腐蝕介質是產生應力腐蝕的三要素。
通常,只有合金才會產生應力腐蝕。飛機結構中經常出現的是鋁合金的應力腐蝕,如鋁鋅合金(LC4和7075鋁合金),鋁銅合金(LY12和2024鋁合金)。
合金構件中的拉應力是應力腐蝕的必要條件之一,只有在拉應力的作用下,才會發生應力腐蝕,壓應力能夠抑制應力腐蝕。這拉應力可以是外加應力或殘余應力。而殘余應力是構件在熱處理,加工,焊接以及裝配過程中產生的。
合金材料不是在所有的環境介質下都發生應力腐蝕的,而是在特定的活性介質中才會發生的,它們的濃度有時甚至很低也足以引起應力腐蝕。對於飛機上大量使用的鋁合金來說,應力腐蝕是由於受到潮氣,水和水溶液(氯化鈉水溶液)等介質的侵蝕而產生的。
1.1.3電偶腐蝕
這種腐蝕是兩種或以是的具有不同電位的金屬相互聯結在潮濕環境下形成的腐蝕。
飛機上採用了不同金屬件連接,電化學腐蝕是不可避免的。這種腐蝕通常發生在視線不及的部位。
1.1.4縫隙腐蝕
也叫濃差腐蝕,這類腐蝕是水分進入縫隙後,由於縫隙口處與位於縫隙中間及底部的水分含量不同形成電位差。在含氧量高的縫隙口處,金屬就成為正極而被腐蝕。該類腐蝕一般出現在飛機的登機門門檻結構,飛機的貨艙地板結構,以及飛機客艙、廚房、衛生間下部。
1.1.5點腐蝕
金屬表面上產生的針狀,點狀,小孔狀的一種極為局部的腐蝕形態稱為點蝕。
點腐蝕對結構的破壞較大,它以腐蝕向材料厚度方向迅速擴展為特徵,給清除腐蝕產物和修復構件帶來極大的困難,因點腐蝕處的打磨超標造成構件報廢的情況是常見的。
由於它特殊的動力學過程,反應是在自催化作用下加速進行的,點腐蝕一旦發生,孔內溶解速度相當大。所以點腐蝕的危害性很大,經常突然之間導致事故的發生,具有極大的隱患性和破壞性。
1.1.6剝離腐蝕(分層)
是一種形成層狀鬆散腐蝕物形態的晶間腐蝕。
剝離腐蝕從金屬表面開始,進入晶間後沿著平行於該處的軋壓平面的晶界繼續腐蝕。腐蝕破壞了晶粒之間的結合力,腐蝕產物的體積大於所蝕損的金屬體積,於是形成一種張力而使喪失結合力的晶粒向上撬起。這樣沿著晶間一層一層地剝離下去,從而形成層狀的外觀。
剝離腐蝕發生後,易用肉眼發現,因為它通常有外表的腐蝕產物,結構表面有「腫漲凸起」或起層裂的跡象。
1.1.7絲狀腐蝕
絲狀腐蝕是一種特殊形式的縫隙腐蝕,多數情況下,發生在保護膜下面,故以稱為膜下腐蝕或漆下腐蝕。這種腐蝕呈淺溝狀,外觀呈綠絲線及網狀,它在某些金屬保護層下以難以預知的方向發展,經常發生在堅固件的頭部和蒙皮的邊緣處。緊固件頭部的漆層老化開裂後形成縫隙,由於潮氣、水分、液壓油和滑油等的侵入,成為一種腐蝕源。
絲狀腐蝕可看作是一種輕微的表面腐蝕。腐蝕初期,在堅固件孔的端部附近,表面漆膜已破損的區域出現小的鼓泡,泡內由於腐蝕介質的作用而開始電化學腐蝕。腐蝕產物的增加使得漆膜和金屬之間出現間隙,而間隙處的貧氧便形成氧濃差電池,致使腐蝕端部不斷向前發展。絲狀腐蝕的機理也可用典型的縫隙腐蝕機理來解釋,只是它具有沿漆膜下的不定方向推進的特性。顯然,漆膜破損或存在氯一類的活化劑均會促生絲狀腐蝕。
影響絲狀腐蝕最主要的因素是大氣的相對濕度。絲狀腐蝕主要發生在65%至90%的相對濕度之間,低於65%則不會發生。
摩擦腐蝕
這是兩種相連接的結構件,由於震動所造成的相對運動使結構件磨損,將新的磨損表面暴露於電化學腐蝕的環境中,而加速磨損產生腐蝕。如飛機發動機吊架與機翼安裝點的主螺栓,機身對接,機翼對接的安裝螺栓等。
腐蝕介質一般是指流動的液體,氣體或含有固體顆粒和氣泡的液體等。腐蝕表面常出現有方向性的溝,槽,波紋或呈山谷狀。當結構或零件的保護膜受損時,介質直接接觸基體,腐蝕加速,因而其腐蝕速度要比單純腐蝕快。有固體懸浮的液體介質尤其有害。
微生物生物腐蝕
環境促使黴菌繁殖所產生的分泌物對構件的腐蝕稱為微生物腐蝕。
微生物腐蝕主要發生在機翼整體油箱內,黴菌通常在燃油和水的分界處繁殖,開始時成線狀,而後形成簇狀或離散的球狀,具有粘性,呈棕色,粘附的油箱底層表面。
1.1.10 汞腐蝕
飛機上水銀的溢濺是一個非常令人煩惱的問題。水銀有毒,不但它的蒸氣對人類健康有危害,而且它對鋁材結構始終是一種腐蝕威脅。
水銀很容易使外露的,未經防護的鋁材「汞齊化」。當有濕氣存在時,汞腐蝕會加速,尤其是鋁材處於有鹽水的環境中,腐蝕會更快。汞齊化時,受污染的鋁材迅速分解,留下的是灰白色的粉末(一層茸毛狀的腐蝕覆蓋物)。如果受汞腐蝕的鋁材處於應力的作用下,則腐蝕結果有可能迅速發展成多處裂紋。
1.2 腐蝕的檢查
在日常維護工作中,我們可以根據下列現象來檢查是否發生腐蝕:
1)在蒙皮邊緣或鉚釘頭周圍是否出現腐蝕產物(鋁合金的腐蝕產物一般呈現白色或灰白色的粉末)。鉚釘頭的後部是否出現黑色尾跡,如果有,則說明該鉚釘的連接降低了連接和密封作用,容易使潮氣進入到蒙皮接縫中去,從而產生腐蝕。
2)由於腐蝕的產物體積比原金屬的體積大,所以,積累的腐蝕產物可使蒙皮鼓起,從而使蒙皮在鉚釘處呈現明顯的凹坑現象。
3)鉚釘斷頭或變形,說明蒙皮內表面可能產生腐蝕。
4)如果蒙皮上出現針眼大小的目視可見的小孔,這也說明蒙皮可能產生了腐蝕。
5)金屬材料的表面,特別是沿接縫處的塗層變色,剝落,隆起,裂紋,預示可能產生了腐蝕。
6)結構變形或連接縫隙變寬,預示可能產生腐蝕。
7)用手觸摸構件,可通過手感鼓起發現剝層腐蝕。
8)長期存在碎屑或污染處,也會產生腐蝕
對對腐蝕的早期檢查很重要,可及時進行修復,以將損傷和昂貴的修理費用減少到最低限度。
腐蝕檢查是常規維修計劃的一個組成部分,在常規的維修工作中應對腐蝕進行例行檢查。同時,在飛機上執行與腐蝕檢查無關的各項任務時也應注意觀察腐蝕,對初始腐蝕和將要腐蝕的地方作標記,便於進行預防。除此之外,在飛機使用過程中,對裝運的特種貨物如水銀,酸,鹼,海鮮及活畜等,應對貨物包裝及在飛機上的安置情況認真地檢查。
普遍性的檢查是目視檢查。檢查人員必須熟悉飛機結構,不僅要找出實際的腐蝕損傷,同時還要找出可能很快產生腐蝕的部位。(GAMECO 的結構檢查員大都是在一線上有多年結構修理經驗的)
腐蝕檢查的前期工作:
1)良好的光線
2)打開檢查通道的蓋板和隔熱棉,如有必要,還要拆下結構件或設備以便檢查。
3)清洗檢查部位,如有必要,還要清除塗層。
4)為了完成檢查,常常需要去掉密封膠,雖然這是件麻煩事,但也要做,而且檢查完成後要及時從新封膠。
以下介紹幾種檢測方法:
1.2.1目視檢查:
要求檢查員具有豐富的經驗,好的眼力和耐心。
目視檢查法用到的工具包括:手電筒,反光鏡,放大鏡,朔料刮刀,孔探儀等。
1.2.2超聲波檢查:
超聲脈沖波在物體中傳播遇到不同聲阻的分界面時,會發生反射,散射,透射乃至波型變換。
將探頭放置在構件表面使超聲波束沿探頭垂直方向傳播。波束遇到界面時會返回探頭,在熒光屏上在始波之後出現一個或多個波形(回波)。自第一次回波至第二,第三回波之間的距離就等於所測材料的實際厚度(其精度可達0.001mm),和已知的材料厚度進行比較,所測厚度小於已知厚度,就說明這個部位可能產生了腐蝕。
在不做任何拆卸的情況下,這種超聲波測厚法應用於腐蝕探傷檢查能得到較好的效果。而超聲波在彈性介質中傳播時遇到相異界面時就產生反射,因此,這種方法只適用於同一種材質的單層檢查。
1.1.3渦流檢查
渦流檢查是以電磁感應原理為基礎的,通交變電流探頭靠近要檢查的構件就會在被檢查的構件上產生感應渦流,如果被檢查件上有缺陷,則感應渦流發生畸變,從而判斷被檢查件有沒缺陷。
渦流滲透深度與檢測頻率呈反比關系。頻率越低,滲透深度越深,可檢測深度也越深,因此高頻渦流(數百KHz至數MHz)只能檢測材料表面和接近表面的腐蝕,低頻渦流可檢查到更深層的腐蝕。
渦流檢查的優點是對晶間腐蝕及較小的缺陷很敏感,輕便,准備工作量少;缺點是僅適用於金屬件,無永久性記錄,要人員有較高的技術水平。
1.1.4 X射線檢查:
X射線照相法在飛機不需要做大量拆卸和清潔的情況下,就可以進行。也可以對其它無損檢測方法的檢查結果進行驗證。
X射線照相要求射線束垂直地穿透被檢查構件並到達膠片,當射線束穿過腐蝕區域時,因腐蝕產物以失去原金屬的特性,對X射線的吸收能力大大降低,所以增強了在該區域膠片的黑度。
從膠片上觀察到的腐蝕缺陷,僅僅是從黑度的反差中得出,很難確定深度。所以X射線檢查法只能定性,大致給出腐蝕的情況,如果要測深度,可採用超聲波法。
1.1.5 染色滲透檢查:
染色滲透檢查所需的費用少,操作簡單。用於檢查小裂紋,獨孔或其它露在表面但目視檢查可能漏掉的不連續處。
被檢查件的表面一定要十分干凈,如果表面有油漆,可根據實際情況決定是否清除。
塗上滲透劑,充分滲透後,將多餘的滲透劑清除掉,然後加上適當的顯影劑。殘留在缺陷中的滲透液就會被顯影劑吸收到表面上,形成放大的可視顯跡信息。
染色滲透檢驗對於進一步證實腐蝕是否已被完全清除是很實用的
2.B757飛機腐蝕情況
目前機齡老化,飛機的腐蝕日趨嚴重。在日常維護中,經常出現因腐蝕迫使飛機臨時停場的情況;在定檢中,也常由於意想不到的腐蝕情況,延長停場時間。這不僅給航空公司帶來很大的經濟損失,而且對飛機安全飛行構成重大威脅。
一般說來,用於飛機結構維修的費用是昂貴的。據國際航空運輸協會報告統計,由於腐蝕導致飛機的定期維修和結構件更換費用每小時為10至20美元。美國空軍每年用於與腐蝕有關的檢查及修理費用多達十多億美元,約占其總維修費用的1/4。而一家英國航空公司,老齡波音飛機防腐費用已佔整個結構維修費用的一半。
波音757飛機是波音公司生產的雙發窄體中遠程運輸機。1982年2月19日波音757首飛,同年12月取得適航證,1983年1月投入航線運營。2004年10月28日最後一架B757出廠,波音757正式停產,波音總共生產1050架波音757。
我國現役的757都已進入老齡化了。從飛機的整體情況來看,在老齡飛機757中飛機結構腐蝕比機械疲勞問題更為嚴重。飛機機體的腐蝕,特別是結構件的應力腐蝕和疲勞腐蝕往往會造成災難性事故。
飛機結構的腐蝕主要是電化學腐蝕,而要產生電化學腐蝕,就必須具備三個條件。一是兩種不同金屬相接觸,二是兩種金屬要有電位差,三是要有電解質。隨著飛機的老齡化,飛機長期工作在惡劣的環境中,同時還要承受交變應力的作用,在這種交變應力的作用下,飛機結構就會出現疲勞裂紋,同時,隨著飛機使用時間的增加,腐蝕部位會越來越多,腐蝕程度越來越嚴重,就會加速疲勞損傷的程度,成倍的增加潛在的危險。飛機的腐蝕會使飛機的各個受力部件的剛度,強度降低,使部件的機械性能下降很快,導致系統及附件的工作失靈。這不但會增加維修工作量且用於維修結構腐蝕損傷的費用也是相當高的。同時還會影響飛機的持續適航性和航班的正常率以及飛機的使用壽命。航空器的腐蝕損傷是航空器損傷最嚴重的損傷形式之一,它會經常發生一些不可預料的情況,危及著航空器的飛行安全,因此,我們維護人員必須重視航空器的腐蝕,及時發現,並採取相應的維修措施。
以下是在757定檢工作中總結的腐蝕重災區:(前後貨艙底部,廚房廁所區域,排污口區域,龍骨粱區域,輪艙)
2.1 前後貨艙底部
貨艙地板梁都會發現嚴重的腐蝕,主要是分層,都發生在地板螺絲孔和系留座處,每次C檢中腐蝕超標的地板梁數量都過半數。
貨艙左右側的托板腐蝕,也都發生在地板螺絲孔和系留座處,拆下地板後,看到的是腐蝕到爆開了的情況。
Z形隔框和剪切連接件間的腐蝕,一般都產生在艙底部位,大部分是表面腐蝕和分層腐蝕,且經常出現隔框下緣條(加強角鋁)蝕穿的情況。
貨艙各長桁和長桁接頭的零件大部分易產生點腐蝕,最大腐蝕深度超過該位置材料厚度的50%以上。貨艙前後隔板處的地板角形支承件一般都產生大面積的均勻腐蝕。
後貸艙前隔板前部的底部蒙皮開口處也經常發生腐蝕超標情況;前後貸艙底部漏水口周圍的蒙皮也會有腐蝕;還有前後貸艙底部的蒙皮與長桁連接面出現表面腐蝕和外部蒙皮緊固件周圍出現絲狀腐蝕。這些部位都是污水和污物的積聚區。
前貨艙門框底部,經常產生局部腐蝕。
2.2 廚房廁所區域
廚房廁所區域是濕區,此區域雖然設計上作了多重防護,但還是腐蝕的重點區域。
廁所地板梁經常產生腐蝕,一般腐蝕最深處超過緣條厚度的50%,要作更換或加強。
客艙座椅導軌的腐蝕現象比較普遍,一般都產生在廚房、廁所、食品櫃的位置,常常在導軌上表面、導軌凹槽內產生點腐蝕。
2.3 排污口區域
排污口區域,由於污水,污物在飛機的使用和勤務過程中的飛濺和滲漏日積月累,堆積的污染物是很強的腐蝕源,所以,此區域很容易產生腐蝕。
不久前,南航一架777在北京做航後時發現後貨區域蒙皮有一個小孔,馬上拆開貨艙,發現是排污管泄漏,泄漏區域出現嚴重腐蝕,局部已穿孔了。
2.4龍骨粱區域
龍骨粱區域由於蓋板多縫隙多,處於飛機最下部容易積聚污物和承愛非常大的交變應力,所以龍骨梁區域極易產生腐蝕。
龍骨梁下緣條出現腐蝕的情況最多,多數是剝離腐蝕,點腐蝕和應力腐蝕。
2.5輪艙
輪艙這個特殊部位,很容易積聚水份,在飛機滑跑過程中又受到沙塵的侵襲,且輪艙上布滿的液壓管路,液壓油的滲漏也是對輪艙結構的一大威脅。
3.腐蝕的防護
腐蝕的發生是不可避免的,加強防腐工作抑制和延緩腐蝕顯得尤為重要。而且對於飛機的每一個使用者都有義務參與到它的防腐工作中。比如在貨物裝卸過程中,造成地板破損,液體滲漏;在廚房間工作時,發生飲料外溢漏灑,衛生間溢水,維護工作中液壓油、滑油滲漏。這些,都是產生腐蝕的重要源頭。
發生結構腐蝕後,首先應嚴格按照結構維修手冊SRM、防腐手冊CPM的有關章節的要求,徹底清除腐蝕或更換腐蝕件,早作處理,將腐蝕消滅在萌芽狀態。徹底清洗腐蝕,該道工序非常重要,否則,腐蝕將繼續擴展。據觀察,有的工作者因擔心清除腐蝕會造成打磨深度過大,使金屬材料去處量過多,造成了殘留腐蝕。而殘留腐蝕本身就是一種更加嚴重的腐蝕根源,它會在結構內繼續擴展,維持到下一次維修間隔而平時又無法檢查到。當再次發現腐蝕時所作的工作量反而更大,時間更長。在徹底清除腐蝕後,應按照SRM 對腐蝕的結構進行修理,若超過了SRM的范圍,則應與飛機製造廠商取得聯系,重新制訂維修方案並獲適航當局的批准。
在防腐中最普遍使用的是漆層,它主要是將金屬結構與環境及腐蝕介質隔絕開。因此,漆層質量的好壞,直接影響防腐效果,這一步是作好防腐工作的關鍵。而修理過程中若達不到要求,這樣的部件裝上飛機後其防腐性就會大打折扣,所以在清楚腐蝕時一定要認真徹底,噴漆要嚴格按工藝要求執行。
正確使用和噴塗防腐劑,是控制腐蝕的又一種方法。在出現應力腐蝕、電化學腐蝕、縫隙腐蝕、坑點腐蝕、絲狀腐蝕、摩擦腐蝕等腐蝕發生的地方和區域,正確使用防腐劑,可以大大地抑制腐蝕的形成,延緩腐蝕的發生。例如前後貨艙底部,廚房廁所區域,排污口區域,龍骨粱區域,輪艙區域要使用濃的防腐劑,而且要噴塗兩次,噴塗的防腐劑要達到標準的厚度。
樹立質量意識,加強飛機使用及維護人員的基礎教育,增強人員素質,嚴把質量關口,是保證飛機防腐工作得以順利實施的關鍵。任何好的飛機維修方案和腐蝕控制方案,再先進的飛機,都需要依靠各類人員按工作程序認認真真地執行。
應根據維護工作中的信息反饋,對飛機的腐蝕控制方案的內容和間隔及時進行更改和調整。比如飛機的貨艙地板受到不同程度的損傷,部分密封帶也受到了損傷,這樣就給腐蝕的生成提供了擴展條件,也給維護工作帶來了很大的困難。目前沒有一架飛機的貨艙地板是完好的,可以說是千瘡百孔。均系重、大貨物在裝卸過程中撞擊所致。當地板遭到破壞後,在這期間,如果遇到貨艙所裝貨物發生液體滲漏,就會通過受損地板侵蝕飛機結構使腐蝕迅速生成。如果長期發展下去,後果不堪設想。
因此,作為飛機的每個使用者都應當意識到防腐的重要性。如客艙廁所發生滲漏時,廚房間發生滲漏,特別是發生飲料灑漏,貨艙運送海鮮發生滲漏;都應及時向飛機維修部門報告,以便及時做出處理或是在定期維護中增加檢查項目和維修工作項目,避免發生腐蝕。對於海鮮運輸問題,採用貨盤或集裝箱,以及裝在水密的箱內。為什麼說運輸活牲畜可能會導致飛機機身結構的嚴重腐蝕呢?這有兩方面的原因,一是牲畜的糞便,二是牲畜比人產生的熱量多,這會使飛機內部溫度升高,濕度增大,機內有更多的機會出現凝水。
由於航空公司所處的地理環境無法選擇,潮濕惡劣的天氣無法改變,各種工業廢氣和塵埃日益增多,飛機不斷老化,使腐蝕難以最終杜絕。但飛機使用部門和清潔人員嚴格案《飛行運行手冊》要求進行貨物包裝和運輸及客艙清潔工作。同時飛機維修人員在維修工作中按照工藝卡或工作指令的要求,認真執行。對每一個環節,每一道工序都應仔細地完成。現場維修質量檢驗人員也要做到不折不扣地檢查。防腐質量就能得以保證,腐蝕的機率就會減少,就能把腐蝕所造成的影響和危害降低到最低程度。
H. 金屬腐蝕有哪些危害能如何有效解決
金屬腐蝕的防護主要方法有:①改變金屬的內部結構。例如,把鉻、鎳加入普通鋼中製成不銹鋼。②在金屬表面覆蓋保護層。例如,在金屬表面塗漆、電鍍或用化學方法形成緻密耐腐蝕的氧化膜等。③電化學保護法。因為金屬單質不能得電子,只要把被保護的金屬做電化學裝置發生還原反應的一極——陰極,就能使引起金屬電化腐蝕的原電池反應消除。具體方法有:a.外加電流的陰極保護法。利用電解裝置,使被保護的金屬與電源負極相連,另外用惰性電極做陽極,只要外加電壓足夠強,就可使被保護的金屬不被腐蝕。b.犧牲陽極的陰極保護法。利用原電池裝置,使被保護的金屬與另一種更易失電子的金屬組成新的原電池。發生原電池反應時,原金屬做正極(即陰極),被保護,被腐蝕的是外加活潑金屬——負極(即陽極)。此外,還有加緩蝕劑等方法,減緩或防止金屬被腐蝕。
當金屬和周圍介質接觸時,由於發生化學和電化學作用而引起的破壞叫做金屬的腐蝕。從熱力學觀點看,除少數貴金屬(如Au、Pt)外,各種金屬都有轉變成離子的趨勢,就是說金屬腐蝕是自發的普遍存在的現象。金屬被腐蝕後,在外形、色澤以及機械性能方面都將發生變化,造成設備破壞、管道泄漏、產品污染,釀成燃燒或爆炸等惡性事故以及資源和能源的嚴重浪費,使國民經濟受到巨大的損失。據估計,世界各發達國家每年因金屬腐蝕而造成的經濟損失約占其國民生產總值3.5%~4.2%,超過每年各項大災(火災、風災及地震等)損失的總和。有人甚至估計每年全世界腐蝕報廢和損耗的金屬約為1億噸!因此,研究腐蝕機理,採取防護措施,對經濟建設有著十分重大的意義。
金屬防腐蝕的方法很多,主要有改善金屬的本質,把被保護金屬與腐蝕介質隔開,或對金屬進行表面處理,改善腐蝕環境以及電化學保護等。
(1)改善金屬的本質
根據不同的用途選擇不同的材料組成耐蝕合金,或在金屬中添加合金元素,提高其耐蝕性,可以防止或減緩金屬的腐蝕。例如,在鋼中加入鎳製成不銹鋼可以增強防腐蝕能力。
(2)形成保護層
在金屬表面覆蓋各種保護層,把被保護金屬與腐蝕性介質隔開,是防止金屬腐蝕的有效方法。工業上普遍使用的保護層有非金屬保護層和金屬保護層兩大類。它們是用化學方法,物理方法和電化學方法實現的。
①金屬的磷化處理
鋼鐵製品去油、除銹後,放人特定組成的磷酸鹽溶液中浸泡,即可在金屬表面形成一層不溶於水的磷酸鹽薄膜,這種過程叫做磷化處理。
磷化膜呈暗灰色至黑灰色,厚度一般為5 μm~20 μm,在大氣中有較好的耐蝕性。膜是微孔結構,對油漆等的吸附能力強,如用作油漆底層,耐腐蝕性可進一步提高。
②金屬的氧化處理
將鋼鐵製品加到NaOH和NaNO2的混合溶液中,加熱處理,其表面即可形成一層厚度約為0.5 μm~1.5 μm的藍色氧化膜(主要成分為Fe3O4),以達到鋼鐵防腐蝕的目的,此過程稱為發藍處理,簡稱發藍。這種氧化膜具有較大的彈性和潤滑性,不影響零件的精度。故精密儀器和光學儀器的部件,彈簧鋼、薄鋼片、細鋼絲等常用發藍處理。
③非金屬塗層
用非金屬物質如油漆、塑料、搪瓷、礦物性油脂等塗覆在金屬表面上形成保護層,稱為非金屬塗層,也可達到防腐蝕的目的。例如,船身、車廂、水桶等常塗抽漆,汽車外殼常噴漆,槍炮、機器常塗礦物性油脂等。用塑料(如聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯等)噴塗金屬表面,比噴漆效果更佳。塑料這種覆蓋層緻密光潔。色澤艷麗,兼具防蝕與裝飾的雙重功能。
搪瓷是含SiO2量較高的玻璃瓷釉,有極好的耐腐蝕性能,因此作為耐腐蝕非金屬塗層,廣泛用於石油化工、醫葯、儀器等工業部門和日常生活用品中。
④金屬保護層
它是以一種金屬鍍在被保護的另一種金屬製品表面上所形成的保護鍍層。前一金屬常稱為鍍層金屬。金屬鍍層的形成,除電鍍、化學鍍外,還有熱浸鍍、熱噴鍍、滲鍍、真空鍍等方法。
熱浸鍍是將金屬製件浸入熔融的金屬中以獲得金屬塗層的方法,作為浸塗層的金屬是低熔點金屬,如Zn、Sn、Pb和A1等,熱鍍鋅主要用於鋼管、鋼板、鋼帶和鋼絲,應用最廣;熱鍍錫用於薄鋼板和食品加工等的貯存容器;熱鍍鉛主要用於化工防蝕和包覆電纜;熱鍍鋁則主要用於鋼鐵零件的抗高溫氧化等。
(3)改善腐蝕環境
改善環境對減少和防止腐蝕有重要意義。例如,減少腐蝕介質的濃度,除去介質中的氧,控制環境溫度、濕度等都可以減少和防止金屬腐蝕。也可以採用在腐蝕介質中添加能降低腐蝕速率的物質(稱緩蝕劑)來減少和防止金屬腐蝕。
(4)電化學保護法
電化學保護法是根據電化學原理在金屬設備上採取措施,使之成為腐蝕電池中的陰極,從而防止或減輕金屬腐蝕的方法。
①犧牲陽極保護法
犧牲陽極保護法是用電極電勢比被保護金屬更低的金屬或合金做陽極,固定在被保護金屬上,形成腐蝕電池,被保護金屬作為陰極而得到保護。
犧牲陽極一般常用的材料有鋁、鋅及其合金。此法常用於保護海輪外殼,海水中的各種金屬設備、構件和防止巨型設備(如貯油罐)以及石油管路的腐蝕。
②外加電流法
將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個極,使被保護的金屬作為陰極,在外加直流電的作用下使陰極得到保護。此法主要用於防止土壤、海水及河水中金屬設備的腐蝕。
金屬的腐蝕雖然對生產帶來很大危害,但也可以利用腐蝕的原理為生產服務,發展為腐蝕加工技術。例如,在電子工業上,廣泛採用印刷電路。其製作方法及原理是用照相復印的方法將線路印在銅箔上,然後將圖形以外不受感光膠保護的銅用三氯化鐵溶液腐蝕,就可以得到線條清晰的印刷電路板。三氯化鐵腐蝕銅的反應如下:2FeCl3 + Cu==2FeC12 + CuCl2
此外,還有電化學刻蝕、等離子體刻蝕新技術,比用三氯化鐵腐蝕銅的濕化學刻蝕的方法更好,解析度更高。
I. 引黃管道內壁鍍鋅
廠水的化學穩定性及管網污染防治?
供水系統水質的化學穩定性是指水在輸配過程中,由於各種因素的影響,水中含有的各化學物質之間或者與外部特別是管道之間發生化學反應而引起穩定性改變,主要的化學變化有氧化、水解、還原等。水質的化學穩定性研究涉及到水在管道輸送過程中結垢或腐蝕的傾向,水質化學穩定性好,在水工業中常被定義為既不溶解又不沉積CaCO3。水中的CaCO3 溶解平衡體系一般是指重碳酸鈣、碳酸鈣和二氧化碳之間的平衡。如水中游離二氧化碳含量少時,則發生碳酸鈣沉澱;如超過平衡量時,則發生二氧化碳腐蝕,反應式如下:
Ca( HCO3)2≈ CaCO3+ CO2+ H2 O (1.1)
當水中的CaCO3 過飽和時,傾向於沉澱出CaCO3。這種水在管道中流動時,會產生CaCO3 沉澱,沉積在管壁上,引起結垢,稱之為結垢性的水。當水中CaCO3 含量低於飽和值時,則傾向於使已沉澱的CaCO3 溶解。這種水遇到混凝土的管道和構築物就會產生侵蝕作用,在金屬管道中流動時則會溶解管道內壁碳酸鈣保護摸,對金屬產生腐蝕作用,稱之為腐蝕性的水。二者都是不穩定性的水。既無沉澱CaCO3 傾向,也無溶解CaCO3 傾向的水,才是化學穩定的水。
國內外學者對供水系統水質化學穩定性的研究主要集中在水質化學穩定性的判別指數及模型、管道內壁腐蝕瘤的形態特徵及結構分析、腐蝕產物的釋放及有色水形成的機理、水質化學穩定處理及腐蝕控制方法等方面
水質化學穩定性的判別
為了對水質的腐蝕性和結垢性進行控制,必須要有一個能評價水質化學穩定性的指標體系,以便對水質化學穩定性進行鑒別,從而採取相應的穩定性控制措施。水質化學穩定性的判別指數分為兩大類,一類主要是基於碳酸鈣溶解平衡的指數,如Langelier 飽和指數、Ryznar 穩定指數、碳酸鈣沉澱勢CCPP 等;另一類則是基於其它水質參數的指數,如Larson 比率等。
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