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材料腐蚀与防护论文范文初中

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材料腐蚀与防护论文范文初中

举例子,特别是户外建筑,从化学原理分析,通俗一点

《 深圳燃气管线的腐蚀与防护设》摘要:介绍了燃气管线的腐蚀原因与特点。常用涂层及其特点重要考虑因素。埋地管网是现代化城市必不可少的神经和血管。适当的防腐设计是确保其安全平稳运行的先决条件。因而越来越引起人们的重视。1腐蚀原因与特点 埋地管网的腐蚀通常包括四大类,微电池腐蚀、宏电池腐蚀、微生物腐蚀、杂散电流腐蚀。微电池腐蚀的成因在于钢管微观金相结构的不均匀,其腐蚀形态为均匀减薄,只需在设计时考虑足够的钢管壁厚裕量即可,通常不会造成大的损失。宏电池腐蚀的成因则是由于管线穿越不同类型的地质(如粘土和回填渣土),沿线土壤透气性等物理化学参数有较大变化,导致管段两端存在明显的电位差异,造成的电化学腐蚀。其腐蚀形态是在阳极区生成局部麻坑、是管线穿孔泄漏的重要原因。微生物腐蚀则是土壤中的部分菌类参与腐蚀进程,如硫酸盐还原菌可将硫酸根还原为硫根、促成钢管的腐蚀、其通常发生于特定的土壤(如密实粘土)。杂散电流腐蚀是由于管网沿线地铁或电车的泄漏电流以管线作为回流通路,导致流出点的局部坑蚀。除微电池腐蚀外,其余三类腐蚀都可以通过连续致密的外涂层切断钢管与土壤间的电接触,得到有效的控制。与埋地长输管线相比燃气管线有着自己的特点,其防腐设计应充分加以考虑。(1)其管径通常较小,长度也较短,因而工程造价经济性的考虑可适当降低。 (2)管线周边往往有其它市政管道,操作空间较狭窄,不便于大型自动化机械的展开,手工操作工效低,质量保证相对困难。(3)管线位于市区,环境保护的要求严格。(4)直接关系居民生活和社会稳定,管线投运后维修困难。(5)管线事故可能导致严重的人身安全事故,其防护要求较高。 (6)管线上各种附件(如弯头、三通、阀门和管件) 很多、不便于流水作业。2常用涂层及特点 早期埋地管线防腐基本上是沥青类的一统天下, 随着化学工业的进步和管线向恶劣地带的延伸,涂层 经历了从天然到合成、从热塑到热固的发展历程,环 氧煤沥青、胶带、夹克、环氧粉末先后进入工业防腐 领域。为防腐设计提供了广阔的选择空间,使我们可 根据不同的工况选择相应的防腐方案,达到最佳的投 入产出比。2.1沥青类涂层 沥青类涂层包括石油沥青和煤沥青,我国和东欧 多采用石油沥青,西方国家多采用煤沥青。施工时将 熔融的沥青与加强物(如玻璃布)交替缠敷,形成多 层厚涂层。其优点是价格低廉,施工工艺成熟,缺点 足粘结力差,环境污染严重、适用于地质条件相对较 好、土壤电阻率较高的旷野。2.2环氧煤沥青涂层 为改善其粘结力和减轻环境污染,在沥青中加入 环氧树脂就制成了环氧沥青涂料。其与玻璃布共同形 成的环氧煤沥青涂层较好满足了燃气管线防腐的需要, 成为北京、天津燃气管线的主流涂层。其缺点在于施 工麻烦、周期长,人为和环境影响因素较大。适用于 地质条件较为复杂,土壤电阻率中等的燃气短管段和 附件。2.3胶带 胶带是由聚乙烯单面涂敷胶粘剂而成,施工时直 接缠绕在钢管表面。其突出特点是施工简便,无污染,涂层较薄、强度低。工厂预制的涂层质量均匀可靠、但 在运输过程中注往发生较多破损、现场缠绕的胶带则 张力不均在所难免、使搭接部分粘结不牢,导致水份渗入。我国七十年代在某长输管线首次使用时、外加 电流阴极保护电位无法达标.此后再没有长输管线使 用。而其在深圳、广州等燃’门守线亡有较多应用、们 防腐效果个甚理想。胶带适用于地下水位较低且土制 较好的场合。2.4夹克 夹克足在钢管外热挤除一层聚乙烯壳,形成复合管。厚实连续的夹克具有极好的物理化学性能,可适合各种恶劣的环境条件。其只能在工厂预制,防腐质量基本不受人为影响、其缺点在于夹克和钢管间热膨胀系数差异较大、当管内介质温度波动时造成二者相对错动、严重时发牛夹克破损。对十温度波动极小的燃气管线。其影响个大。央克防腐的另一缺点是其对阴极保护电流屏蔽严重,对于不采用外加电流的燃气管线,这也不成为问题。对燃气管线来说、影响夹克防腐效果的足补口和管件必须选用其他材料,日前应用较好的是电融套或热收缩材料、电融套价格偏高、热收缩材料要求较高的操作技巧。2.5环氧粉末涂层 环氧粉末是新型的热固涂料。其涂层很薄,但物理化学性能优异。且对阴极保护电流无屏蔽,从而成为西方国家长输管线的首选涂层。与夹克相比,其抗冲击磨损能力稍差,燃气管线通常不采用外加电流阴极保护,故其主要应用在油田、燃气管线上应用很少。

摘要 全世界每年都有大量的金属设备和金属材料因腐蚀而报废,据不完全统计,世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值5%~2%, 每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10~20%,全世界第年因金属腐蚀造成的损失约7500亿美元。由于金属被腐蚀使金属器械在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化,造成设备破坏、管道泄漏、产品污染,酿成燃烧或爆炸等损失惨重的恶性事故以及资源和能源的严重浪费。因此,探究金属的腐蚀原理和防护方法的意义是不言而喻的。关键词:金属腐蚀 金属腐蚀原理 金属防护方法 一个偶然的机会,我阅读了一篇关于世界金属资源分布及统计的报告,当我看到“世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值5%~2%, 每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10~20%,全世界第年因金属腐蚀造成的损失约7500亿美元。由于金属被腐蚀使金属器械在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化,造成设备破坏、管道泄漏、产品污染,酿成燃烧或爆炸等损失惨重的恶性事故以及资源和能源的严重浪费” 时,我感到非常震撼,一种使命感油然而生,这种使命感使我产生深入探究金属锈蚀的原理及金属防护方法的想法。根据化学课上初步了解的钢铁锈蚀主要是铁与空气中氧气、水蒸气等物质有关,于是我以钢铁为原料按下列步骤进行了探究: 一.钢铁的生锈到底与哪些因素有关Ⅰ实验方案:方案1:把洁净的铁钉放在干燥的试管中,用橡皮塞密封试管口。方案2:把洁净的铁钉全部浸没在盛满煮过的蒸馏水(除去水中溶解的氧气)的试管中,用橡皮塞密封试管口(防止外界的氧气溶解于其中)。方案3:把洁净的铁钉的一半浸入试管中的蒸馏水里,将试管敞口放置。方案4:把洁净铁钉的一半浸入试管中的食盐水里,将试管敞口放置。方案5:把用食醋浸湿的铁钉放在干燥的试管中,将试管敞口放置。以上试管放置48小时Ⅱ实验现象:1号、2号试管铁钉没有变化,3号、4号试管中铁钉浸在液体内的部分生锈,特别是空气与溶液的接触面处生锈最多,溶液中生成红棕色浑浊,4号中生锈比3号更多,而5号试管有少量的铁锈。Ⅲ分析与结论:1号、2号试管说明干燥的铁只与氧气接触或者只与水接触不易生锈。3、4、5号试管说明铁与氧气和水同时接触时,很容易生锈,潮湿的环境中比干燥的环境中更容易生锈,且水中加入食盐生锈更快。Ⅳ疑问:为什么钢铁在潮湿的环境中比干燥的环境中更容易生锈?生锈的原理是什么?铁锈的主要成分是什么?为了进一步探究这个问题,我查阅了高中化学教材和《中学化学》等内容,进一步了解了金属腐蚀的原理二、金属腐蚀的原理Ⅰ金属腐蚀的类型:金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏,称为金属腐蚀。金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀,即干腐蚀,是不电离不导电的干气体(或非电解质溶液)直接与金属反应,其特征是腐蚀时没有电流产生。例如:铜在高温下与氧气反应变黑,工业盛氯气的钢瓶与氯气反应而被腐蚀,这种腐蚀就是化学腐蚀。电化学腐蚀,即湿腐蚀。 所谓湿腐蚀是指有水或电解质溶液存在,即金属与电解质溶液接触的腐蚀过程。其特征是金属原子在负极失去电子,水或电解质溶液中的分子在正极得到电子,并且伴有电流产生。金属在潮湿空气中的腐蚀,在酸、碱、盐溶液和海水中的腐蚀,在地下土壤中的腐蚀等都是电化学腐蚀。电化学腐蚀比化学腐蚀更严重、更普遍。 Ⅱ电化学腐蚀原理:发生电化学腐蚀时,金属必须与比其更不活泼的金属或非金属接触,形成电势差。见下图左是生铁(含碳杂质),右图是铁与铜接触。因为铁比碳和铜容易失电子,所以在两种情况下都是较活泼的铁失电子。2Fe—4e—=2Fe2+铁原子失去的电子传递到铜板(或碳)上,铜板(或碳)上发生还原反应,如果金属表面的水膜或溶液酸性不强,则主要发生吸氧腐蚀。O2+4e—+2H2O=4OH—这样溶液中Fe2+和OH—结合生成氢氧化亚铁Fe2+ +OH—=Fe(OH)2↓,合并两个反应为2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2氢氧化亚铁很不稳定,易与空气中的氧气和水反应生成红棕色的氢氧化铁4Fe(OH)2 +O2+2H2O= 4Fe(OH)32Fe(OH)3+(n-3)H2O==Fe2O3· nH2O(铁锈的主要成分)以上反应是水溶液中的O2得到电子而使铁被腐蚀,这种腐蚀是电化学腐蚀中的“吸氧腐蚀”。当水膜的酸度较高(如酸雨环境或工厂附近酸性气体气氛中),正极则不是氧气得电子,而是H+得电子:2H++2e—=H2↑这种情况叫“析氢腐蚀”由于这种电化腐蚀反应速度远比化学腐蚀快,所以我们不难理解为什么金属在潮湿的环境中更容易被腐蚀,由于电化腐蚀产生微电流,所以加入食盐能增强溶液的导电性,使腐蚀速度更快。了解了腐蚀的原理,是为了便于更好的探究金属防护的方法,于是我又探究学习了金属防护的方法。三.金属防护的几种重要方法①改变金属内部的组织结构,制成合金。根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金,或在金属中添加合金元素,提高其耐蚀性,可以防止或减缓金属的腐蚀。例如,在钢中加入镍制成不锈钢可以增强防腐蚀能力。②在金属表面覆盖保护层。油漆、塑料、搪瓷、矿物性油脂等涂覆在金属表面上形成保护层,称为非金属涂层,也可达到防腐蚀的目。③电化学保护法,即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。此法常用于保护海轮外壳,海水中的各种金属设备、构件和防止巨型设备(如贮油罐)以及石油管路的腐蚀,一般是在被保护的金属表面加比较活泼的铝或锌等金属。工业上还有较多防止金属腐蚀的方法,这里就不一一介绍了,希望我们能初步了解和认识金属腐蚀的原理和防护方法,进而更好的防止金属资源的浪费,相信通过我们人类的努力,全世界由于金属腐蚀而造成的资源浪费会越来越少。保护好金属资源同时也会减少很多事故的发生,让我们的生活更安全更和谐!

真是无法作答啊,我也是初中生,老师也布置给我们这个论文,到现在还没动笔

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金属专业比较出色的有东北大学、北京科技大学、中科院金属研究所、哈尔滨工业大学、北钢院。中科院金属研究所-沈阳,在腐蚀与防护方面比较强。腐蚀与防护的前景是不错的,表面技术属于现代热门技术。一般到研究所就业比较好。到企业去往往没有对口的研究条件,自然是大材小用了。

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涂防锈漆。 工业搪瓷。 氟塑料喷涂。 电镀、火镀。 玻璃钢树脂敷层。 其他耐蚀衬里。金属的防腐蚀过程目前分为三大类:金属的阳极保护;金属的阴极保护;以及金属表面的非金属涂装保护。金属的阳极保护是指在某种金属表面镀覆一种电极电位较低的金属材料,在腐蚀环境中电位较低的金属材料首先被腐蚀而起到一种保护作用(如:钢铁表面镀覆金属锌);金属的阴极保护是指在金属表面镀覆一种电位较高的耐腐蚀金属材料,在腐蚀环境中将低电位金属完全包覆,把低电位金属与腐蚀性物质隔绝开来(如:钢铁表面镀铜);

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不要让菜刀发上氧化还原反应就行了因为发生了氧化还原反应就有电子转移就会生锈的。

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化学腐蚀主要表现在对金属的腐蚀上,我国每年因金属材料化学反应腐蚀损失逾5千亿,也就是说每一分半钟就有1吨钢腐蚀,所以了解化学腐蚀与防护尤为重要。 菜刀多由铁做成,一般来说铁的腐蚀有两种,一种是在在酸性很弱或中性条件下发生的吸氧腐蚀;一种是在酸性条件下发生的析氢腐蚀。所以要避免把菜刀放在酸性过强的环境中,另外要避免菜刀接触食盐,这样会加速菜刀的腐蚀,用后用清水洗干净。

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.牺牲阳极法将被保护金属和一种可以提供阴极保护电流的金属和合金(即牺牲阳极)相连,使被保护体极化以降低速率的方法。在被保护金属与牺牲阳极所形成的大地电池中,被保护金属体为阴极,牺牲阳极的电位往往负于被保护金属体的电位,在保护电池中是阳极,被腐蚀消耗,故此称之为“牺牲”阳极。通常用作牺牲阳极的材料有镁和镁合金、锌合金、铝合金等。镁阳极适用于淡水和土壤电阻率较高的土壤中,锌阳极大多用于土壤电阻率较低的土壤和海水中,铝阳极主要应用在海水、海泥以及原油储罐污水介质中。牺牲阳极保护法的主要特点是:(1)适用范围广,尤其是中短距离和复杂的管网(2)阳极输出电流小,发生阴极剥离的可能性小(3)随管道安装一起施工时,工程量较小(4)运行期间,维护工作简单。(5)阳极输出电流不能调节,可控性较小。 强制电流保护法将被保护金属与外加电流负极相连,由外部电源提供保护电流,以降低腐蚀速率的方法。外部电源通过埋地的辅助阳极将保护电流引入地下,通过土壤提供给被保护金属,被保护金属在大地电池中仍为阴极,其表面只发生还原反应,不会再发生金属离子的氧化反应,使腐蚀受到抑制。强制电流保护法的主要设备有,恒电位仪、辅助阳极、参比电极。强制电流保护法的主要特点是:(1)适用于长输管线和区域性管网的保护(2)输出电流大,一次性投资相对较小(3)安装工程量较小,可对旧管道补加阴极保护(4)运行期间需要专业人员维护(5)容易实现远程自动化监控强制电流阴极保护系统组成· 阳极地床阳极地床一般分为浅埋阳极地床和深井阳极地床两种。· 阴极保护控制系统阴极保护的控制系统由恒电位仪、控制箱、阳极地床、阴极通电点组成。阳极地床通过汇流电缆与恒电位仪阳极接点相连。阴极通电点设置两根阴极电缆和两支电位控制用长寿命固体硫酸铜参比电极。· 阴极保护检测系统阴极保护检测系统由恒电位仪和管线测试桩组成,恒电位仪可以自动测量通电点的电位、恒电位仪的工作电位和输出电流;管线测试桩可检测管道的保护电位和牺牲阳极的工作电位、输出电流、开路电位。· 阴极保护排流系统杂散电流干扰强烈的地区的管道应采取排流保护。在长输管道与高压输电线路平行段或者与电气化铁路交叉平行段必须根据杂散电流影响的大小设置排流阳极组。· 临时保护系统按照阴极保护设计规范的要求,如果管道的施工期超过6个月,此管道应该设置临时阴极保护系统,来避免外加电流阴极保护系统投用前管道受到土壤的腐蚀。· 阴极保护绝缘与电连接系统为保障阴极保护电流不泄漏到非保护的金属部分,在长输管道两端设置绝缘接头。· 套管中管道的阴极保护当管道穿越公路、铁路时,需要加钢质套管。为了保证套管中管道在设计寿命年限之内不受腐蚀,必须采用镯式锌阳或锌带极进行阴极保护。

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你可以看看一些关于防腐蚀的片子 得到心得后 再写吖

防止钢铁锈蚀的原理有几种,分别是:1,钢铁表面形成转化层或保护层,如磷化,镀锌,有机涂层等;2,电化学方法,阴极保护,用一活泼金属如锌块与钢铁连接,腐蚀锌块保护钢铁,或是外加电流;3、控制环境条件,如干燥空气封存,真空封存,充氮封存等;4,使用有效的防锈材料,如防锈水、防锈油、气相缓蚀剂等。另注:钢铁锈蚀主要是发生电化学反应,控制或避免电化学反应,减缓钢铁的锈蚀。

常用防腐措施1保持干燥,不与电解质溶液接触,防止析氢和吸氧腐蚀2表面喷漆3表面镀难腐蚀金属4牺牲阳极的阴极保护法 我就知道如此

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