鋼材在海水中的腐蝕是什麼腐蝕

1. 在海水中鋼鐵材料會被腐蝕,其腐蝕類型是什麼

海上鋼鐵主要是鹽霧腐蝕，所以研製出了四氟油漆。

四氟油漆用於港珠澳大橋防腐

2. 鋼材在海水中和在海面上，哪個銹蝕的速度更快

在海水中腐蝕更快，因海水中含有可導電陰陽離子，加速了電化學腐蝕。

3. 化學腐蝕和電化學腐蝕的區別

化學腐蝕和電化學腐蝕的區別有：
一、電子得失情況不同
兩種反應得失電子的方式不同，化學腐蝕金屬與氧化劑直接得失電子，電化學腐蝕利用原電池原理得失電子。電化學腐蝕反應中，金屬失去電子而被氧化，其反應過程稱為負極反應過程，介質中的物質從金屬表面獲得電子而被還原，其反應過程稱為正極反應過程。
二、有無電流產生
兩種反應有無電流產生情況不同，化學腐蝕反應中不伴隨電流的產生，電化學腐蝕反應中伴隨電流的產生。電化學腐蝕過程中，金屬和電解質形成兩個電極，組成腐蝕原電池，從而有電流通過。
三、氧化的物質不同
兩種腐蝕過程中發生氧化的物質不同，化學腐蝕金屬被氧化，例如高溫爐氣等氧化性氣體使鋼材表面生成氧化鐵及表面脫碳的腐蝕；電化學腐蝕活潑金屬被氧化，例如電解質溶液跟鋼鐵里的鐵和少量的碳恰好形成無數微小的原電池發生腐蝕。
四、反應本質不同
兩種反應的本質不同，電化學腐蝕是腐蝕過程中發生了電子的傳遞，而化學腐蝕則是純粹的化學反應。化學腐蝕發生了由於金屬與外部介質接觸而產生的氧化還原反應，。電化學腐蝕則是電子傳遞的過程中發生了金屬腐蝕。
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常用防腐方法：
一、覆蓋層保護
覆蓋層保護是用耐蝕性能良好的金屬或非金屬材料覆蓋在耐蝕性能較差的材料表面，把基體材料與腐蝕介質隔開，以達到控制腐蝕的目的。表面覆蓋層保護法不僅能提高基底金屬的耐腐蝕能力，而且能節約大量貴重金屬和合金。
二、電化學保護
電化學保護分為陰極保護和陽極保護兩種。陰極保護是將被保護的金屬與外加電流電源的負極相連，在金屬表面通入足夠的陰極電流，使金屬的電位變負，從而使金屬溶解速度減小的一種保護方法。
陽極保護是將被保護的金屬構件與外加直流電源的正極相連，在電解質溶液中，使金屬構件陽極極化至一定電位，使其建立並維持穩定的鈍態，從而陽極溶解受到抑制，腐蝕速度降低，使設備得到保護。
三、緩蝕劑保護
緩蝕劑保護是通過添加少量能阻止或減緩金屬腐蝕的物質使金屬得到保護的方法。緩蝕劑保護的特點是投資少、收效快、使用方便。
參考資料來源：
網路—化學腐蝕
網路—電化學腐蝕

4. 鍚勪釜琛屼笟鐨勮厫鋩涓庨槻鑵愮幇鐘訛紵

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6. 鍍鋅鋼材在海洋環境中會產生哪種化學反應是否對海洋生物有害！

化：天然水中的鋅以可溶的絡合物狀態存在。天然水中的鋅還要向底質沉積物遷移轉化。鋅可與天然水中的粘土礦物締合，被吸附在日格中成為吸著離子，吸持的形式為Zn2+、ZnOH+及ZnCl+。此時鋅隨同粘土礦物沉積遷移到底質中。鋅還可形成化學沉澱物向底質遷移。含鋅廢水排放到天然水體中後，在鹼性環境生成Zn(OH)2絮狀沉積物遷移到底質中。Zn2+與S2-有很的親合力，也可形成溶度積極小的ZnS沉積到底質中。測定結果表明，底質沉積物中

7. 不銹鋼316L欄桿在海邊為什麼會生銹。

金城摩托說的很對。

我也做防腐工程，對於鹽的腐蝕我一般採用的是用普通鋼版材外塗（藍色或紅色）高分子液權體陶瓷材料，見附圖。或者採用白色的抗腐蝕、抗紫外線塗層，就是風電葉片塗層，壽命可達20年。我認為兩種辦法都可以補救。

8. 紅熱的鐵絲與水接觸，表面形成藍黑色的保護層，這屬於化學腐蝕還是電化學腐蝕

金屬腐蝕的現象十分復雜,根據金屬腐蝕的機理不同,通常可分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩大類.
1 化學腐蝕
金屬材料與乾燥氣體或非電解質直接發生化學反應而引起的破壞稱化學腐蝕.鋼鐵材料在高溫氣體環境中發生的腐蝕,通常屬化學腐蝕,在生產實際中常遇到以下類型的化學腐蝕.
a.鋼鐵的高溫氧化
鋼鐵材料在空氣中加熱時,鐵與空氣中的02發生化學反應,在570℃以下反應如下:
3Fe + 202 Fe304
生成的Fe304是一層藍黑色或棕褐色的緻密薄膜,阻止了O2與Fe的繼續反應,起了保護膜的作用.在570℃t22_k生成以FeO為主要成分的氧化皮渣,反應如下:2Fe + O2 2FeO
生成的FeO是一種既疏鬆又極易龜裂的物質,在高溫下O2可以繼續與Fe反應,而使腐蝕向深層發展.
不僅空氣中的氧氣會造成鋼鐵的高溫氧化,高溫環境中的CO2,水蒸氣也會造成鋼鐵的高溫氧化,反應如下:
Fe + CO2 FeO + CO;Fe + H2O FeO + H2
溫度對鋼鐵高溫氧化影響極大,溫度升高,腐蝕速率顯著增加,因此,鋼鐵材料在高溫氧化性介質(O2,C02,H20等)中加熱時,會造成嚴重的氧化腐蝕.
b.鋼的脫碳
鋼中含碳量的多少與鋼的性能密切相關.鋼在高溫氧化性介質中加熱時,表面的C或Fe3C極易與介質中O2,C02,水蒸氣,H2等發生反應:
Fe3C(C) + 1/2O2 3Fe + CO; Fe3C(C) + C02 3Fe + 2CO;
Fe3C(C) + H20 3Fe + CO + H2; Fe3C(C) + 2H2 3Fe + CH4
上述反應使鋼鐵工件表面含碳量降底,這種現象稱為"鋼的脫碳".鋼鐵工件表面脫碳後硬度和強度顯著下降,直接影響零件的使用壽命,情況嚴重時,零件報廢,給生產造成很大的損失.
c.氫脆
含氫化合物在鋼材表面發生化學反應,例如:
酸洗反應: FeO + 2HCl = FeCl2 + H20
Fe + 2HCl = FeCl2 + 2H
硫化氫反應: Fe + H2S = FeS + 2H
高溫水蒸氣氧化: Fe + H20 = FeO + 2H
這些反應中產生的氫,初期以原子態存在,原子氫體積小,極易沿晶界向鋼材的內部擴散,使鋼的晶格變形,產生強大的應力,降低了韌性,引起鋼材的脆性.這種破壞過程稱為"氫脆".合成氨,合成甲醇,石油加氫等含氫化合物參與的工藝中,鋼鐵設備都存在著氫脆的危害,特別對高強度鋼鐵構件的危害更應引起注意.
d.高溫硫化
鋼鐵材料在高溫下與含硫介質(硫,硫化氫等)作用,生成硫化物而損壞的過程稱"高溫硫化",反應如下:
Fe + S = FeS ; Fe + H2S = FeS + H2
高溫硫化反應一般在鋼鐵材料表面的晶界發生,逐步沿晶界向內部擴展,高溫硫化後的構件,機械強度顯著下降,以至整個構件報廢.在採油,煉油及高溫化工生產中,常會發生高溫硫化腐蝕,應該引起注意.
e.鑄鐵的腫脹
腐蝕性氣體沿鑄鐵的晶界,石墨夾雜物和細微裂縫滲入到鑄鐵內部並發生化學作用,由於所生成的化合物體積較大,因此,不僅引起鑄鐵構件機械強度大大降低,而且構件的尺寸也顯著增大,這種破壞過程稱為"鑄鐵的腫脹".實踐證明,加熱的最高溫度超過鑄鐵的相變溫度時,腫脹現象會大大加強.
陽極反應:Fe - 2e = Fe2+
陰極反應:2H+ + 2e = H2
水膜中H+在陰極得電子後放出H2,H20不斷電離,OH-濃度升高並向整個水膜擴散,使Fe2+與OH-相互結合形成Fe(OH)2沉澱.Fe(OH)2還可繼續氧化成Fe(OH)3:
4Fe(OH)2 + 2H20 + O2 = 4Fe(OH)3
Fe(OH)3可脫水形成nFe203·mH20,nFe203·mH20是鐵銹的主要成分.由於這種腐蝕有H2析出,故稱為"析氫腐蝕".
水溶液中通常溶有O2,它比H+離子更容易得到電子,在陰極上進行反應.
陰極反應: 02 + 2H20 + 4e = 40H-
陽極反應: Fe - 2e = Fe2+
陰極產生的OH-及陽極產生的Fe2+向溶液中擴散,生成Fe(OH)2,進一步氧化生成Fe(OH)3,並轉化為鐵銹.這種腐蝕稱為吸氧腐蝕.
在較強酸性介質中,由於H+濃度大,鋼鐵以析氫腐蝕為主;在弱酸性或中性介質中,發生的腐蝕是吸氧腐蝕.
影響金屬電化學腐蝕的因素很多,首先是金屬的性質,金屬越活潑,其標准電極電勢越低,就越易腐蝕.有些金屬,例如Al,Cr等,雖然電極電勢很低,但可生成一層氧化物薄膜,緊密地覆蓋在金屬表面上,阻止了腐蝕繼續進行.如果氧化膜被破壞,則很快被腐蝕.其次,金屬所含的雜質如果比金屬活潑,則形成的微電池,以金屬為陰極便不易被腐蝕.如果雜質比金屬不活潑,則金屬成為微電池的陽極而被腐蝕.
b.土壤腐蝕
土壤是一類具有毛細管的多孔性物質,空隙中充滿了空氣和水,土壤中含有的鹽類溶解在水中,成為電解質溶液,因此,埋設在土壤中的油,氣,水管道及金屬設備,具備了形成電化學腐蝕的條件而發生腐蝕損壞,以致管道穿孔,漏水,漏油,漏氣,電訊發生故障,造成嚴重危害.而且這些管線埋設在地下,檢修十分困難,給國民經濟造成嚴重損失.
土壤腐蝕是一種情況比較復雜的腐蝕過程.土壤中各部分含氧量不同,不同區域土壤的不均勻性,金屬零件或管材在土壤中埋沒的深度不同,土壤的溫度,酸度,含鹽量,透氣性,溫度等情況的差異,均影響腐蝕電池的工作特性,甚至土壤中的微生物對金屬腐蝕也有影響.因此,埋設在地下的設備及管道必須採取嚴格的防腐蝕措施,以盡量減少損失.
c.海水腐蝕
海水是含鹽濃度極高的天然電解質溶液,金屬結構部件在海水中的腐蝕情況,除一般電化學腐蝕外,還有其特殊性.
(1)氯離子是具有極強腐蝕活性的離子,以致使碳鋼,鑄鐵,合金鋼等材料的表面鈍化失去作用,甚至對高鎳鉻不銹鋼的表面鈍化狀態,也會造成嚴重腐蝕破壞.
(2)海浪的沖擊作用,對構件表面電解質溶液起了攪拌和更新作用,同時海浪的沖涮使已銹蝕的銹層脫落,加速了腐蝕的進度.
(3)金屬結構部件表面海生生物的生長(如船舷的水下部分)能嚴重破壞原物體的保護層 (如油漆)使構件受到腐蝕破壞,同時海生生物的代謝產物(含有硫化物)使金屬構件的腐蝕環境進一步惡化,導致了腐蝕作用的加劇.
由於一般電化學腐蝕因素及上述情況的綜合影響,浸人海水中的金屬結構部件最嚴重的腐蝕區域分布在較水線略高的水的毛細管上升區域,在這個區域多種加速腐蝕因素同時作用著,造成了十分嚴重的腐蝕後果.
不僅是浸人海水中的金屬結構部件受到嚴重的腐蝕,在沿海地區安置的金屬結構部件受大氣中的潮濕鹽霧的影響,也會受到十分嚴重的腐蝕.
鈦,鋯,鈮,鉭是一類很好的耐海水腐蝕材料,但價格昂貴,使用受到一定的限制.
d.常見的局部腐蝕
材料及設備是一個協作運作的整體,某一區域的局部破壞將導致整個設備的運行故障,甚至造成整個設備的報廢,特別是飛機,海輪,海上鑽井平台機械等,由於局部破壞會造成不堪設想的後果,因此,局部腐蝕是最危險的一類腐蝕,務必引起工程技術人員的密切關注.常見的局部腐蝕有以下幾種:
(1)電偶腐蝕 異種金屬在同一電解質中接觸,由於金屬各自的電勢不等構成腐蝕電池,使電勢較低的金屬首先被腐蝕破壞的過程,稱接觸腐蝕或雙金屬腐蝕.例如,某一鐵制容器以鍍錫保護,表層的錫被擦傷後造成Sn-Fe原電池的破壞,其中(Fe2+/Fe3+)較低,鐵為陽極,受到損壞,以致穿孔,使整個設備損壞.因此,在這種條件下表面一旦損壞必須立即採取措施 (修補塗層)以防造成嚴重後果.
(2)小孔腐蝕 在金屬表面的局部區域,出現向深處發展的腐蝕小孔,其餘地區不腐蝕或腐蝕很輕微,這種腐蝕形態稱為小孔腐蝕,簡稱孔蝕或點蝕.在空氣中能發生鈍化的金屬(合金),如不銹鋼,鋁和鋁合金等在含氯離子的介質中,經常發生孔蝕.碳鋼在含氯離子的水中亦會出現孔蝕的情況.
(3)縫隙腐蝕 金屬部件在介質中,由於金屬與金屬或金屬與非金屬之間形成特別小的縫隙(寬度在0.025~0.1 mm之間),使縫隙內介質處於滯流狀態,引起縫內金屬的腐蝕,稱為縫隙腐蝕.
開始時,吸氧腐蝕在縫隙內外均進行.因滯流,縫內消耗的氧難以得到補充,縫內,外構成了宏觀氧濃差電池,縫內缺氧為陽極,縫外富氧為陰極.隨著蝕坑的深化,擴展,腐蝕力口速進行.
(4)選擇性腐蝕 合金在腐蝕過程中,腐蝕介質不是按合金的比例侵蝕,而是發生了其中某成分(一般為電勢較低的成分)的選擇性溶解,使合金的組織和性能惡化,這種腐蝕稱為選擇性腐蝕.如黃銅(30%Zn和70%Cu組成)的脫鋅腐蝕等.
(5)應力腐蝕 當金屬中存在內應力或在固定外應力的作用下,都能促使腐蝕過程的進行.這種由於內,外應力的作用引起的腐蝕稱應力腐蝕.例如長期處於拉應力作用下的緊固鋼絲繩索,就比較容易受到腐蝕.機械零件的機械加工也能產生較大的內應力,這些應力集中區域極易發生腐蝕損壞.應力的存在使晶格發生畸變,原子處於不穩定狀態,能量升高,電極電勢下降,在腐蝕電池中成為陽極而首先受到破壞.因此,在金屬材料和設備的加工和使用中,要及時採取措施,消除應力,防止產生應力腐蝕而引起的破壞.
若金屬材料在固定方向拉應力的連續作用下,應力腐蝕的結果造成材料的開裂,稱應力腐蝕開裂,這是一種破壞性十分嚴重的腐蝕後果,必須引起注意.