第一章金属蚀的机理.ppt

飞机腐蚀与防护 吴海桥 wuhq@nuaa.edu.cn 绪 论 定义 腐蚀：工程材料受环境介质的化学、电化学和物理作用产生的损坏或变质现象。 对象：金属材料、非金属材料 前提：有害环境 机理：化学、电化学、物理、生物 结果：损坏或变质 绪 论 危害 机毁人亡 1980 Su 27 机身腐蚀 坠毁 1981 737-200 机身腐蚀 坠毁 1983 F-18 油管腐蚀 坠毁 1985 747 涡轮腐蚀 坠毁 500余人遇难 直接经济损失 美国 2002年 5520亿 中国 2002年 4979亿（5%) 绪 论 危害 间接经济损失 腐蚀破坏造成停工、停产； 物料流失； 产品污染，质量下降，设备效率降低，能耗增加； 资源浪费。 绪 论 分类 材料类型：金属材料、无机非金属材料、有机材料、复合材料 腐蚀环境 自然环境：大气、土壤、水/海水、微生物 工业环境：酸、碱、盐 腐蚀机理：化学、电化学 腐蚀形态：全面、局部、应力腐蚀…… 绪 论 金属腐蚀各种形态的比例 绪 论 绪 论 腐蚀损失与防护 绪 论 防护的基本途径 提高材料本身的耐蚀性 改变环境 将材料与腐蚀介质隔开 电化学保护 合理设计 第1章 金属腐蚀的机理 1.1 金属腐蚀的定义 定义：金属在周围介质的作用下发生化学作用或电化学作用而引起的破坏。 机理 化学 电化学 机械 物理 生物 第1章 金属腐蚀的机理 1.2 飞机的腐蚀与防护 腐蚀 缓慢的自发过程； 飞机的表面损伤无法避免； 实际腐蚀程度并不是都能预测； 航电设备的腐蚀有其独特之处； 腐蚀和疲劳是飞机结构破坏的两大重要因素。 防护 防护与控制是一个系统工程； 腐蚀在很大程度上可以控制； 飞机材料和制造工艺对腐蚀起重要作用。 需要必要的资金投入。 第1章 金属腐蚀的机理 1.3 化学腐蚀和电化学腐蚀 化学腐蚀 金属与非电解质或干燥气体相互作用 不产生腐蚀电流 气体腐蚀 发动机 电化学腐蚀 金属与电解质溶液之间的电化学作用 产生腐蚀电流 大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀 第1章 金属腐蚀的机理 1.4 金属电化学腐蚀的原理 电极电位 第1章 金属腐蚀的机理 1.4 金属电化学腐蚀的原理 宏观腐蚀电池 第1章 金属腐蚀的机理 1.4 金属电化学腐蚀的原理 第1章 金属腐蚀的机理 1.4 金属电化学腐蚀的原理 宏观腐蚀电池产生条件 电位差 相互接触 电解液 飞机常见腐蚀介质 酸碱性物质 盐 大气 水 第1章 金属腐蚀的机理 1.4 金属电化学腐蚀的原理 腐蚀微电池 第1章 金属腐蚀的机理 1.5 电极电位和腐蚀倾向 标准电极电位 定义：金属与它离子活度为1的溶液接触时的平衡电极电位，称为该金属的标准电极电位。 标准电位序（电化序）：将各种金属的标准电极电位按其代数值增大的顺序排列起来。 腐蚀电位 定义：金属在给定环境中测定的真实电位。 电偶序：按腐蚀电位大小顺序排列的顺序表。 远→电偶腐蚀可能性大 第1章 金属腐蚀的机理 1.5 电极电位和腐蚀倾向 第1章 金属腐蚀的机理 1.5 电极电位和腐蚀倾向 第1章 金属腐蚀的机理 1.5 电极电位和腐蚀倾向 第1章 金属腐蚀的机理 1.6 飞机的腐蚀环境 飞行环境 盐雾 工业污染 大气相对湿度 环境温度 飞行高度 航程 跑道状况 液体介质 挥发气氛 * 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 *