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聊聊海洋气氛对铝的腐蚀

2016-03-02 11:45:12
作者:本网整理
来源:未知

铝的海洋腐蚀是指铝及铝合金在海水,海洋气氛和工业-海洋大气中所发生的腐蚀行为。腐蚀是物质在环境作用和影响下所发生的破损和变质。腐蚀给人类造成了严重的危害,腐蚀造成的直接损失为国民经济年生产总值的1%~3.5%,在各种天灾人祸(火灾、地震、火灾等)中,腐蚀造成的损失不容忽视,居首位,而且这种损失较为隐蔽,不显山,不显水,不易引起人们重视。2015年中国GDP为676708亿元,如果按2.5%估算当年的直接腐蚀损失就达16918亿元,真是不算不知道,一算就会吓一跳,让人深感惊悸。

    铝的海洋腐蚀是指铝及铝合金在海水,海洋气氛和工业-海洋大气中所发生的腐蚀行为。腐蚀是物质在环境作用和影响下所发生的破损和变质。腐蚀给人类造成了严重的危害,腐蚀造成的直接损失为国民经济年生产总值的1%~3.5%,在各种天灾人祸(火灾、地震、火灾等)中,腐蚀造成的损失不容忽视,居首位,而且这种损失较为隐蔽,不显山,不显水,不易引起人们重视。2015年中国GDP为676708亿元,如果按2.5%估算当年的直接腐蚀损失就达16918亿元,真是不算不知道,一算就会吓一跳,让人深感惊悸。
    铝及大多数铝合金有相当高的抗蚀性,因为在空气中能极为迅速地在它们的表面上形成一层薄薄的致密的Al2O3膜,其厚度仅5nm,颜色与铝相同。通常,氧化膜在PH4.0~9.0的溶液中是稳定的,而且在浓硝酸(PH=1)和浓氢氧化铵(PH=13)中也是稳定的,铝及工业纯铝表面被机械损伤后,会立即在受伤处表形成新的氧化膜,不会发生进一步的腐蚀。
    铝的电位在很大程度上决定于氧化膜的绝缘性能,因此,凡是能改善氧化膜致密性、增加氧化膜厚度、提高氧化膜绝缘性能的因素,通通提高抗蚀性。反之,凡是降低氧化膜有效保护能力的因素,不管是机械的,还是化学的,都会使铝及铝合金的抗蚀性急剧下降。
    铝合金的腐蚀比纯铝的严重,但是也有少数例外。铝及铝合金在空气、酸与自来水中的耐蚀性能按以下次序增减:Al,Al-Mn合金(3XXX系合金),Al-Mg合金(5XXX系合金),Al-Mg-Si合金(6XXX系合金),Al-Si合金(4XXX系合金),Al-Zn-Mg合金(7XXX系合金),Al-Zn-Mg-Cu合金(7XXX系合金),Al-Cu-Mg(2XXX系合金),Al-Cu合金(2XXX系合金)。在碱性溶液与海水中的递降次序是:Al-Mg合金(5XXX系合金),工业纯铝(1XXX系合金),Al-Mn合金(3XXX系合金),Al-Mg-Si合金(6XXX系合金),Al-Zn-Mg合金(7XXX系合金),Al-Si合金(4XXX系合金),Al-Zn-Mg-Cu合金(2XXX系合金),Al-Cu-Mg合金(2XXX系合金),Al-Cu合金(2XXX系合金)。不过应注意的是,上述排列次序是大致的,同时,只有当剥落腐蚀、晶间腐蚀或应力腐蚀敏感的合金施加热处理,消除敏感性后,这种排列顺序才成立。
    包铝材料(alclad)是指在合金板材的一个表面或两面轧制包覆了一层工业纯或Al-Zn合金,例如2XXX系合金外面包覆的是1A50合金,在7XXX合金表面包覆的是7A01合金,它是含0.9%~1.3%Zn的二元Al-Zn合金。包覆层合金的电位比芯层合金的更负,可对芯层合金起电化学保护作用。
    海洋大气对铝的腐蚀海洋大气的主要特点是含有大量盐分。由于海浪及大风将海水带入大气中,水分经过蒸发,并由季风或台风吹到陆地,使低空大气中的含盐量增加,并且与海边距离大小有很大关系。同一地点室内外盐雾含量也有很大差别,后者可比前者大4~6倍。同一地区,离海较近的郊区室外与市区室内的可相差10倍左右。
    氯及氯化物是海洋大气的主要杂质之一,它们的含量多少对铝的腐蚀有很大影响,例如2024及7075合金在洁净大气中是抗腐蚀的,可是大气的含氯量>1.0%后,它们的腐蚀速度就急剧上升,特别是当相对湿度RH(relativehumidity)大于65%后。
    靠海越低,海雾的氯化物含量越高,在该环境中的铝结构腐蚀也越严重,氯化物加速铝及铝合金的点蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀和缝隙腐蚀。人汗既含盐分又含尿素、乳酸,它们都是腐蚀铝及铝合金的介质,因此在搬运、加工、装配铝材及铝结构时应戴手套。
  
 

标签:, 腐蚀

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