1、金屬腐蝕的防護與控制方法金屬腐蝕的防護與控制方法金屬腐蝕的防護與控制方法正確選用金屬材料與合理設計金屬的結構正確選用金屬材料與合理設計金屬的結構電化學保護：電化學保護：陰極保護和陽極保護陰極保護和陽極保護涂層保護：涂層保護：金屬涂層、化學轉化膜、非金屬涂層金屬涂層、化學轉化膜、非金屬涂層等等改變環境使其腐蝕性減弱：改變環境使其腐蝕性減弱：如添加緩蝕劑或去除如添加緩蝕劑或去除對腐蝕有害的成分等對腐蝕有害的成分等 正確選材與合理結構設計正確選材與合理結構設計正確選用金屬材料正確選用金屬材料 選擇耐蝕性滿足實際服役環境的材料選擇耐蝕性滿足實際服役環境的材料 除了耐蝕性要滿足工程所需，材料的物理除了耐

2、蝕性要滿足工程所需，材料的物理性能、機械性能和加工性能也要滿足服役性能、機械性能和加工性能也要滿足服役條件的要求，條件的要求， 考慮經濟上的合理性考慮經濟上的合理性 在保證其它性能相近的情況下，盡量選擇在保證其它性能相近的情況下，盡量選擇對環境污染小且便于回收的材料對環境污染小且便于回收的材料正確選材與合理結構設計正確選材與合理結構設計合理設計金屬結構合理設計金屬結構 設計時要考慮腐蝕裕量設計時要考慮腐蝕裕量 合理設計構件之間的連接方式合理設計構件之間的連接方式 避免電偶腐蝕避免電偶腐蝕 避免構件局部應力集中避免構件局部應力集中緩蝕劑保護緩蝕劑保護 緩蝕劑是一種以適當的濃度和形式存在于環境（介

3、質）中緩蝕劑是一種以適當的濃度和形式存在于環境（介質）中時，可以防止或減緩腐蝕的化學物質或幾種化學物質的混時，可以防止或減緩腐蝕的化學物質或幾種化學物質的混合物。合物。 緩蝕劑正確使用具有如下特點：緩蝕劑正確使用具有如下特點： 基本上不改變腐蝕環境，選配合宜的緩蝕劑，很少的用量基本上不改變腐蝕環境，選配合宜的緩蝕劑，很少的用量就可以獲得良好的效果。就可以獲得良好的效果。 緩蝕劑的使用無需特殊的附加設備。基本上不增加設備投緩蝕劑的使用無需特殊的附加設備。基本上不增加設備投資，使用簡便、見效快。資，使用簡便、見效快。 不改變金屬制品或設備構建的材料性質和表面狀態。由于不改變金屬制品或設備構建的材料

4、性質和表面狀態。由于用量少，可使環境介質的性狀也基本不變。用量少，可使環境介質的性狀也基本不變。 緩蝕劑的保護效果與使用的金屬材料、適用的環境介質種緩蝕劑的保護效果與使用的金屬材料、適用的環境介質種類及工況條件（溫度、流速等）密切有關，在應用中有嚴類及工況條件（溫度、流速等）密切有關，在應用中有嚴格的選擇性。格的選擇性。 同一配方有時可以同時防止多種金屬在不同環境中的腐蝕同一配方有時可以同時防止多種金屬在不同環境中的腐蝕。緩蝕劑的分類與作用機理緩蝕劑的分類與作用機理 分類分類（1）按緩蝕劑的化學組成分類：無機緩蝕劑、有機緩蝕）按緩蝕劑的化學組成分類：無機緩蝕劑、有機緩蝕（2）按緩蝕劑對電極過程

5、的影響：）按緩蝕劑對電極過程的影響： 陽極型緩蝕劑：抑制陽極陽極型緩蝕劑：抑制陽極 過程，增大陽極極化，使腐蝕過程，增大陽極極化，使腐蝕電位正移，從而使腐蝕電流下降。電位正移，從而使腐蝕電流下降。 陰極型緩蝕劑：抑制陰極陰極型緩蝕劑：抑制陰極 過程，增大陰極極化，使腐蝕過程，增大陰極極化，使腐蝕電位負移，從而使腐蝕電流下降。電位負移，從而使腐蝕電流下降。 混合型緩蝕劑：對陽極過程和陰極過程同時具有抑制作用混合型緩蝕劑：對陽極過程和陰極過程同時具有抑制作用，腐蝕電位的變化不大，但可以使腐蝕電流顯著下降。，腐蝕電位的變化不大，但可以使腐蝕電流顯著下降。緩蝕劑的分類與作用機理緩蝕劑的分類與作用機理

6、分類分類（3）按形成的保護膜特性分類：）按形成的保護膜特性分類： 氧化（膜）型緩蝕劑：使金屬表面生成致密而附著力好的氧化（膜）型緩蝕劑：使金屬表面生成致密而附著力好的氧化物膜，從而抑制金屬的腐蝕，又稱鈍化型緩蝕劑，鈍氧化物膜，從而抑制金屬的腐蝕，又稱鈍化型緩蝕劑，鈍化劑：鋼在中性介質中常用的緩蝕劑化劑：鋼在中性介質中常用的緩蝕劑NaCrO4、NaNO3 、 NaMoO4 沉淀（膜）型緩蝕劑：本身無氧化性，但它們能與金屬的沉淀（膜）型緩蝕劑：本身無氧化性，但它們能與金屬的腐蝕產物（如腐蝕產物（如Fe2+、Fe3+或與其共軛陰極反應的產物（一或與其共軛陰極反應的產物（一般是般是OH）生成沉淀，能夠

7、有效地覆蓋在金屬氧化膜的破）生成沉淀，能夠有效地覆蓋在金屬氧化膜的破損處，起到緩蝕作用。如中性水溶液中常用的緩蝕劑硅酸損處，起到緩蝕作用。如中性水溶液中常用的緩蝕劑硅酸鈉（水解產生鈉（水解產生SiO2凝膠物）、鋅鹽（與凝膠物）、鋅鹽（與OH反應生成反應生成Zn(OH)2沉淀膜）、磷酸鹽類（與沉淀膜）、磷酸鹽類（與Fe2+反應形成反應形成FePO4膜）膜）以及苯甲酸鹽（生成不溶性的羥基苯甲酸鐵鹽）以及苯甲酸鹽（生成不溶性的羥基苯甲酸鐵鹽）緩蝕劑的分類與作用機理緩蝕劑的分類與作用機理 分類分類（3）按形成的保護膜特性分類：）按形成的保護膜特性分類： 吸附型緩蝕劑：吸附在金屬吸附型緩蝕劑：吸附在金屬

8、/介質上，形成致密的吸附層介質上，形成致密的吸附層，阻擋水分和侵蝕性物質接近金屬，抑制金屬腐蝕過程，阻擋水分和侵蝕性物質接近金屬，抑制金屬腐蝕過程，起到緩蝕作用。這類緩蝕劑大多含有起到緩蝕作用。這類緩蝕劑大多含有O、N、S、P的極性的極性基團或不飽和鍵的有機化合物。如鋼在酸中常用的緩蝕劑基團或不飽和鍵的有機化合物。如鋼在酸中常用的緩蝕劑硫脲、喹啉、炔醇等類的衍生物，鋼在中性介質中常用的硫脲、喹啉、炔醇等類的衍生物，鋼在中性介質中常用的緩蝕劑笨駢三氮唑及其衍生物。緩蝕劑笨駢三氮唑及其衍生物。（4）按物理性質分類：）按物理性質分類： 水溶性緩蝕劑水溶性緩蝕劑 油溶性緩蝕劑油溶性緩蝕劑 氣相緩蝕劑氣

9、相緩蝕劑緩蝕劑的分類與作用機理緩蝕劑的分類與作用機理 分類分類（5）按用途分類：）按用途分類： 冷卻水緩蝕劑、鍋爐緩蝕劑、酸性緩蝕劑、油氣井緩蝕冷卻水緩蝕劑、鍋爐緩蝕劑、酸性緩蝕劑、油氣井緩蝕劑、石油化工緩蝕劑、工序間防銹緩蝕劑等。劑、石油化工緩蝕劑、工序間防銹緩蝕劑等。緩蝕劑的作用機理緩蝕劑的作用機理 無機緩蝕劑的作用機理無機緩蝕劑的作用機理 根據緩蝕劑阻滯腐蝕過程的特點，無機緩蝕劑可根據緩蝕劑阻滯腐蝕過程的特點，無機緩蝕劑可分為陽極型緩蝕劑、陰極型緩蝕劑和混合型緩蝕分為陽極型緩蝕劑、陰極型緩蝕劑和混合型緩蝕劑。劑。 陽極型緩蝕劑陽極型緩蝕劑 陽極型緩蝕劑進一步分為陽極抑制型緩蝕劑（鈍陽極型

10、緩蝕劑進一步分為陽極抑制型緩蝕劑（鈍化劑）和陰極去極化型緩蝕劑。化劑）和陰極去極化型緩蝕劑。 陰極型緩蝕劑陰極型緩蝕劑 混合型緩蝕劑混合型緩蝕劑緩蝕劑的作用機理緩蝕劑的作用機理 有機緩蝕劑的作用機理有機緩蝕劑的作用機理 主要通過在金屬表面形成吸附膜來阻止腐蝕。緩蝕作用機主要通過在金屬表面形成吸附膜來阻止腐蝕。緩蝕作用機理主要取決于有機緩蝕劑中極性基團在金屬表面的吸附。理主要取決于有機緩蝕劑中極性基團在金屬表面的吸附。有機緩蝕劑的極性基部分大多以電負性較大的有機緩蝕劑的極性基部分大多以電負性較大的N、O、S、P原子為中心原子，吸附于金屬表面，改變雙電層結構，原子為中心原子，吸附于金屬表面，改變雙

11、電層結構，以提高金屬離子化過程的活化能。而由以提高金屬離子化過程的活化能。而由C、H原子組成的非原子組成的非極性基團則遠離金屬表面作定向排列形成一層疏水層，阻極性基團則遠離金屬表面作定向排列形成一層疏水層，阻礙腐蝕介質向界面的擴散。礙腐蝕介質向界面的擴散。 有機緩蝕劑的極性基團的吸附可分為物理吸附和化有機緩蝕劑的極性基團的吸附可分為物理吸附和化學吸附。學吸附。緩蝕劑緩蝕劑 的選用原則的選用原則 緩蝕劑的濃度及協同作用緩蝕劑的濃度及協同作用 金屬材料金屬材料 介質條件介質條件 環境保護環境保護電化學保護電化學保護 陰極保護陰極保護 金屬在外加陰極電流的作用下，發生陰極極化使金屬的陽金屬在外加陰極

12、電流的作用下，發生陰極極化使金屬的陽極溶解速度降低，甚至極化到非腐蝕區使金屬完全不腐蝕極溶解速度降低，甚至極化到非腐蝕區使金屬完全不腐蝕，這種方法稱為陰極保護。，這種方法稱為陰極保護。 陰極保護參數陰極保護參數保護電位：指通過陰極極化使金屬結構達到完全保護（最小保護電位：指通過陰極極化使金屬結構達到完全保護（最小保護電位）或有效保護所需達到的電位值（合理保護電位保護電位）或有效保護所需達到的電位值（合理保護電位）保護電流密度：使被保護結構達到最小保護電位所需的陰極保護電流密度：使被保護結構達到最小保護電位所需的陰極電流密度稱為最小保護電流密度。電流密度稱為最小保護電流密度。陰極保護陰極保護 陰

13、極保護的兩種方法陰極保護的兩種方法犧牲陽極保護犧牲陽極保護外加電流陰極保護外加電流陰極保護陽極保護陽極保護 原理原理 對于具有鈍化行為的金屬設備和溶液體系，當用外電對于具有鈍化行為的金屬設備和溶液體系，當用外電源對它進行陽極極化，使其電位進入鈍化區，維持鈍態使源對它進行陽極極化，使其電位進入鈍化區，維持鈍態使腐蝕速度變得極其甚微，則得到陽極保護。腐蝕速度變得極其甚微，則得到陽極保護。 陽極保護系統陽極保護系統恒電位儀（直流電源）、輔助陰極以及測量和恒電位儀（直流電源）、輔助陰極以及測量和 保護電位的參保護電位的參比電極組成。比電極組成。 陽極保護參數陽極保護參數致鈍電流密度、鈍化區電位范圍、維鈍電流密度致鈍電流密度、鈍化區電位范圍、維鈍電流密度金屬涂鍍層保護金屬涂鍍層保護 金屬鍍層保護金屬鍍層保護金屬鍍層保護原理金屬鍍層保護原理 陽極性鍍層和陰極性鍍層陽極性鍍層和陰極性鍍層金屬涂鍍層技術金屬涂鍍層技術 熱浸度、滲鍍、電鍍、刷鍍、化學鍍、包鍍、熱浸度、滲鍍、電鍍、刷