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大气环境影响金属钢结构腐蚀的因素

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大气环境影响金属钢结构腐蚀的因素

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1.空气中的污染源

海洋大气中的盐粒子,化工大气中含有的硫化物、氮化物、碳化物以及尘埃等污染物由于自身的溶解性、吸湿性、吸附性等造成的化学和电化学腐蚀等。

二氧化硫吸附在钢铁表面,由于它在水中有很高的溶解度而形成硫酸盐,对钢铁进行腐蚀,而这种自催化式的反应不断进行就会使钢铁不断受到腐蚀。与干净大气的冷凝水相比,被0.1%的二氧化硫所污染的空气能使钢铁腐蚀速率增加5倍。

含氯化钠颗粒尘埃的大气或海洋大气环境下是氯离子的主要来源,它们溶于钢铁的液膜中,而氯离子本身又有着极强的吸湿性,对钢铁会造成极大的腐蚀危害。

有些尘埃本身尽管没有腐蚀性,但是它会吸附腐蚀性介质和水汽,冷凝后就会形成电解质溶液。砂粒等固体尘埃虽然没有腐蚀性,也没有吸附性,但是一旦沉降在钢铁表面会形成缝隙而凝聚水分,从而形成氧浓差腐蚀条件,引起缝隙腐蚀。

2.环境温度

环境温度变化,影响着金属表面水汽的凝聚,水膜中各种腐蚀气体和盐类的浓度,水膜的电阻等。当相对湿度低于金属临界相对湿度时,温度对大气的腐蚀影响较小;当相对湿度达到金属临界相对湿度时,温度的影响十分明显。湿热带或雨季气温高则腐蚀严重。温度的变化还会引起结露。比如,白天温度高,空气中相对湿度较低,夜晚和清晨温度下降后,大气的水分就会在金属表面引起结露。

3.相对湿度

空气中水分在金属表面凝聚生成的水膜和空气中氧气通过水膜进人金属表面是发生大气腐蚀的最基本的条件。相对湿度达到某一临界点时,水分在金属表面形成水膜,从而促进了电化学过程的发展,表现出腐蚀速率迅速增加。相对湿度控制在60%以下,钢铁的腐蚀速率相对缓慢,如果能控制在40%以下,腐蚀几乎没有明显迹象。  

4.降雨环境

降雨增大了大气的相对湿度,延长了钢铁表面的润湿时间,同时降雨会冲刷掉钢铁表面腐蚀产物的保护性。在工业大气环境中,雨水溶解空气中的污染物,如SO2 、Cl-等,促进了腐蚀的发展。我国的酸雨情况比较严重,也导致了腐蚀的加剧。

5.日照强度和时间

日照强度和时间对高分子材料和涂层的大气老化有重要影响。阳光紫外线能促进有机高分子材料的老化过程。对钢铁材料来说,表面存在污染物时,受日照影响温度上升,就会促进腐蚀的发展。

6.风向和风速

在污染环境中,风向影响着污染物的传播,风速对表面液膜的干湿交替有一定影响。在风沙环境中,风速过大会造成钢结构表面的磨蚀。

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