飞机结构的腐蚀与防护范文

飞机结构的腐蚀与防护范文第1篇

1化工建筑腐蚀的机理及其危害

1、1腐蚀的机理

化工建筑腐蚀主要包括化学腐蚀、电化学腐蚀、大气腐蚀、电解质溶液腐蚀以及土壤腐蚀等五大类。其中, 化学腐蚀是指钢结构与具有酸性或者碱性的物质通过化学反应而发生的作用。化学腐蚀的过程中并没有电流的产生, 化学腐蚀也并不是只通过液体类的化学物质发生反应, 有时它也可以通过与干燥的气体接触从而产生腐蚀反应;电化学腐蚀, 顾名思义它在发生腐蚀反应时会产生电流, 这些电流也会在腐蚀物中传递;;大气腐蚀大多数情况下是指钢结构材料与潮湿的空气接触而被腐蚀的现象, 我们都知道大气中含有水蒸气、氧气、少量的二氧化硫等气体, 这些气体在潮湿的环境中很容易液化, 从而对钢结构材料产生腐蚀作用。尤其是靠近化工厂的钢结构建筑, 我们可以很明显的观察到其被腐蚀的情况更加严重;电解质溶液腐蚀是钢结构材料在酸碱溶液中发生的腐蚀情况, 在一些化工厂中, 很多设备都会含有大量的电解液等具有腐蚀性的液体, 如果设备损坏, 很容易泄露电解液而对钢结构材料产生腐蚀;土壤腐蚀主要是指在土壤中长期深埋的钢结构材料, 土壤中含有很有固体电解液, 而且土壤中的适度和氧气含量也很容易引起酸化造成腐蚀, 尤其是环境污染严重的地区, 降落的酸雨对土壤的酸化会更加严重。

1、2腐蚀的危害

随着建筑业对于钢结构材料的使用量越来越多, 腐蚀对于我们生产、生活所造成的危害就变得越来越严重。当钢结构被大量腐蚀后, 其内部的化学结构就会出现变化, 因而表现出来的就不仅仅是外表结构的腐蚀现象, 长期下去会使钢筋等材料的性能大大降低, 从而影响建筑的安全和使用。钢结构在发生腐蚀后会发生严重损伤, 不断的腐蚀脱落会使建筑的承重能力减弱, 同时脱落的材料也是一种资源的损失。根据有关报道, 在中国每年因为钢结构材料的腐蚀而造成的损失就多达4千亿美元。因而在日常建筑中, 如果不重视腐蚀这一问题, 采取相应的防护措施, 必定会造成更大的损失, 甚至会留下一定的安全隐患造成伤亡事故。

2化工建筑钢结构表面腐蚀的防护与治理

2、1涂层法

涂层法主要是指通过在钢结构表面涂上一层漆使其与外界环境进行隔离, 从而起到防腐蚀的效果。涂层所使用的漆主要由底漆、中间漆和面漆三种材料组成。不同的钢结构材料要考虑使用不同的底漆, 由于漆类物质也属于化学产品, 不同的漆之间会产生不同的化学反应, 因而在使用时要了解到它们之间的耐受性, 以免自身发生化学反应。涂层法在室内的防腐效果较好, 因为这种防腐工艺的成本较低, 在室内不需要经常进行防护, 但是如果用于室外的钢结构材料防腐, 则需要对其定期进行除锈。在实际施工时, 可经常对其喷砂喷丸除锈, 能在很大程度上提高涂料与金属的粘结和防腐性能。

2、2阴极保护法

阴极保护法是对金属的表面施加一个电流, 其可以使腐蚀的阳极溶解过程得到有效的抑制。阴极保护又分为牺牲阳极法和外加电流法两种, 前者通过自身被溶解而起到保护金属结构的作用, 后者主要是通过辅助阳极将保护电流传递给被保护的金属结构物, 从而使腐蚀得到抑制。不管应用哪种方法, 只要设计科学, 经济环保, 都可以在实际施工中应用起到保护钢结构的作用。

2、3表面热喷法

表面热喷法主要是利用铝锌复合材料能够作为铝热剂的原理, 这种方法的优点是其可以进行部分处理, 虽然温度很高, 但并不会对材料产生太大影响而使其变形。这种方法在使用的过程中是用乙炔氧焰将不断送出的铝 (锌) 丝融化, 并用压缩空气吹附到钢构件表面, 过高的温度容易使密闭环境产生真空, 因而此种方法不能在密闭的结构中使用。

2、4热浸锌法

热浸锌法是将除锈后的钢构件浸入高温融化的锌液中, 使钢构件表面附着锌层, 从而起到防腐蚀的目的。这种方法的持久性是最好的, 不需要做大量的后期维护, 适合大型钢结构材料腐蚀后使用。实际操作中, 热浸锌法仅需要两步即可完成, 即酸洗除锈与清洗。

3结语

综上所述, 当前建筑行业的钢结构材料的腐蚀问题是十分严重的, 我们要充分认识到它的危害性。在实际施工中, 要提前做好估算, 对于关键部位的钢结构材料的使用要尤其注意防腐蚀工作。并且钢结构材料在设计生产时, 我们也应该充分考虑到这种材料的防腐蚀问题, 采取必要的措施。而化工产品的设计要与实际应用结合起来, 加强对防腐蚀技术的研究, 提高建筑结构防腐蚀设计水平。

摘要：在建筑行业中, 钢结构材料的大量使用使化工建筑钢结构表面腐蚀日益严重的问题逐渐引起业内的关注。基于此, 本文主要分析了化工建筑钢结构腐蚀的原因, 并提出了钢结构防腐蚀的处理措施, 希望可以为之后的研究提出一定的参考和建议。

关键词：钢结构材料,表面腐蚀,防护

参考文献

[1] 王鸿喜.王永逵.常用建筑材料实用手册[M].北京:中国铁道出版社, 1989.

[2] 张爱兰.建筑钢结构发展现状[J].新型建筑材料, 2011, (10) :93~96.

[3] 王肇民.建筑钢结构设计[M].上海:同济大学出版社, 2001.215~216.

[4] 李敏风.重防腐蚀涂料及其涂装施工[J].腐蚀与防护.2014, 25 (9) :409-412.

飞机结构的腐蚀与防护范文第2篇

使通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起 的过程

电极名称

阳极

和电源相连的电极，发生反应

阴极

和电源相连的电极，发生

电极材料

惰性电极

Pt、Au、石墨

金属电极

除Pt、Au外的金属材料(如Fe、Cu、Zn、Ag等)

电子流向

电源活波导线电解池电解池导线电源

离子移动方向

.

.

电解质溶液中阳离子移向

电解质溶液中阴离子移向

离子放电顺序

阳极

金属活泼电极>>>>>含氧酸根

阴极

Ag+>Fe3+>>H+>>>Zn2+

应用

电解精炼、电镀、氯碱工业、电解制铝

2.电解原理的应用

(1)氯碱工业：用电解饱和NaCl溶液的方法来制取、和，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业。 (2)电镀

电镀时，镀件接电源极，镀层金属接电源极。溶液中必须含有一定浓度的，当通电时，阳极。在阴极。 (3)铜的电解精炼

电极材料：粗铜板与直流电源正极相连作，纯铜片与直流电源负极相连作。

电解质溶液：用作电解液。

反应原理：阳极粗铜(以及比铜活泼的锌、铁、镍等)被，阴极Cu2+被;其他Zn2+、Fe2+留在溶液中，而比铜活泼性弱的银、金等金属沉积在阳极下面，形成。 二.金属的腐蚀与防护

1.金属腐蚀是指金属与周围接触到的空气或液体发生反应而引起损耗的现象。

2.金属腐蚀可以分为和。化学腐蚀是金属跟接触到的氧化性气体或氧化性液体等直接发生化学反应而引起的腐蚀。而电化学腐蚀是指不纯的金属跟溶液接触时，因发生反应而发生的腐蚀。

3.金属发生电化学腐蚀时，可分为腐蚀和腐蚀。两者的本质相同，但正极反应不同，即析氢腐蚀的正极反应为，而吸氧腐蚀的正极反应为。

4.金属防护的措施有：(1)制成，(2)涂盖，(3)牺牲阳极的阴极保护法，(4)外加电流的阴极保护法原理。

金属腐蚀快慢顺序：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀 随堂练习

1.用惰性电极实现电解，下列说法正确的是(

) A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变 B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH-，故溶液pH减小

C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 2.(2010原创)关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是 (

) A.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色 B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色 C.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠

D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 3. (2009北京理综，6)下列叙述不正确的是(

) A.铁表面镀锌，铁作阳极

B.船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e-===4OH- D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl--2e-===Cl2↑

4.如下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关 的判断正确的是(

) A.a为负极、b为正极

B.a为阴极、b为阳极 C.电解过程中，d电极质量增加 D.电解过程中，氯离子浓度不变

5.下列关于铜电极的叙述正确的是(

) A.铜锌原电池中铜是负极

B.用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极

C.在镀件上电镀铜时可用金属铜做阳极 D.电解稀硫酸制H2和O2时铜做阳极 6. (2010试题调研，江苏南通3月)下列描述中，不符合生产实际的是(

) A.电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极

C.电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D.在镀件上电镀锌，用锌作阳极

7. (2010试题调研，广东广州3月)用两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通电电解，当有110-3 mol的OH-放电时，溶液显浅蓝色，则下列叙述正确的是(

) A.阳极上析出5.6 mL O2(标准状况) B.阴极上析出16 mg Cu C.阴极上析出11.2 mL H2(标准状况)

D.阳极和阴极质量都无变化

8、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：

(1)若液面上升，则溶液呈性，发生腐蚀,电极反应式为：负极：

,正极： (2)若液面下降，则溶液呈性，发生腐蚀，电极反应式为：负极：，正极：。

9. 电解原理在化学工业中有广泛的应用。如右图表示一个电解池，装有电解液c;A、B分别是两块电极板，通过导线与直流电源相连。

(1)若A、B都是惰性电极，电解质溶液c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U型管两边各滴入几滴酚酞试液，试判断

①a是________极(填“正”或“负”)，B是________极(填“阴”或“阳”); ②A电极上的电极反应式为______________________________________， B电极上的电极反应式为______________________________________;

③检验A电极产物的方法是_______________________________________。 (2)如用电解法精炼粗铜，电解液c选用CuSO4溶液，则

①A电极的材料是________，电极反应式为________; ②B电极的材料是________，电极反应式为________。

飞机结构的腐蚀与防护范文第3篇

公开课教案

第四节 金属的电化学腐蚀与防护

一、教学目标 1.知识与技能目标

(1)知道金属腐蚀的两种类型(化学腐蚀和电化学腐蚀)。 (2)能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害。 (3)知道防护金属腐蚀的方法。 2.过程与方法目标

(1)学会设计控制单一变量进行对比实验以及对实验设计进行评价。 (2)从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和分析能力。 3.情感态度与价值观目标

(1)通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容,增强学生学习兴趣. (2)通过课堂探究活动,发展学生的探究能力,学会与人合作,共同研究，探讨科学问题。 (3)通过化学实验(设计、验证和评价)这一科学研究方法，培养学生实事求是的科学精神，帮助学生树立正确的科学态度。

二、教学重难点

教学重点 金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护。 教学难点 金属发生吸氧腐蚀的电化学原理。

三、教学内容安排

(一)本节内容在教材中的地位

“金属的腐蚀与防护”始终是一个世界性的异常棘手的科技难题。本节开篇提供的统计资料“发达国家每年由于金属腐蚀造成的直接损失约占全年国民生产总值的2%～4%”，远远超过各种自然灾害造成损失的总和，这无疑会给人们一个重要的警示：金属腐蚀，不可等闲视之!金属曾是人类文明发展的历史标志，如铜器时代、铁器时代。在现代社会中，钢铁等金属材料的产量和质量仍是反映国民经济发展水平的重要指标。然而人们对随处可见的金属腐蚀现象早已习以为常，不以为怪。因此，本节教学一方面是让学生了解金属发生腐蚀的原因及现代防腐措施，同时还要让学生知道：防止金属腐蚀，任重道远。

本节处于该章的最后一节，在学习了原电池原理及电解池原理的基础上展开，介绍了金属腐蚀造成的严重危害、电化学腐蚀的原理及防止金属腐蚀的几种方法，重点是掌握金属电化学腐蚀(析氢腐蚀和吸氧腐蚀)的本质(金属表面形成了微型原电池)，同时指出，人们根据对金属电化学腐蚀本质的认识，发现了防护金属电化学腐蚀的方法，并具体地介绍了牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法,不但运用原电池原理(牺牲阳极的阴极保

选修4

公开课教案

护法)，也再次运用了电解原理(外加电流的阴极保护法),加深了学生对化学能与电能相互转化的认识。

本节内容是本章理论知识的实际应用，有利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

为了拓展学生的知识面与培养他们的合作精神，教科书还安排了一项【实践活动】，要求学生查阅有关防治钢铁腐蚀方法的资料并交流。

(二)学时安排 1课时

附图

教

学

流

程

四、教学资源

1、发挥计算机辅助教学功能，加强教学的直观性

充分利用视频和图片，使抽象问题具体化，降低了学习难度。

2、注意理论在实际中的应用，体现化学知识的社会价值

通过认识实践，再认识，再实践，激发学生学习兴趣。使学生对理论知识不断深化，并应用于生产，生活实际中，认识化学知识的社会价值。

3、充分发挥实验功能,体现学科特色 (1)组织学生进行家庭小实验 (2)演示实验 (3)实验探究

选修4

公开课教案

五、教学方法、学习指导策略 本节内容可大致分为三部分：

揭示金属腐蚀的严重性和危害性 分析发生金属腐蚀的原因探讨防止金属腐蚀的思路和方法。

鉴于金属的电化腐蚀比化学腐蚀更为普遍，也更为严重，教科书中又重点以最常见的钢铁锈蚀为例，剖析了金属的两种电化腐蚀过程析氢腐蚀和吸氧腐蚀，并重点介绍了金属的电化学防护方法牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。

(一)实验探究：从生活中的实例入手，引导学生探究金属腐蚀的原因及原理，在此基础上分析教科书中演示实验的实验现象，进一步认识金属的吸氧腐蚀原理。利用师生互动、生生互动的方式，得出金属腐蚀的防护方法。

(二)实际应用：展示学生提供的有关金属腐蚀与金属防护的资料，归纳整理出相关问题并引发讨论进入电化学腐蚀原理的教学使学生认识到电化腐蚀的本质解决实际问题进入理论应用教学。

(三)充分发挥学生的积极性与主动性：将化学知识与社会生存、发展密切联系起来，激发学生探究化学反应原理的积极性与主动性，提高创造性地解决实际问题能力，体现“从生活中来，到生活中去”的学习理念。

(四)充分利用信息资源，提高学生社会责任感：通过播放视频展示图片，帮助学生对电化学腐蚀与防护形成一些感性认识。利用实验加深对原理本质的理解。通过学生之间的讨论、交流、互动，培养学生自主学习、合作学习的能力。

六 、课堂评价建议

1.为了保护地下钢管不受腐蚀，可使它与( )。

A.直流电源负极相连 B.铜板相连

C.锌板相连 D.直流电源正极相连 2.下图各容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是  。

选修4

公开课教案

飞机结构的腐蚀与防护范文第4篇

使通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起 的过程

电极名称

阳极

和电源相连的电极，发生反应

阴极

和电源相连的电极，发生

电极材料

惰性电极

Pt、Au、石墨

金属电极

除Pt、Au外的金属材料(如Fe、Cu、Zn、Ag等)

电子流向

电源活波导线电解池电解池导线电源

离子移动方向

.

.

电解质溶液中阳离子移向

电解质溶液中阴离子移向

离子放电顺序

阳极

金属活泼电极>>>>>含氧酸根

阴极

Ag+>Fe3+>>H+>>>Zn2+

应用

电解精炼、电镀、氯碱工业、电解制铝

2.电解原理的应用

(1)氯碱工业：用电解饱和NaCl溶液的方法来制取、和，并以它们为原料生产一系列化工产品的工业。 (2)电镀

电镀时，镀件接电源极，镀层金属接电源极。溶液中必须含有一定浓度的，当通电时，阳极。在阴极。 (3)铜的电解精炼

电极材料：粗铜板与直流电源正极相连作，纯铜片与直流电源负极相连作。

电解质溶液：用作电解液。

反应原理：阳极粗铜(以及比铜活泼的锌、铁、镍等)被，阴极Cu2+被;其他Zn2+、Fe2+留在溶液中，而比铜活泼性弱的银、金等金属沉积在阳极下面，形成。 二.金属的腐蚀与防护

1.金属腐蚀是指金属与周围接触到的空气或液体发生反应而引起损耗的现象。

2.金属腐蚀可以分为和。化学腐蚀是金属跟接触到的氧化性气体或氧化性液体等直接发生化学反应而引起的腐蚀。而电化学腐蚀是指不纯的金属跟溶液接触时，因发生反应而发生的腐蚀。

3.金属发生电化学腐蚀时，可分为腐蚀和腐蚀。两者的本质相同，但正极反应不同，即析氢腐蚀的正极反应为，而吸氧腐蚀的正极反应为。

4.金属防护的措施有：(1)制成，(2)涂盖，(3)牺牲阳极的阴极保护法，(4)外加电流的阴极保护法原理。

金属腐蚀快慢顺序：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀 随堂练习

1.用惰性电极实现电解，下列说法正确的是(

) A.电解稀硫酸溶液，实质上是电解水，故溶液pH不变 B.电解稀氢氧化钠溶液，要消耗OH-，故溶液pH减小

C.电解硫酸钠溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶2 D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1 2.(2010原创)关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是 (

) A.若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色 B.若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色 C.电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠

D.电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性 3. (2009北京理综，6)下列叙述不正确的是(

) A.铁表面镀锌，铁作阳极

B.船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀 C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e-===4OH- D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl--2e-===Cl2↑

4.如下图是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极，则下列有关 的判断正确的是(

) A.a为负极、b为正极

B.a为阴极、b为阳极 C.电解过程中，d电极质量增加 D.电解过程中，氯离子浓度不变

5.下列关于铜电极的叙述正确的是(

) A.铜锌原电池中铜是负极

B.用电解法精炼粗铜时，粗铜作阴极

C.在镀件上电镀铜时可用金属铜做阳极 D.电解稀硫酸制H2和O2时铜做阳极 6. (2010试题调研，江苏南通3月)下列描述中，不符合生产实际的是(

) A.电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极

C.电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D.在镀件上电镀锌，用锌作阳极

7. (2010试题调研，广东广州3月)用两支惰性电极插入CuSO4溶液中，通电电解，当有110-3 mol的OH-放电时，溶液显浅蓝色，则下列叙述正确的是(

) A.阳极上析出5.6 mL O2(标准状况) B.阴极上析出16 mg Cu C.阴极上析出11.2 mL H2(标准状况)

D.阳极和阴极质量都无变化

8、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：

(1)若液面上升，则溶液呈性，发生腐蚀,电极反应式为：负极：

,正极： (2)若液面下降，则溶液呈性，发生腐蚀，电极反应式为：负极：，正极：。

9. 电解原理在化学工业中有广泛的应用。如右图表示一个电解池，装有电解液c;A、B分别是两块电极板，通过导线与直流电源相连。

(1)若A、B都是惰性电极，电解质溶液c是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在U型管两边各滴入几滴酚酞试液，试判断

①a是________极(填“正”或“负”)，B是________极(填“阴”或“阳”); ②A电极上的电极反应式为______________________________________， B电极上的电极反应式为______________________________________;

③检验A电极产物的方法是_______________________________________。 (2)如用电解法精炼粗铜，电解液c选用CuSO4溶液，则

①A电极的材料是________，电极反应式为________; ②B电极的材料是________，电极反应式为________。

飞机结构的腐蚀与防护范文第5篇

硫磺回收装置在生产的过程中, 由于原料和产物的性质, 会产生多种腐蚀类型的腐蚀, 对装置的安全生产和设备的维护都有一定的危害, 因此针对这些腐蚀必须有合理的防护措施才能保证整个装置的良好运行。

1 硫磺装置的腐蚀发生因素分析

1.1 硫磺原料气的腐蚀因素

硫磺原料气在燃烧后产生高温过程气, 气体中成分主要为H2S、SO2水蒸气等, 当温度高于310℃时, 就会对碳钢产生高温硫化腐蚀。由于H2S与铁产生反应, 生成硫化亚铁, 而单质硫与铁也会产生强烈的反应。这种腐蚀现象多发生于酸性气的燃烧过程中, 一般发生在燃烧炉内构件 (如燃烧火嘴、酸性气入口等) 、废热锅炉出入口、尾气焚烧炉入口等。由于高温硫化腐蚀主要影响因素为温度, 因此要求生产过程中严禁超温, 同时要控制好系统的气风比, 保证装置的H2S/SO2比值以及其他反馈设备运行正常, 严格控制系统氧含量。

1.2 硫磺过程气的腐蚀因素

硫磺过程气是露点腐蚀的主要介质, 多发生在处理硫磺尾气的低温范围内。在过程气中, 存有水分及SO2, 生成亚硫酸蒸汽, 如果温度在露点温度以下, 就会产生浓度极高的亚硫酸, 对碳钢设备造成腐蚀。燃烧炉、转化器、烟囱等设备衬里是为保护设备防止壳体腐蚀而准备的, 当衬里出现脱落、裂缝时, 过程气将会进到衬里内层与设备发生直接接触, 产生局部腐蚀。此时进入衬里内层的SO2因为温度低而冷凝, 产生露点腐蚀, 同时部分SO2氧化成SO3, 在遇到水后形成硫酸蒸汽, 而硫酸蒸汽能在比SO2露点温度更高的情况下冷凝, 进而对设备造成严重腐蚀。此类腐蚀的防护需要严格控制装备各设备的温度, 确保各设备在设计的工艺参数范围内运行, 同时要保证在开工前或停工后对有衬里的设备仔细检查, 保证衬里的完整性, 防止因为衬里自身质量问题造成设备的腐蚀。

1.3 酸性介质及积水等腐蚀因素

硫磺回收装置原料气至燃烧炉前管线等位置, 尤其是低点容易积存酸性水, 碳钢材料在这种环境下, 会产生腐蚀和局部穿孔, 生成硫化亚铁, 同时腐蚀过程可产生氢, 渗入钢材内部导致氢脆及氢鼓泡, 管线及设备的焊缝处会因此发生硫化物的应力腐蚀而开裂;急冷部设备和管线的材质产生不同程度局部腐蚀穿孔和点蚀, 从而造成局部坑蚀和管线壁厚不均匀, 进而造成泄漏。造成此类腐蚀的主要影响因素是SO2浓度、温度以及管线和设备的材质。因此在过程气进入尾气部分时, 必须尽可能的降低SO2浓度, 或者在尾气加氢部分, 保证H2在线分析仪的正常运行, 通过加氢反应, 将SO2转化为H2S;温度的升高会加剧此类腐蚀的严重程度;其次整个硫磺回收装置的介质呈酸性, 合理的选用耐腐蚀材质的管线和设备将能很大程度上减轻腐蚀, 对整个装置安全平稳生产有很重要的影响。

2 针对装置的腐蚀防护手段

上文所列的几种类型的腐蚀是硫磺回收装置比较常见、对设备和生产影响比较大的腐蚀, 对于整个装置的安全生产, 同样还要防护其他类型的腐蚀, 通过工艺、设备等多方面内容, 综合考量, 尽可能降低腐蚀对装置的影响。

2.1 工艺防腐

控制酸性气中的烃含量, 防止由于烃含量突增, 造成燃烧炉超温以及影响硫磺质量, 导致耐火衬里的损坏, 进而腐蚀设备。精细操作, 严格按照工艺参数指标控制温度, 在满足工艺条件的前提下, 尽量将温度控制在下限范围, 虽然不能完全避免高温硫腐蚀, 但是可以完全避免露点腐蚀。对过程气所经过的反应器、水冷器及管线等外壁加保温层, 防止由于设备或管线外壁温度低造成低温露点腐蚀。在装置开停工过程中, 做好充分准备, 对催化剂开工预硫化及停工钝化过程严格按照计划进行, 防止生产中由于催化剂问题导致SO2含量超标进而腐蚀设备。根据系统生产量合理控制气风比, 既要防止出现空气不足产生黑硫磺, 更要防止空气过量燃烧使催化剂失活, 造成急冷塔堵塞和尾气设备的腐蚀。在设备检修时, 应用惰性气体吹扫设备, 保证酸性气及其他腐蚀介质完全排除。对其他不需要打开的设备和管线用氮气冲压密封, 保证设备和管线的保温正常, 防止内部的水蒸气对设备和管线造成露点腐蚀。

2.2 设计防腐

根据装置中设备和管线所走介质的不同, 尽可能选择耐腐蚀的材质, 尤其是酸性气与酸性水所涉及的设备管线, 避免由于腐蚀而产生泄漏。可根据具体情况, 对设备加装阳极保护。燃烧炉的生产温度很高, 为防止高温硫化腐蚀, 必须选用耐火衬里。废热锅炉的入口暴露在高温过程气下, 也需要用耐火材料保护, 避免高温气体直接接触设备材质。对于容易产生腐蚀泄漏的部位, 要按计划做定点测厚, 对有隐患的部分及时做出处理, 在条件允许的情况下, 安装在线监测设备, 以便及时了解腐蚀情况, 迅速排除隐患。

摘要：硫磺的回收装置在硫磺化工生产线有着重要的位置, 维护防腐蚀亦可保障其持续带来经济效益。本文着力于分析了硫磺的回收装置其常见的腐蚀性诱因, 并从工艺与设计方向出发, 提出了一些防护建议。

关键词：硫磺,回收装置,腐蚀,防护

参考文献

[1] 王凯, 刘文彬, 杨剑锋.硫磺回收装置的腐蚀与防护[J].化学工程师, 2015, (02) .

飞机结构的腐蚀与防护范文第6篇

姓 名：王 俊 专 业：材料物理 学号：1320122111

航空材料的腐蚀与防护

摘要：材料腐蚀的概念和研究材料腐蚀的重要性，航空材料的分类和演变，航空材料腐蚀防护技术的历史和现状特点，航空材料腐蚀现象及其机理，腐蚀对航空材料的影响，解决航空材料腐蚀问题及其防护与治理。

关键词：航空材，腐蚀，防护。 前言

金属和它所在的环境介质之间发生化学、电化学或物理作用，引起金属的变质和破坏，称为金属腐蚀。随着非金属材料的发展，其失效现象也越来越引起人们的重视。因此腐蚀科学家们主张把腐蚀的定义扩展到所有材料，定义为：腐蚀是材料由于环境的作用而引起的破坏和变质。

腐蚀现象在人们在社会生产及使用到的各种材料中都普遍存在，由于服役环境复杂多变, 不同构成材料相互配合影响, 导致航空材料在飞行器的留空阶段、停放阶段遭受多种不同种类的腐蚀，增加了飞 行器的运营成本，对飞行器的功能完整性和使用安全性造成严重的危害。因此开展航空产品的腐蚀与防护的研究具有明显的经济和社会效益。

1.航空材料的历史与发展

1.1航空材料的概论

航空材料是航空工业主要基础，航空材料与航空技术的关系极为密切，航空航天材料在航空产品发展中具有极其重要的地位和作用.航空材料既是研制生产航空产品的物质保障，又是推动航空产品更新换代的技术基础。 1.2.航空材料的分类 航空材料有不同的分类方式。 按成份可分为四大类: 

1)金属材料:铝合金、镁合金、钛合金、钢、高温合金、粉末冶金合金等。 

2)无机非金属材料:玻璃、陶瓷等。 

3)高分子材料:透明材料、胶粘剂、橡胶及密封剂、涂料、工程塑料等。 

4)先进复合材料:聚合物基复合材料、金属基复合材料、无机非金属基复合材料、碳 /碳复合材料等。

按使用功能可分为两大类:结构材料和功能材料。 1.3航空材料的演变

早期飞机的结构以木材、蒙布、金属丝绑扎而成，后来又发展为木材与金属的混合结构。到了二十世纪三十年代，随着铝合金材料的发展，全金属承力蒙皮逐渐成为普遍的结构形式。二十世纪

三、四十年代，镁合金开始进入航空结构材料的行列。

四、五十年代，不锈钢 成为航空结构材料。到五十年代中期开始出现钛合金，嗣后并被用于飞机的高温部位。二十世纪六十年代，开发出树脂基先进复合材料，后来在树脂基复合材料的基础上又出现了金属基复合材料。 现代飞机大量采用新型材料。 2.航空材料的不同腐蚀

航空器包括很多不同种类的航空材料，这些材料的种类不同，所处工作环境不同，导致航空材料的腐蚀具有多样性。

2.1环境作用下的电化学腐蚀

电化学腐蚀是一种非常普遍的现象，很多材料物品都会受到其影响。而电位差与电解质溶液就是形成电化学腐蚀的两个基本条件。在飞行器结构中，不同的结构由于承担的功能不同，所使用材料的性质也不同。例如，飞行器的蒙皮多采用具有出色延展性而强度相对较低的铝合金，起落架和龙骨梁则多选用高强度的合金钢。材料不同，它们的电极，如果接触就有可能产生腐蚀的隐患;就算是同种类的材料，由于其内部杂质的存在或其自身就是由不同电极电位多相组成。因此, 构成飞行器的航空材料客观上都存有电化学腐蚀的可能。仅有电极电位差，而没有在电极间传递电荷的电解质溶液, 并不会形成导致腐蚀现象的腐蚀电池，但现实中飞行器的电化学腐蚀现象说明电解质溶液在飞行器中普遍存在。

2.2 承力结构应力腐蚀

材料除受环境作用外还受各种应力作用，因此会导致较单一因素下更严重的腐蚀破坏形式。应力腐蚀是应力和腐蚀环境共同作用下的材料破坏形式。应力腐蚀仅发生在特定的腐蚀环境和材料体系中，其特点是造成此种破坏的静应力远低于材料的屈服强度，断裂形式为没有塑性变形的脆断，且主要由拉应力造成。

以起落架的应力腐蚀为例，飞行器的起落架结构为飞行器的主要受力结构之一，当飞行器处于停放状态时，起落架的轮轴受拉应力作用，可能在相应的腐蚀介质作用下发生应力腐蚀。起落架材质一般为镀铬的高强钢，铬镀层强度高、耐磨但镀层较脆，容易在飞行器起降的交变载荷作用下沿缺陷剥落而失效。

2.3 发动机的高温腐蚀

发动机的主要腐蚀表现形式是高温氧化腐蚀。推力大、效率高、油耗低、寿命长是航空发动机发展趋势。只有对涡轮进口燃气温度进行提升，才能供给出需 要的增压比与流量比，实现提升推力的同时降低油耗。所以发动机涡轮叶片的抗高温腐蚀性能极其关键。对此主要可采取以下几种方法:保障性能前提之下，提高叶片材料本身的熔点及高温抗氧化能力;使用与基体材料亲和力更好、高温性 能更好的抗氧化保护涂层。

2.4 意外腐蚀

飞行器服役中还存在意外腐蚀。这种腐蚀与飞行器的设计、选材及运行环境无关，完全是由人为不当操作造成。比如机上承载强腐蚀性物质，发生泄漏而造成飞行器发生腐蚀。通过编制详细的操作流程与有关部门加强监督管理，并制定相应的强制性规定规范，并由专人进行负责落实便可完全避免人为因素而造成的腐蚀现象。

3.腐蚀机理和测试技术研究

高强度航空材料在力学-环境因素的交互作用下可能会发生应力腐蚀而导致灾难性的事故。因此开展应力腐蚀的测试和研究是腐蚀和防护的一项重要内容。目前已经发展了一些应力腐蚀敏感性的测试标准。这些试验标准在研究新研材料和引进飞机材料的应力腐蚀性能方面发挥了重要作用。另外也有人设计了一些非标准的应力腐蚀试验来模拟试件的服役条件，试验的结果与实际情况符合的较好。由于实际的应力腐蚀往往发生在大气环境中,所以设计了一种便携式拉伸应力腐蚀试验器,用于开展户外大气应力腐蚀的研究。

飞机结构往往由多种材料构成,在一定条件下不同材料的相互接触会导致接触腐蚀和电偶腐蚀。研究者对钢与铝合金和钛合金接触时的电偶腐蚀和防护方法进行研究,得到了很多对实际工程有指导价值的结论。 随着复合材料在航空产品上得到应用,复合材料和金属材料接触时所引起的相容性问题开始得到人们的重视,并提出了一些防护措施。现役飞机铝合金构件的主要腐蚀形式是点腐蚀，点蚀形成的蚀坑通常是腐蚀疲劳的裂纹的裂纹源，航空材料的腐蚀疲劳损伤往往是在腐蚀点上的裂纹生成和扩展导致的。点蚀形成现在比较公认的是蚀点内部发生的自催化过程。铝合金材料点蚀形成是一种自发催化闭塞电池作用的结果，蚀点不断向金属深处腐蚀，并使在钝化过程受到抑制，由于闭塞电池的腐蚀电流使周围得到了阴极保护，因而抑制了蚀点周围的全面腐蚀，但是加速了点蚀的迅速发展。随着腐蚀时间的延长，点蚀的深度和表面半径都在不断的增大，相邻的蚀点会相互交错形成更大更深的蚀点。

4.表面强化和防护

4.1 航空发动机高温防护涂层

航空发动机所用的高温防护涂层一般可分成扩散涂层和包覆涂层。目前我国已经发展出多种发动机部件所使用的镍镉扩散涂层、渗Al，Al+Si料浆涂层、Pt-Al涂层、包覆型M、Cr、Al、X涂层、热障涂层、抗氧化防脆化涂层、封严涂层等,部分涂层进入批量生产阶段。MC r A IY 涂层是一种包覆性涂层,它克服了传统铝化物涂层与基体之间互相制约的弱点，进一步提高了发动机材料的抗氧化的能力。随着航空燃气轮机向高流量比、高推重比、高进口温度的方向发展,燃烧室中的燃气温度和压力不断提高,我国开展了热障涂层(thermal barrier coatings,简称TBC s)的研究。热障涂层是由陶瓷隔热面层和金属粘结底层组成的涂层系统。ZrO2 是目前陶瓷隔热面层中研究最多的成分。热循环试验证明柱状晶组织较普通的纤维状组织具有更高的抗热疲劳性能另外我国还开展了纳米陶瓷热障涂层的研究。 4.2表面强化

表面强化工艺技术涉及到各种金属材料(钢、铝合金、钛合金、高温合金、 金属基复合材料等)，对于不同的晶体结构(面心立方、体心立方、密排六方)有多种不同的强化方法和工艺参教;同时根据航空高强度构件外形的几何形状不同，选择不同工艺参教和前后顺序的搭配方式。但是，所有强化工艺处理后材料都会因为塑性变形引起表层组织结构、残余应力和硬度的梯度以及表面形貌等发生变化，起到降低外加拉应力和应力集中系数的作用，从而对耐磨性和疲劳性能 产生影响。电子束表面处理是利用高能量密度的电子束对材料表面进行加工，是不同于机械加工的一种新型加工方法悄。

12I，其中电子束物理气相沉积以及电子束表面处理等在工业上的应用最为广泛。电子束加工方法起源于德国，经过几十年的 发展，目前全世界已有几千台设备在核工业、航空航天工业、精密加工业及重型 机械等工业部门应用，现已完全被工业部门所接受。电子束表面改性技术是20世纪70年代才发展起来的新技术。电子束表面改性处理包括金属材料的表面淬 火、 表面合金化、 表面清洗及熔覆、 薄极退火，以及半导体材料的退火和掺杂等。目前，电子束表面非晶态处理及冲击淬火等先进处理工艺的研究也已经在世界各国广泛展开。 激光冲击强化(Laser Shock Pening，LSP)技术是一种利用激光冲击波对材料表面进行改性，提高材料的抗疲劳、磨损和应力腐蚀等性能的技术。目前激光冲击技术在工程中应用最广泛的领域是合金材料的表面强化，与滚压、喷丸、冷挤压等材料表面强化处理的方法相比，激光冲击强化处理具有非接触，无热影响区和强化效果显著等突出的优点。其原理是当短脉冲(十几纳秒)的高峰值功率密度(大于109W/cm2)的激光辐射金属靶材时，金属表面吸收层吸收激光能量发生爆炸性汽化蒸发，产生高温(大于10000K)、高压(大于1GPa)的等离子体，该等离子体受到约束层约束时产生高强度压力冲击波，作用于金属表面并向内部传播。材料表层就产生应变硬化，残留很大的压应力。激光束经过凸透镜聚焦后，功率密度可以达到1～50 GW/cm2，接着大部分激光能量将被涂层吸收，能量转化成冲击波的形式，透明物质水即所谓限制层，它将基体和基体表面的涂层包覆起来。

5.航空材料的腐蚀与防护的意义

我国的腐蚀和防护研究为我国航空工业的发展做出了应有的贡献,在腐蚀机理和测试、航空发动机高温防护涂层以及表面处理和防护技术等方面都取得了不小成绩。

参考文献

[ 1]《航空材料与腐蚀防护》--------------讲义中国民航大学理学院材料化学教研室------------苏景新

[ 2]《我国航空材料的腐蚀与防护现状与展望》----------蔡健平，陆峰，吴小梅. [3]《航空材料腐蚀疲劳研究进展.腐蚀与防护》-------耿德平，宋庆功。[4] 《TA 15钛合金与铝合金接触腐蚀与防护研究》-------------张晓云，孙志华，汤智慧等 [5]《航空材料的腐蚀问题与防治对策》------------------------------崔坤林. [6]《民机结构外露关键部位涂层加速腐蚀环境谱研究》--------杨洪源，刘文。