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在地球上,海洋占了絕大多數(shù)的物理空間,海洋上有無數(shù)的艦船和勘探設(shè)備。海洋孕育著無數(shù)的生命,然而卻也腐蝕著無數(shù)置身于海洋環(huán)境下的設(shè)備。本文將淺談一下海洋腐蝕環(huán)境下的選材設(shè)計。
1、海洋腐蝕的定義
海洋腐蝕是指金屬在海洋環(huán)境(海水、海洋大氣為主)下產(chǎn)生的腐蝕。像常見的浸沒在海水中的設(shè)備、周期性的浸濕或浸沒的設(shè)備、處于海霧飽和大氣環(huán)境中的設(shè)備,都屬于海洋腐蝕的范疇。
1.1海水特性介紹
海水是一種含鹽相當(dāng)高的腐蝕介質(zhì),鹽分含量在3.5%—3.7%,世界各海洋的海水含鹽量變化不大。鹽分的主要是NaCl,,占總鹽度的77.8%。海水PH在8.1-8.3之間,導(dǎo)電率極高。海水腐蝕與Cl粒子密切相關(guān)。
1.2 海洋大氣
海洋大氣是指海水飛濺區(qū)以上的大氣和沿岸大氣,這些區(qū)域空氣濕度大、含鹽重。一般在設(shè)備表面會形成細(xì)小的鹽顆粒,而海鹽又有很強(qiáng)的吸濕性。所以會加速設(shè)備的腐蝕。這種腐蝕隨著設(shè)備距離海岸的距離增大而變小。(可以把這種環(huán)境與鹽霧試驗做類比)故此在沿海的工廠其大氣腐蝕比內(nèi)陸嚴(yán)重有很多。
2、海水腐蝕的特點
2.1 海水腐蝕屬于吸氧腐蝕。
2.2 海水中含有大量的Cl粒子,對于鐵、鋼、鋅、銅等大多數(shù)金屬來說利用提高陽極阻滯的方法來防止腐蝕是作用有限的。同時Cl粒子極易破壞表面鈍化膜,就算是不銹鋼也要發(fā)生點蝕。
2.3 海水導(dǎo)電性很大、電阻性阻滯很小,極易發(fā)生強(qiáng)烈的電偶腐蝕。
2.4 海水在高速流動的情況下還容易發(fā)生沖擊腐蝕。
3、影響海水腐蝕的因素及其選材應(yīng)對措施
為了便于大家閱讀,作者將用表格形式展現(xiàn)出影響海水腐蝕的的因素、選材應(yīng)對措施以及表面涂覆措施。
此表由作者搜集整理
上文就是本人結(jié)合自己的經(jīng)驗和一些相關(guān)書籍、互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)網(wǎng)站撰寫的。在此拋磚引玉,望各位同仁理解。
4、在此也呼吁各位材料的大咖關(guān)注
1)海水腐蝕的新材料開發(fā),比如復(fù)合材料、新型耐海水腐蝕合金。
2)耐海水腐蝕和沖擊的新涂料、油漆開發(fā)。
3)如有耐海水腐蝕的新材料、新涂料希望加大推廣。
作者簡介:
陳志聰,男,工程師、中國工業(yè)設(shè)計研究院西南中心,研發(fā)項目經(jīng)理。新材料在線®專欄作家、百度教育認(rèn)證專家、重慶工業(yè)設(shè)計協(xié)會會員、國家三維CAD應(yīng)用工程師。多年高端大型醫(yī)療設(shè)備、高速精密小型化醫(yī)療設(shè)備、非標(biāo)設(shè)備、軍工產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)工作經(jīng)驗。作為主要研發(fā)工程師參與過諸多大型醫(yī)療設(shè)備的產(chǎn)品開發(fā),大部分設(shè)備進(jìn)入歐美、日韓等發(fā)達(dá)國家。同時作為主要研發(fā)工程師參與設(shè)計過某型裝甲車用電動、手動型升降器,獲得全軍同類產(chǎn)品比武第一名后列裝部隊,并在中俄聯(lián)合軍演、國慶閱兵亮相。在諸多EMC項目中參與過碩士研究生的屏蔽設(shè)計指導(dǎo)工作。專注于產(chǎn)品開發(fā)的項目管理,以及整機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計、EMC結(jié)構(gòu)設(shè)計、零部件CAE力學(xué)分析、新材料的創(chuàng)新應(yīng)用等領(lǐng)域的研究。
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