材料腐蚀与化学的关系论文

腐蚀监测与寿命评估建立材料腐蚀失效神经网络分析与在线剩余寿命评估系统；储运系统腐蚀防护监测智能化；炼油装置、输油管道的腐蚀评价与控制技术，腐蚀后的剩余强度、剩余寿命的评估方法及软件系统。建立多种用于石化工业和电力工业炉管的红外热像安全评定与剩余寿命评估系统。管道强度评价、寿命预测和风险评估的理论和方法；管道与工程结构的复合材料补强理论和技术；管道腐蚀控制管理信息系统；金属结构阴极保护及现代检测评价技术等。研究成果在国家大型工业建设中获得应用。自然环境腐蚀研究负责国家材料环境腐蚀数据共享服务网。组织领导国家材料环境腐蚀野外台站建设与资源共享基地建设。开展土壤腐蚀、硫酸盐还原菌腐蚀、工业污染和西部典型大气腐蚀，耐候钢的耐蚀理论和新型耐候钢的发展技术，金属文物腐蚀等研究。高温腐蚀与防护研究研究高温腐蚀的热力学和动力学，计算出氧化物的标准单位体积生成自由能图，提出合金由外氧化向内氧化转变的理论模型等。发明固体电化学法测试金属氧化动力学和可获得低达10-25atm的超低氧压的装置。发明和发展了多种高温涂层保护技术，如纳米-微米晶低温快速渗铝，电化学沉积-热解烧制氧化物薄膜，高能脉冲沉积纳米-微米晶合金涂层和弥散纳米稀土氧化物的ODS涂层，阴极微弧电沉积陶瓷涂层，热压滤法和在超重力场中制备纳米和纳米复合陶瓷涂层，换热器整体渗锌等技术。工业环境腐蚀研究开展石油化工、电力、冶金、航空等工业中的腐蚀与防护的研究，以及钢筋混凝土腐蚀与防护。研制新型耐腐蚀不锈钢——碳钢复合管换热器和新型耐磨耐蚀工艺阀门。研究了16Mn(HIC)钢在湿H2S下的开裂行为，不锈钢和钛材在含溴醋酸体系腐蚀机理，不锈钢和钛在高温对（间）苯二甲酸腐蚀机理，高分子材料环境老化与有机涂层开发和环境失效机理研究，电化学充氢裂纹愈合过程中晶界动力学行为与机理，核电站设备材料腐蚀等。对抗硫井口装置材料进行腐蚀实验与腐蚀评价。研究了高温高压多相流动介质腐蚀与控制措施。电化学工程与材料研究发明了纳米金属合金粉体材料的水溶液高能催化制备技术，所制备的镍、镍基合金、铜、银等的纳米颗粒具有很高的电化学活性和催化活性。开发了新型非晶纳米复合镀层，兼有镀镉层、硬铬层所分别具有的高耐海水腐蚀、高耐磨性能，耐盐雾腐蚀目前可达1800小时以上。发明了纳米晶氧化物涂层电极，解决了高速电镀中阳极的大电流、高稳定性问题，现已在高速电镀钢板生产线、消毒水发生器产品、工业有机废水的深度处理等方面应用。进行空泡、冲刷、高温高压CO2等非常规条件下材料的腐蚀电化学研究，发明了单空泡腐蚀检测装置。目前腐蚀与防护中心所在的材料学院有大型共享设备26台（套），在材料研究方面的大精细观设备位于全国高校之首。如XPS俄歇光电子能谱、新型扫描电镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、高分辨透射电镜、红外光谱仪、原子力/隧道扫描显微镜、纳米力学压痕仪、原子力显微镜、透射电镜、多台疲劳试验机、万能试验机，涂层性能评价用的紫外老化实验箱和全光谱老化实验箱。此外，还具有多套电化学综合测试仪等先进检测和研究设备。现有设备资产总值达2000余万元。

化学腐蚀主要表现在对金属的腐蚀上，我国每年因金属材料化学反应腐蚀损失逾5千亿，也就是说每一分半钟就有1吨钢腐蚀，所以了解化学腐蚀与防护尤为重要。 菜刀多由铁做成，一般来说铁的腐蚀有两种，一种是在在酸性很弱或中性条件下发生的吸氧腐蚀；一种是在酸性条件下发生的析氢腐蚀。所以要避免把菜刀放在酸性过强的环境中，另外要避免菜刀接触食盐，这样会加速菜刀的腐蚀，用后用清水洗干净。

《 深圳燃气管线的腐蚀与防护设》摘要：介绍了燃气管线的腐蚀原因与特点。常用涂层及其特点重要考虑因素。埋地管网是现代化城市必不可少的神经和血管。适当的防腐设计是确保其安全平稳运行的先决条件。因而越来越引起人们的重视。1腐蚀原因与特点 埋地管网的腐蚀通常包括四大类，微电池腐蚀、宏电池腐蚀、微生物腐蚀、杂散电流腐蚀。微电池腐蚀的成因在于钢管微观金相结构的不均匀，其腐蚀形态为均匀减薄，只需在设计时考虑足够的钢管壁厚裕量即可，通常不会造成大的损失。宏电池腐蚀的成因则是由于管线穿越不同类型的地质(如粘土和回填渣土)，沿线土壤透气性等物理化学参数有较大变化，导致管段两端存在明显的电位差异，造成的电化学腐蚀。其腐蚀形态是在阳极区生成局部麻坑、是管线穿孔泄漏的重要原因。微生物腐蚀则是土壤中的部分菌类参与腐蚀进程，如硫酸盐还原菌可将硫酸根还原为硫根、促成钢管的腐蚀、其通常发生于特定的土壤(如密实粘土)。杂散电流腐蚀是由于管网沿线地铁或电车的泄漏电流以管线作为回流通路，导致流出点的局部坑蚀。除微电池腐蚀外，其余三类腐蚀都可以通过连续致密的外涂层切断钢管与土壤间的电接触，得到有效的控制。与埋地长输管线相比燃气管线有着自己的特点，其防腐设计应充分加以考虑。(1)其管径通常较小，长度也较短，因而工程造价经济性的考虑可适当降低。 (2)管线周边往往有其它市政管道，操作空间较狭窄，不便于大型自动化机械的展开，手工操作工效低，质量保证相对困难。(3)管线位于市区，环境保护的要求严格。(4)直接关系居民生活和社会稳定，管线投运后维修困难。(5)管线事故可能导致严重的人身安全事故，其防护要求较高。 (6)管线上各种附件(如弯头、三通、阀门和管件) 很多、不便于流水作业。2常用涂层及特点 早期埋地管线防腐基本上是沥青类的一统天下， 随着化学工业的进步和管线向恶劣地带的延伸，涂层 经历了从天然到合成、从热塑到热固的发展历程，环 氧煤沥青、胶带、夹克、环氧粉末先后进入工业防腐 领域。为防腐设计提供了广阔的选择空间，使我们可 根据不同的工况选择相应的防腐方案，达到最佳的投 入产出比。2．1沥青类涂层 沥青类涂层包括石油沥青和煤沥青，我国和东欧 多采用石油沥青，西方国家多采用煤沥青。施工时将 熔融的沥青与加强物(如玻璃布)交替缠敷，形成多 层厚涂层。其优点是价格低廉，施工工艺成熟，缺点 足粘结力差，环境污染严重、适用于地质条件相对较 好、土壤电阻率较高的旷野。2．2环氧煤沥青涂层 为改善其粘结力和减轻环境污染，在沥青中加入 环氧树脂就制成了环氧沥青涂料。其与玻璃布共同形 成的环氧煤沥青涂层较好满足了燃气管线防腐的需要， 成为北京、天津燃气管线的主流涂层。其缺点在于施 工麻烦、周期长，人为和环境影响因素较大。适用于 地质条件较为复杂，土壤电阻率中等的燃气短管段和 附件。2．3胶带 胶带是由聚乙烯单面涂敷胶粘剂而成，施工时直 接缠绕在钢管表面。其突出特点是施工简便，无污染，涂层较薄、强度低。工厂预制的涂层质量均匀可靠、但 在运输过程中注往发生较多破损、现场缠绕的胶带则 张力不均在所难免、使搭接部分粘结不牢，导致水份渗入。我国七十年代在某长输管线首次使用时、外加 电流阴极保护电位无法达标．此后再没有长输管线使 用。而其在深圳、广州等燃’门守线亡有较多应用、们 防腐效果个甚理想。胶带适用于地下水位较低且土制 较好的场合。2．4夹克 夹克足在钢管外热挤除一层聚乙烯壳，形成复合管。厚实连续的夹克具有极好的物理化学性能，可适合各种恶劣的环境条件。其只能在工厂预制，防腐质量基本不受人为影响、其缺点在于夹克和钢管间热膨胀系数差异较大、当管内介质温度波动时造成二者相对错动、严重时发牛夹克破损。对十温度波动极小的燃气管线。其影响个大。央克防腐的另一缺点是其对阴极保护电流屏蔽严重，对于不采用外加电流的燃气管线，这也不成为问题。对燃气管线来说、影响夹克防腐效果的足补口和管件必须选用其他材料，日前应用较好的是电融套或热收缩材料、电融套价格偏高、热收缩材料要求较高的操作技巧。2．5环氧粉末涂层 环氧粉末是新型的热固涂料。其涂层很薄，但物理化学性能优异。且对阴极保护电流无屏蔽，从而成为西方国家长输管线的首选涂层。与夹克相比，其抗冲击磨损能力稍差，燃气管线通常不采用外加电流阴极保护，故其主要应用在油田、燃气管线上应用很少。

化学工程与工艺专业 方向一：培养具有良好科学素养、创新精神和实践能力，系统掌握现代电化学和电化学工程的基本理论、工艺和测试技术，能在电化学相关的企事业单位从事科学研究，教学、工程技术开发和管理工作的高级工程技术人才。 开设的主要课程：无机与分析化学、有机化学、物理化学、理论电化学、电化学测量、表面化学、应用电子技术、电路基础、电源工艺学、电镀工艺学、腐蚀与防护、电解工艺学、电化学反应工程等。 方向二：培养具备化学工程与工艺方面的知识，研究化工过程规律及最优工艺路线，在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、材料和军工等部门从事化工工程设计技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的高级工程技术人才。 开设的主要课程：无机与分析化学、有机化学、物理化学、化工原理、化学反应工程、化工工艺设计、化工机械设备、化工仪表及自动化和化工系统工程等。 本专业学生毕业后具备化工过程及设备、化工工艺、化工新产品及新技术研究与开发的知识和能力，毕业生部分考取硕士研究生，部分到高等院校及各部委科研单位和企业，从事科研、科技开发以及化工生产的组织与管理等工作。 材料科学与工程专业 培养从事材料科学与工程方面的材料设计、试验、研究和材料开发、应用及管理的高级工程技术人才。 本专业的主要学科方向包括金属材料及强化、复合材料、材料疲劳与断裂、材料腐蚀与防护、材料表面改性技术等。主要学习材料科学的基础理论，掌握材料的成分、组织结构、生产工艺、环境与性能之间关系的基本规律，研究钢铁材料、复合材料、功能材料及其它有关材料科学与工程方面的基本规律。 开设的主要课程：固体化学、材料化学、材料物理、晶体学、材料表面与界面、材料近代研究方法、材料学基础、计算机在材料科学与工程方面的应用等。 通过理论学习和各种实践环节的训练，本专业毕业生掌握晶体学、相变理论、晶体缺陷与强度、表面与界面、材料设计等专业基础理论知识；掌握金属材料、无机非金属材料、高分子材料及复合材料的基本知识以及材料研究方法、性能检测及产品质量控制的基本知识和技能；具有材料加工和改性过程的技术经济分析的基本知识和基本能力，并具有新材料和新技术开发的初步能力。 本专业师资力量雄厚，学术造诣深，治学严谨，教学条件优良，实验设备齐全。培养的学生基础理论扎实，专业知识面广，科研能力强，在硕士研究生入学考试中具有较强的竞争能力。