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无机非金属材料的腐蚀.

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无机非金属材料的腐蚀.无机非金属材料的腐蚀概述一、无机非金属材料概念:除有机高分子材料和金属材料以外的固体材料,其中大多数为硅酸盐材料。硅酸盐材料:指主要由硅和氧组成的天然岩石、铸石、陶瓷、玻璃、水泥等。无机非金属材料也往往称为陶瓷材料。二、主要成份: 各种氧化物,如SiO2、Al2O3、TiO2、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、PbO等。三、腐蚀机理:腐蚀不是由电化学过程引起的,往往是由于化学作用或物理作用所引起。无机非金属材料的腐蚀一、硅酸盐材料耐蚀机理1、材料的化学成份和矿物组成①化学成份:以酸性氧化物SiO2为主Δ...

无机非金属材料的腐蚀.
无机非金属 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 的腐蚀概述一、无机非金属材料概念:除有机高分子材料和金属材料以外的固体材料,其中大多数为硅酸盐材料。硅酸盐材料:指主要由硅和氧组成的天然岩石、铸石、陶瓷、玻璃、水泥等。无机非金属材料也往往称为陶瓷材料。二、主要成份: 各种氧化物,如SiO2、Al2O3、TiO2、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、PbO等。三、腐蚀机理:腐蚀不是由电化学过程引起的,往往是由于化学作用或物理作用所引起。无机非金属材料的腐蚀一、硅酸盐材料耐蚀机理1、材料的化学成份和矿物组成①化学成份:以酸性氧化物SiO2为主Δ耐酸不耐碱:SiO2+2NaOH→Na2SiO3+H2OSiO2含量较高的耐酸材料,除HF酸和高温H3PO4酸外,耐所有无机酸的腐蚀。SiO2+4HF→SiF4↑+2H2OSiF4+2HF→H2[SiF6](氟硅酸)H3PO4→HPO3+H2O(高温>300℃)2HPO3→P2O5+H2OSiO2+P2O5→SiP2O7 (焦磷酸硅)②矿物组成材料中SiO2的含越高耐酸性越强,SiO2质量分数低于55%不耐酸。例外: Θ铸石:SiO2质量分数为55%左右,耐蚀性很好。 Θ红砖:SiO2质量分数达60%-80%,没有耐酸性。∵铸石中的SiO2与Al2O3、Fe2O3等在高温下形成耐腐蚀性很强的矿物-普通辉石。而,红砖中SiO2以无定型状态存在,没有耐酸性。Δ措施:将红砖在较高的温度下煅烧,使之烧结。∵高温,SiO2与Al2O3形成具有高度耐酸性的新矿物-硅线石(Al2O3·2SiO2)与莫来石(3Al2O3·2SiO2),且其密度也增大。Δ耐碱材料:含有大量碱性氧化物(GaO、MgO)的材料。它们完全不能抵抗酸类的作用。如:由钙硅酸盐组成的硅酸盐水泥:不耐所有的无机酸的腐蚀,在除浓的烧碱液外的一般碱液中都耐蚀。2、材料孔隙和结构①孔隙率:除熔融制品(如玻璃、铸石)外,硅酸盐材料或多或少具有一定的孔隙率,会降低材料的耐腐蚀性。另:当化学反应生成物出现结晶时还会造成物理性的破坏,如:制碱车间的水泥地面。②结构:晶体结构的化学稳定性较无定型结构高如:结晶的SiO2(石英)既耐酸,也有一定的耐碱性。白色无定形的SiO2易溶于碱溶液中。3、腐蚀介质硅酸盐材料的腐蚀速度与酸的性质基本无关(除氢氟酸和高温磷酸外),而与酸的浓度有关。酸的电离度越大,对材料的破坏作用也越大。酸的温度升高,高解度增大,其破坏作用增强。酸的黏度会影响它们通过孔隙向材料内部扩散的速度。如:盐酸比同一浓度的硫酸黏度小,腐蚀作用较硫酸快。二、典型材料的耐蚀性1、玻璃玻璃是非晶的无机非金属材料。在大气、弱酸等介质中, 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面有污染、粗糙、斑点等腐蚀迹象。A、结构以SiO2为主要组成,含有R2O、RO(碱金属或碱土金属)、Al2O3、B2O3等多种氧化物。具有很好的耐酸性,耐碱性相对较差些。2、混凝土是一种很复杂的复合材料,它是砾石、卵石、碎石或炉渣在水泥或其他胶结材料中的凝聚体。用量最大的胶结构材料是水泥,特别是波特兰水泥。A、结构水泥的主要组元是氧化物,如CaSiO3Ca3Al2O6,CaO,SiO2,Al2O3,MgO,Na2O,K2O,P2O3,Fe2O3,FeO等。波特兰水泥大约由质量分数为75%的硅酸钙和质量分数为25%的矿物质所组成。水泥在混凝土中由于水合作用而变硬,成为“水泥石”。水泥水合硬化时还出现了另一个结构参数,孔隙。其大小、分布和含量对混凝土的力学和耐蚀性能有着重要的影响。B、腐蚀①混凝土结构大多在室外遭受大气、河水、海水或土壤的腐蚀,②在地下或阴暗的场所,例如排污水的混凝土管道,还有微生物腐蚀。室温下混凝土结构的腐蚀主要是水和水溶液腐蚀,这类破坏可分为两类:(1)浸析腐蚀:   水或水溶液从外部渗入混凝土结构,溶解其易溶的组分,从而破坏混凝土;(2)化学反应引起的腐蚀:   水或水溶液在混凝土表面或内部与混凝土某些组元发生化学变化,从而破坏混凝土。化学反应引起的腐蚀环境中的CO2、游离酸、碱、镁盐等化合物可与混凝土中某些组元发生反应,使其受到腐蚀。①酸性软水的腐蚀  含有CO2的软水会腐蚀波特兰水泥产物中Ca(OH)2的及CaCO3: Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2OCaCO3+CO2+H2O→Ca(HCO3)2在硬水中,沉积的碳酸盐层,可以保护水泥石而使之腐蚀速度很低。②硫酸盐水溶液的腐蚀 可溶性硫酸盐可与水泥中水合产物发生化学反应,导致体积膨胀或崩解。 Ca(OH)2+Na2SO4+2H2O→CaSO4·H2O+2NaOH 3CaO·Al2O3·6H2O+3(CaSO4·2H2O)+20H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O (NH4)2SO4+Ca(OH)2→CaSO4+2NH4OH   硫酸铵是混凝土的强腐蚀性介质。 另外还有:MgSO4、CaSO4、BaSO4、PbSO4等。Note:硫酸盐腐蚀产物的溶解度小,它们的沉淀所导致的应力可加剧混凝土的破坏。
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