舰船和海洋工程用铜合金的腐蚀-腐蚀专题

专题资料：: 中国科学院金属研究所
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舰船和海洋工程用铜合金的腐蚀

　　海洋环境的腐蚀特性

　　所谓海洋环境是指从海洋大气到海底泥浆这一范围内任一种物理状态，包括海洋大气区、飞溅区、潮汐区、全浸区、海泥区，铜合金在同一海域的不同区域内的腐蚀性是不同的，而全球不同的海洋，表现的腐蚀性也有差异，这些差异是由以下的腐蚀因素造成的：温度、风速、流速、日照、盐度、PH值、海生物类等，可归纳为：化学因素、物理因素、生物因素，如表1所示。

　　表1 海水环境中的诸因素

　　而对于舰船或海洋工程中某一具体部件，尽管它们处于海洋环境这个大环境中，但部件的实际使用工况可能更需要考虑。例如舰船上海水换热器中铜管接触的内外壁的腐蚀介质的温度、压力、含氧量、震动、流速等具有更直接的作用。它们经受的腐蚀就不止是海水那么简单了。

　　铜及铜合金在海洋环境中的耐蚀性

　　铜及铜合金在海水中耐蚀性优良有多方面的原因。

　　第一，铜的热力学稳定性，即铜的离子化困难。形成Cu2+和Cu+的标准电位分别是0.337V（SHE）和0.521V（SHE）[5].铜在海水中腐蚀时，不会发生放氢的阴极去极化反应，而是发生氧的阴极去极化。铜的腐蚀受氧的离子化过程控制。

　　第二，铜合金在海水中，表面直接形成氧化亚铜保护薄膜，上面还沉积有其他腐蚀产物，如氯化铜、氢氧化铜、碳酸铜或碱式碳酸铜和含钙物质。

　　第三，铜离子有毒性，能阻止海生动、植物的聚集，阻止海生物腐蚀。

　　铜在海水中的腐蚀不仅缓慢而且均匀，大多属于均匀腐蚀。但由于海洋环境的复杂性，加上舰船和海洋工程中使用的部件经受的工况条件变化很大，铜合金有可能发生各种局部腐蚀，它们的危害远远大于均匀腐蚀。