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点蚀

1930
材料科学实验室中出现点状腐蚀的金属样品。

(图片仅供参考)

点状腐蚀是一种局部腐蚀,会在金属上形成小孔或 ‘凹坑’。点蚀是最具破坏性的腐蚀形式之一,因为它难以检测、预测和设计。点蚀只占总质量损失的一小部分,就能导致结构发生灾难性故障。.

Pitting is an autocatalytic process. It typically initiates at small surface defects, inclusions, or scratches, especially on passive metals like stainless steel or aluminum. The process begins with the local breakdown of the passive 电影这种腐蚀通常由腐蚀性阴离子引发,最常见的是氯离子(Cl⁻)。一旦氧化膜被破坏,就会形成活性腐蚀电池。暴露的金属小面积成为阳极,而周围较大的钝化表面则成为阴极。

在矿坑内部,会发生金属溶解,例如 [latex]Fe \\rightarrow Fe^{2+} + 2e^-[/latex]。由此产生的正金属离子会吸引溶液中的负氯离子进入矿坑,以保持电荷中性。这就形成了金属氯化物,如 [latex]FeCl_2[/latex],然后与水发生水解:[latex]FeCl_2 + 2H_2O \\rightarrow Fe(OH)_2 + 2HCl[/latex].这种反应会产生盐酸,大大降低矿坑内的 pH 值,使当地环境变得高度酸性和具有侵蚀性。酸性的增加进一步加速了金属的溶解,并阻止了被动膜的重塑,从而形成了一个自我维持的循环,导致凹坑不断加深。外表面仍然受到保护,掩盖了下面发生的严重损坏。.

UNESCO Nomenclature: 3314
- 材料科学

类型

化学过程

中断

重大的

用法

广泛使用

前体

  • 发现并使用不锈钢等无源金属
  • 了解电化学电池和 钝化
  • 在富含氯化物的环境(如海洋、化学工业)中更多地使用材料

应用程序

  • 化学加工厂的故障分析
  • 管道和储罐检查规程
  • 为海洋环境选择材料
  • design of 医疗植入物 to avoid in-vivo pitting

专利:

NA

潜在创新理念

  • 超声波 inspection techniques for early detection of pitting
  • corrosion-resistant alloys with elements (like molybdenum) that enhance pitting resistance
  • smart coatings that change color to indicate the initiation of pitting
  • electrochemical models that predict pitting probability based on environmental conditions
  • laser peening to induce compressive stresses on surfaces to inhibit pit initiation
  • self-healing polymers that can flow into and seal active pits
  • bacteriophages designed to disrupt biofilms that cause microbially induced pitting
  • advanced statistical methods for predicting the maximum pit depth and equipment lifetime
相关内容: 点蚀、局部腐蚀、被动膜、氯化物、不锈钢、自催化、失效分析、腐蚀坑。.

历史背景

点蚀

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1925-01-01
1930
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(如果日期未知或不相关,例如“流体力学”,则提供其显著出现的近似估计)

第十年 周年纪念日

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