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海水中氯离子含量很大,因此大多数金属在海水中阳极极化阻滞很小,腐蚀速度相当高；海浪、飞溅、流速等这些利于供养的环氧条件,都会促进氧的阴极去极化反应,促进金属的腐蚀.海水电导率很大,所以不仅腐蚀微电池活性大,宏电池的活性也很大.海水中不同金属相接处时,很容易发生电偶腐蚀.影响海水腐蚀的因素有含盐量、溶解氧、温度、波浪、流速和海生物等.海水中溶有大量以氯化钠为主的盐类,海水的含盐量以盐度来表示.盐度是指1000g海水中溶解的固体盐类物质的总质量.含盐量影响到水的电导率和含氧量.海水中的所含盐分几乎都处于电离状态,这使得海水成为一种导电的电解质溶液.另外,海水中存在着大量的氯离子,对金属的钝化起着破坏作用,也促进了金属的腐蚀.海水中溶解氧的含量是影响海水腐蚀的主要因素.随着盐度的增加和温度升高,溶解氧含量会降低.在某一含量时会存着一个腐蚀速度的最大值.在海水表层,大气中有足够的氧溶入海水中海水中的腐蚀与含氧量成正比关系.但是当海水中的含氧量达到一定值,可以满足扩散过程的需要时,含氧量的变化对腐蚀不足以产生明显的作用.海水温度升高,氧的扩散速度加快,海水导电率增大,这家督成了阴极和阳极的反应,即腐蚀加速.海水温度随着纬度、姐姐和深度的不同而变化.海水的波浪和流速改变了供氧条件,使氧到达金属表面的速度加快.金属表面腐蚀产物所形成的保护膜被冲掉,金属基体也受到了机械性损伤.在腐蚀和机械力的相互作用下,金属腐蚀急剧增加.海洋中生长着多种动植物和微生物,他们的生命活动会改变金属–海水界面的状态和介质性质,对腐蚀产生不可忽视的影响.海生物的附着会引起附着层内外的氧浓差电池腐蚀.某些海生物的生长会破坏金属表面的涂料等保护层.在波浪和水流的作用下,可能引起涂层的剥落.在附着生物死后黏附的金属表面、锈层以下以及海泥里,都是缺氧环境,会促进厌氧的还原菌的繁殖,引起严重的微生物腐蚀.
燃烧是一种同时伴有放热和发光效应的激烈的化学反应。放热、发光、生成新物质（如木料燃烧后生成二氧化碳和水份并剩下碳和灰）是燃烧现象的三个特征。燃烧是一种氧化反应，其中氧气是最常见的氧化剂，但氧化剂并不限于氧气，氧化并不限于同氧的化合。 燃料燃烧放出的热量，至今仍是人们的主要能量来源，其目的不是制备生成物，而是获得能量。研究燃料充分燃烧的条件与方法不仅对节约能源、提高燃料的利用率至关重要，而且，对减少因不完全燃烧产生的CO等有害气体、烟尘等对空气的污染，也具有重要意义。一般说来，燃料在空气中的燃烧，是燃料和空气中氧气的氧化还原反应。为使燃料充分氧化，应保证有足够的空气。同时，为保证固体和液体燃料燃烧充分，增大燃料与空气的接触面（固体燃料粉碎、液体燃料以雾状喷出等）也是有效的措施。燃烧的条件：1.可燃物（不论固体，液体和气体，凡能与空气中氧或其它氧化剂起剧烈反应的物质，一般都是可燃物质，如木材，纸张，汽油，酒精，煤气等）2.充足的氧气3.达到物质的着火点灭火的基本原理及方法：燃烧必须同时具备三个条件，采取措施以至少破坏其中一个条件则可达到扑灭火灾的目的.，灭火的基本方法有三个：（1）冷却法： 将燃烧物质降温扑灭，如木材着火用水扑灭；（2）窒息法：将助燃物质稀释窒息到不能燃烧反应，如用氮气、二氧化碳等惰性气体灭火。（3）隔离法：切断可燃气体来源，移走可燃物质，施放阻燃剂，切断阻燃物质，如油类着火用泡沫灭火机。当今世界常用燃料：煤、石油和天然气是当今世界上最重要的三大矿物燃料，又是化学工业中极为重要的原料，它们又细分为（1）固体燃料：木柴、烟煤、揭煤、无烟煤、木炭、焦炭、煤粉等；（2）液体燃料；汽油、煤油、柴油、重油等；（3）气体燃料：天然气、人工煤气、液化石油气等清洁燃料：液氨、酒精、液氢（最清洁的燃料，燃烧产物是水）、甲醇等海洋资源的开发利用与海洋环境海洋资源类型海洋中有丰富的资源。在当今全球粮食、资源、能源供应紧张与人口迅速增长的矛盾日益突出的情况下，开发利用海洋中丰富的资源，已是历史发展的必然趋势。目前，人类开发利用的海洋资源，主要有海洋化学资源、海洋生物资源、海底矿产资源和海洋能源四类。海水可以直接作为工业冷却水源，也是取之不尽的淡化水源。发展海水淡化技术，向海洋要淡水，是解决世界淡水不足问题的重要途径之一。海水中已发现的化学元素有80多种。目前，海洋化学资源开发达到工业规模的有食盐、镁、溴、淡水等。随着科学技术的发展，丰富的海洋化学资源，将广泛地造福于人类。海洋中有20多万种生物，其中动物18万种，包括16000多种鱼类。在远古时代，人类就已开始捕捞和采集海产品。现在，人类的海洋捕捞活动已从近海扩展到世界各个海域。渔具、渔船、探鱼技术的改进，大大提高了人类的海洋捕捞能力。海洋中由鱼、虾、贝、藻等组成的海洋生物资源，除了直接捕捞供食用和药用外，通过养殖、增殖等途径还可实现可持续利用。在大陆架浅海海底，埋藏着丰富的石油、天然气以及煤、硫、磷等矿产资源。在近岸带的滨海砂矿中，富集着砂、贝壳等建筑材料和金属矿产。在多数海盆中，广泛分布着深海锰结核，它们是未来可利用的潜力最大的金属矿产资源(图3.14《深海锰结核》)。海水运动中蕴藏着巨大的能量，它们属于可再生能源，而且没有污染。但是，这些能量密度很小，要开发利用它们，必须采用特殊的能量转换装置。现在，具有商业开发价值的是潮汐发电和波浪发电，但是工程投资较大，效益也不高。海洋渔业生产海洋渔业资源主要集中在沿海大陆架海域，也就是从海岸延伸到水下大约200米深的大陆海底部分。这里阳光集中，生物光合作用强，入海河流带来丰富的营养盐类，因而浮游生物繁盛（图3．15《大陆架剖面示意》）。这些浮游生物是鱼类的饵料，它们在海洋中分布很不均匀，一般在温带海区比较多。温带地区季节变化显著，冬季表层海水和底部海水发生交换时，上泛的底部海水含有丰富的营养盐类，这些营养盐类来自海洋中腐烂的生物遗体。暖流和寒流交汇处或有冷海水上泛的地方，饵料比较丰富。这些地方通常是渔场所在地（图3．16《世界主要渔业地区的分布》）。因此，尽管大陆架水域只占海洋总面积的7．5％，渔获量却占世界海洋总渔获量的90％以上。世界主要渔业国都分布在温带地区，这些温带国家鱼产品消费量高，市场需求大。中国和日本是世界海洋渔获量较多的国家。中国在充分利用近海渔场（图3．17《舟山渔场的沈家门渔港》）和浅海滩涂大力发展海洋捕捞和海水增养殖业的同时，远洋捕捞也获得了较大的发展。日本可耕地有限，人口密度高，因此海洋水产品在食品结构中比重较大。海洋油、气开发海底油气的开发，开始于20世纪初。它的发展经历了从近海到远海、从浅海到深海的过程。受技术条件的限制，最初只能开采从海岸直接向浅海延伸的油气矿藏。80年代以来，在能源危机和技术进步的刺激下，近海石油勘探与开发飞速发展，海洋石油开发迅速向大陆架挺进，逐渐形成了崭新的近海石油工业部门。地质学家和地球物理学家通常利用地震波方法来寻找海底油气矿藏，然后通过海上钻井来估计矿藏类型与分布，分析是否具有商业开发价值。海上钻井平台（图3．18《海上钻井平台》）是实施海底油气勘探和开采的工作基地，它标志着海底油气开发技术的水平。工作人员和物资在平台和陆地间的运输一般通过直升机完成。油气田离炼油厂一般都较远，油气要经过装油站通过船舶运到目的地，或直接由海底管道输送至海岸。海底石油和天然气的勘探、开采是一项高投资、高技术难度、高风险的工程，国际合作和工程招标是可行方式之一。海洋空间利用世界人口迅速增长，使陆地空间显得越来越拥挤，海洋空间的开发利用问题越来越令人关注。海洋可利用空间包括海上、海中、海底三个部分，随着人类逐步向海洋挺进，海洋将成为人类活动的广阔空间（图3．19未来海洋空间利用示意）。海洋环境不同于陆地，它的环境和生态条件有其复杂性和特殊性。人类活动在近海和海洋表面，要抗御多变的海洋气象状况和海水的运动；深海活动要能适应黑暗、高压、低温、缺氧的环境；海水的腐蚀性强，海冰的破坏性大，对工程设备材料和结构有严格的要求。因此，海洋空间资源开发对科学技术和资金投入的依赖性大、技术难度高、风险大。海洋空间利用已从传统的交通运输，扩大到生产、通信、电力输送、储藏、文化娱乐等诸多领域。交通运输方面包括海港码头、海上船舶、航海运河、海底隧道、海上桥梁、海上机场、海底管道等。生产空间有海上电站、工业人工岛、海上石油城、围海造地、海洋牧场等。通信和电力输送空间主要是海底电缆。储藏空间方面，有海底货场、海底仓库、海上油库、海洋废物处理场等。文化娱乐设施空间包括海洋公园、海滨浴场和海上运动区等。海洋运输和港口建设海洋曾经是人类从事交通运输的天然屏障。长期以来，人类一直在努力将海洋屏障变为海上坦途。最初，人们利用人力、风力或洋流作为动力，驾驶木船在近海活动。随着欧洲人到达美洲大陆，世界海洋航运由近海转向远洋。之后，世界大洋重要的航道陆续开辟。20世纪初，开辟了通往南极和北极的航道，巴拿马运河和苏伊士运河相继开通。现在，人类已经能够将船舶驶人世界任何海域（图3．20世界主要海运路线）。20世纪60年代，世界石油生产和运输增长，大型油轮得到发展。集装箱船的兴起，带来了海洋货物运输的革命。今天，穿梭在辽阔海洋上的是百万吨级的大型集装箱货轮和巨型油轮。这些船舶不仅拥有无线电导航和全球定位技术等现代化仪器设备，还可以选择最佳航线服务，以节省能源和航时，减少危险。沿海港口是海洋运输船舶停泊、中转和装卸货物的场所，也是人们开发利用海洋空间的主要场所。港口一般有一个服务区域，即腹地，该区域的商品和货物通过这个港口向外扩散。为了完成运输任务，港口要有配套的设施，如码头、装卸设备等，还要有高效率的运作服务。在港口发展过程中，受内外因素的影响，港口的规模、服务功能和范围可能有所变化。例如，某些国家的政府为吸引船舶来本国港口中转，对港口实行特殊政策，将港口辟为自由贸易区、自由港等，不需或很少缴纳费用。荷兰的鹿特丹很早就是世界贸易的中心。之后，鹿特丹港又通过开凿连通北海的运河，改善水运条件而持续发展。鹿特丹利用中转散装货物的机能，发展了农、矿产品加工业和造船工业（图3．21鹿特丹港口的土地利用）。中继贸易也带动了腹地近代工业的迅速发展。第二次世界大战以后，西欧各国经济复兴，鹿特丹成为欧洲联盟的大门，港湾和航空设施得到完善，港口的中转机能更加突出。现在，鹿特丹是世界最大的港口之一，腹地覆盖了欧盟的半数国家。围海造陆沿海地区人地矛盾激化，使人们将眼光投向大海。荷兰人从13世纪就开始围海造陆，目前，荷兰有 1／5的国土是从海中围起来的。围海造陆是缓解人多地少矛盾的重要途径，但是它需要经过充分的科学论证，特别是做好以水利工程为中心的配套建设。在近岸浅海水域用砂石、泥土和废料建造陆地，通过海堤、栈桥或者海底隧道与海岸连接，这种新建陆地称为人工岛。世界上一些沿海发达国家如日本、美国、法国、荷兰等都已建造了人工岛。其中以海上城市（图3．22日本神户人工岛）的规模最大、功能最齐全。兴建海上城市，工程和费用巨大，需要以强大的国力作基础。澳门人多地少，有限的土地不足以满足发展居住、绿化、交通、工业、商业等的建设需要。澳门沿岸有许多淤积成的浅滩，有的在落潮时能露出水面，澳门人将它们视为良好的后备土地资源。 100多年来，澳门人利用填海造陆的办法使土地面积扩大了1倍（表3．2澳门历年土地面积的变化和图3．23澳门历年填海范围）。海洋环境保护海洋环境问题包括两个方面：一是海洋污染，即污染物进入海洋，超过海洋的自净能力；二是海洋生态破坏，即在各种人为因素和自然因素的影响下，海洋生态环境遭到破坏。（一）海洋污染海洋污染物绝大部分于陆地上的生产过程。海岸活动，例如倾倒废物和港口工程建设等，也向沿岸海域排入污染物。污染物进入海洋，污染海洋环境，危害海洋生物，甚至危及人类的健康。工业生产过程中排出的废弃物是海洋污染物的主要来源，它们集中在大型港口和工业城市附近。1953－1970年，日本九州岛水俣湾发生的汞污染事件，就是因为工厂在生产有机产品过程中，排出含汞废物。这些有害物质流入海洋后，逐渐在鱼和贝类体内富集。最后导致100多人严重中毒，并先后死亡。核电站和工厂排出的冷却水，水温较高，流入河口或海中时，往往给海洋生物带来影响。施入农田的杀虫剂随雨水流进河流，或者随土壤颗粒在河口附近淤积，最终进入海洋。偶发性的海上石油平台和油轮事故，引起石油渗漏和溢出，造成海洋污染。（二）海洋生态破坏除海洋污染外，人类的生产活动，例如工程建设和渔业生（围垦和滥捕等），以及自然环境的变化，例如全球变暖和海平面上升，都会使海洋生态环境遭到破坏和改变。人类对某些海洋生物的过度捕捞，导致海洋生物资源数量减少，质量降低，也使部分物种濒临灭绝。有些海岸工程建设和围海造田缺乏科学论证，破坏了海岸环境和海岸带生态系统。目前，海洋开发活动还缺乏综合的、长远的规划、综合效益比较差。石油污染和监测防治沿海工业生产和海运航线上的船舶，是石油污染的主要来源。因此，石油污染区域集中于沿海水域和海上航道沿线。由意外事故造成的石油泄漏，因为污染迹象明显，污染物集中，危害严重，因而倍受公众的关注，也是目前治理污染的重点。为减少意外事故的发生，很多国家在试验新的原油装载方法。有些国家配备了除污船，用来清除港口水面垃圾和污油。海洋权益和《联合国海洋法公约》20世纪60年代以来，出现了世界性的开发海洋热潮。海洋科学和技术迅猛发展，成为当代新技术革命的重要领域之一。为适应国际海洋开发、保护和管理的新形势，国际社会经过20多年的努力，通过了《联合国海洋法公约》，并于1994年11月16日正式生效。海洋法公约的诞生，使国际海洋法律制度发生了重大变革。例如，长期争执不休的领海宽度问题得到了解决；国际海底及其资源确立为人类的共同继承财产。根据《联合国海洋法公约》，全球144个沿海国家除拥有12海里领海权外，其管辖海域面积可外延到200海里，作为该国的专属经济区，享有勘探、开发、利用、保护、管理海床上覆水域及底土自然资源的主权。我国管辖海域面积为473万平方千米，约相当于我国陆地面积的二分之一，因此，加强海洋综合管理显得日益重要。《联合国海洋法公约》的诞生，为建立国际法律新秩序迈出了重要一步。但是，因为《联合国海洋法公约》要兼顾各个国家的利益和要求，还有许多不完善和不明确之处。因此，在实施过程中，必然会产生一些新的矛盾和问题。例如，在封闭和半封闭的海域，周边国家主张的200海里专属经济区就有可能存在着重叠，还有一些岛屿主权争议和渔业资源分配等问题，这些都有可能成为相邻国家关系紧张，甚至引发国际冲突的新的因素。因此，相邻国家间管辖海域划界和海洋权益，要求有关国家本着友好协商的精神，予以公平合理的解决。海水化学资源概况海洋化学资源是指海水中所蕴含的可供人类利用的各种化学元素。海水的成分非常复杂，全球海洋的含盐量就达5亿亿吨，还含有大量非常稀有的元素，如金达500万吨，铀达42亿吨，所以海洋是地球上最大的矿产资源库。海洋资源的持续利用是人类生存发展的重要前提，目前，全世界每年从海洋中提取淡水20多亿吨、食盐5000万吨、镁及氧化镁260多万吨、溴20万吨，总产值达6亿多美元。水是生命之源，世界上缺水的地区愈来愈多，海水淡化已成为获得淡水资源重要的途径，所有这些都是海洋化学要研究的。海洋生物资源1、海洋生物资源量估计。海洋是生物资源宝库。据生物学家统计，海洋中约有20万种生物，其中已知鱼类约1.9万种，甲壳类约2万种。许多海洋生物具有开发利用价值，为人类提供了丰富食物和其他资源。世界海洋浮游植物产量5000亿吨，折合成鱼类年生产量约6亿吨。假如以50%的资源量为可捕量，则世界海洋中鱼类可捕量约3亿吨。2、海洋生物资源开发状况。开发海洋生物资源的主要产业是海洋渔业，另外还有少量海洋药用生物资源开发。1989年世界海洋渔业产量约8575万吨。1990年世界渔业总产量估计（正式统计数字尚未见报道）为1亿吨，其中海洋渔业产量也比1989年有所增长。其中，世界各大洋的渔业产量分别为：太平洋0.54亿吨，大西洋0.24亿吨，印度洋0.6亿吨。各国海洋渔业的发展水平差别很大。长期以来，日本和原苏联是渔业产量超过1000万吨的渔业大国。中国的渔业发展比较快，1990年渔业产量达到1200多万吨，成为第一渔业大国。美国、加拿大和欧洲的一些国家，以及南朝鲜和东南亚的某些国家，渔业也比较发达。3、海洋生物资源开发潜力。世界大洋生物资源的开发潜力是很大的。如前述各国专家所估计的，世界海洋渔业资源的总可捕量在2-3亿吨之间，目前的实际捕捞量不足1亿吨。另外，药用和其他生物资源也有很大开发潜力。近年来，日本等国正在探索大洋深水区的生物资源开发问题，首先是进行资源调查，同时开发新的捕捞技术。据报道，过去被认为是海洋中的荒漠的大洋深水区，蕴藏着大量的中层鱼类资源，其中仅灯笼鱼的生物量就有9亿吨，每年可捕量可达5亿吨。南大洋磷虾资源年可捕量可达0.5?亿吨。另外，水深200?000m的区域也有许多其他经济鱼类，如长尾鳕科鱼类，深海鳕科鱼类，平头鱼科鱼类，以及金眼鲷、鲽鱼等，可捕量约3000万吨。海洋矿藏资源概述用“聚宝盆”来形容海洋资源是再确切不过的。单就她的矿产资源来说，其种类之繁多，含量之丰富，令人咋舌。在地球上已发现的百余种元素中，有80余种在海洋中存在，其中可提取的有60余种，这些丰富的矿产资源以不同的形式存在于海洋中：海水中的“液体矿床”；海底富集的固体矿床；从海底内部滚滚而来的油气资源。海水中最普通的是盐，即氯化钠，是人类最早从海水中提出的矿物质之一。另外还有一种镁盐，它们是造成海水又咸又苦的主要原因。除了这两种外，还有钾盐、碘、溴等几十种稀有元素及硼、铷、钡等，它们一般在陆地上比较少，而且分布较分散，但又极具价值，对人类用处很大。据估计海水中含有的黄金可达550万吨，银5500万吨，钡27亿吨，铀40亿吨，锌70亿吨，钼137亿吨，锂2470亿吨，钙560万亿吨，镁1767万亿吨等等。这些东西，大都是国防工农业生产及生活的必需品。例如镁是制造飞机快艇的材料，又可以做火箭的燃料及照明弹等，是金属中的“后起之秀”，而世界上目前有一半以上的镁来自海水。海水是宝，海洋矿砂也是宝。海洋矿砂主要有滨海矿砂和浅海矿砂。它们都是在水深不超过几十米的海滩和浅海中的由矿物富集而具有工业价值的矿砂，是开采最方便的矿藏。从这些砂子中，可以淘出黄金，而且还能淘出比金子更有价值的金刚石、石英、钻石、独居石、钛铁矿、磷钇矿、金红石、磁铁矿等，所以海洋矿砂成为增加矿产储量的最大的潜在资源之一，愈来愈受到人们的利用。这种矿砂主要分布在浅海部分，而在那深海底处，更有着许多令人惊喜的发现：多金属结核锰结核就是其中最有经济价值的一种。它是1872-1876年英国一艘名为“挑战号”考察船在北大西洋的深海底处首次发现的。这些黑乎乎的，或者呈褐色的锰结核鹅卵团块，有的象土豆，有的象皮球，直径一般不超过20厘米，呈高度富集状态分布于300-6000米水深的大洋底表层沉积物上。据估计整个大洋底锰结核的蕴藏量约3万亿吨，如果开采得当，它将是世界上一项取之不尽，用之不竭的宝贵资源。目前，锰结核矿成为世界许多国家的开发热点。在海洋这一表层矿产中，还有许多沉积物软泥，也是一种非同小可的矿产，含有丰富的金属元素和浮游生物残骸。例如覆盖一亿多平方公里的海底红粘土中，富含轴、铁、锰、锌、锢、银、金等，具有较大的经济价值。近年来，科学家们在大洋底发现了33处“热液矿床”，是由海底热液成矿作用形成的块状硫化物多金属软泥及沉积物。这种热涂矿床主要形成于洋中脊，海底裂谷带中，热液通过热泉，间歇泉或喷气孔从海底排出，遇水变冷，加上周围环境中及酸碱度变化，使矿液中金属硫化物和铁锰氧化物沉淀，形成块状物质，堆积成矿丘。有的呈烟筒状，有的呈土堆状，有的呈地毯状从数吨到数千吨不等，是又一项极有开发前途的大洋矿产资源。石油和天然气是遍及世界各大洲大陆架的矿产资源。石油可以说是海洋矿产资源中的“宠儿”，又被称为“黑色的金子”。据报告，1990年，全世界海上石油已探明储量达2.970×1010吨，海上天然气已探明储量达1.909×1013M3。油气加在一起的价值占了海洋中已知矿产物总产值的70%以上。石油是“工业的血液”，然而目前全世界已开采石油640亿吨，石油的枯竭在所难免，从海湾战争可以看出石油的价值所在。所以人们转而求助的就是海洋石油资源。天然气是一种无色无味的气体，又称为沼气，成分主要是甲烷。由于含碳量极高，所以极易燃烧，放出大量热量。1000立方米天然气的热量，可相当于两吨半煤燃烧放出的势量。因此，天然气的价值在海洋中仅次于石油而位居第二。海洋能源概述浩瀚的大海，不仅蕴藏着丰富的矿产资源，更有真正意义上取之不尽，用之不竭的海洋能源。它既不同于海底所储存的煤、石油、天然气等海底能源资源，也不同于溶于水中的铀、镁、锂、重水等化学能源资源。它有自己独特的方式与形态，就是用潮汐、波浪、海流、温度差、盐度差等方式表达的动能、势能、热能、物理化学能等能源。直接地说就是潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能及盐度差能等。这是一种“再生性能源”，永远不会枯竭，也不会造成任何污染。潮汐能就是潮汐运动时产生的能量，是人类利用最早的海洋动力资源。中国在唐朝沿海地区就出现了利用潮汐来推磨的小作坊。后来，到了11-12世纪，法、英等国也出现了潮汐磨坊。到了二十世纪，潮汐能的魅力达到了高峰，人们开始懂得利用海水上涨下落的潮差能来发电。据估计，全世界的海洋潮汐能约有二十亿多千瓦，每年可发电12400万亿度。今天，世界上第一个也是最大的潮汐发电厂就处于法国的英吉利海峡的朗斯河河口，年供电量达5.44亿度。一些专家断言，未来无污染的廉价能源是永恒的潮汐。而另一些专家则着眼于普遍存在的，浮泛在全球潮汐之上的波浪。波浪能主要是由风的作用引起的海水沿水平方向周期性运动而产生的能量。波浪能是巨大的，一个巨浪就可以把13吨重的岩石抛出20米高，一个波高5米，波长100米的海浪，在一米长的波峰片上就具有3120千瓦的能量，由此可以想象整个海洋的波浪所具有的能量该是多么惊人。据计算，全球海洋的波浪能达700亿千瓦，可供开发利用的为20-30亿千瓦。每年发电量可达9-万亿度。除了潮汐与波浪能，海流可以作出贡献，由于海流遍布大洋，纵横交错，川流不息，所以它们蕴藏的能量也是可观的。例如世界上最大的暖流——墨西哥洋流，在流经北欧时为1厘米长海岸线上提供的热量大约相当于燃烧600吨煤的热量。据估算世界上可利用的海流能约为0.5亿千瓦。而且利用海流发电并不复杂。因此要海流做出贡献还是有利可图的事业，当然也是冒险的事业。把温度的差异作为海洋能源的想法倒是很奇妙。这就是海洋温差能，又叫海洋热能。由于海水是一种热容量很大的物质，海洋的体积又如此之大，所以海水容纳的热量是巨大的。这些热能主要来自太阳辐射，另外还有地球内部向海水放出的热量；海水中放射性物质的放热；海流摩擦产生的热，以及其他天体的辐射能，但99.99%来自太阳辐射。因此，海水热能随着海域位置的不同而差别较大。海洋热能是电能的来源之一，可转换为电能的为20亿千瓦。但1881年法国科学家德尔松石首次大胆提出海水发电的设想竟被埋没了近半个世纪，直到1926年，他的学生克劳德才实现了老师的夙愿。此外，在江河入海口，淡水与海水之间还存在着鲜为人知的盐度差能。全世界可利用的盐度差能约26亿千瓦，其能量甚至比温差能还要大。盐差能发电原理实际上是利用浓溶液扩散到稀溶液中释放出的能量。由此可见，海洋中蕴藏着巨大的能量，只要海水不枯竭，其能量就生生不息。作为新能源，海洋能源已吸引了越来越多的人们的兴趣。
我认为研究生还对人类意味着非常重大的挑战，而且研究生海对于国家今后的发展和探测，海洋探测地球起到了非常重大的意义；深海的水压压强是非常厉害的，很多探测器到大海是无法工作的，而且深海里面可能会存在危险的生物，起到非常严重的影响。
玻璃钢制品替代钢材在高腐蚀环境下还是有相当明显优势的。具体要我说 也说不清楚。我是做销售的。
摘要：近些年来,建筑给排水的最大热点是新型管材的广泛应用。传统的镀锌钢管和普通排水铸铁管由于易锈蚀、自重大、运输施工不便等原因被取而代之。目前, 建筑给排水常用管材主要有塑料管,金属管和复合管三种。现在就常用管材的一些特性,优缺点,使用范围做一简要论述。关键词：建筑给排水 管材 塑料管 金属管 复合管1.塑料管塑料管是合成树脂加添加剂经熔融成型加工而成的制品。添加剂有增塑剂,稳定剂,填充剂,润滑剂,着色剂,紫外线吸收剂,改性剂等。常用塑料管有:硬聚氯乙烯管(PVC-U),高密度聚乙烯管(PE-HD), 交联聚乙烯管(PE-X),无规共聚聚丙烯管(PP-R),聚丁烯管(PB),工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等。塑料管的原料组成决定了塑料管的特性。塑料管的主要优点:(1).化学稳定性好,不受环境因素和管道内介质组分的影响,耐腐蚀性好。(2)．导热系数小,热传导率低,绝热保温,节能效果好。(3).水力性能好,管道内壁光滑,阻力系数小,不易积垢,管内流通面积不随时间发生变化,管道阻塞机率小。(4)．相对于金属管材,密度小,材质轻,运输,安装方便,灵活,简捷,维修容易。(5)．可自然弯曲或具有冷弯性能,可采用盘管供货方式,减少管接头数量。其主要缺点:(1).力学性能差,抗冲击性不佳,刚性差,平直性也差,因而管卡及吊架设置密度高。(2).阻燃性差,大多数塑料制品可燃,且燃烧时热分解,会释放出有毒气体和烟雾。(3).热膨胀系数大,伸缩补偿必须十分强调。所以,在推广塑料管的同时,还需要发展技术克服其缺点。1.1 塑料管性能1.1.1 物理性能：塑料管的物理性能和铝塑复合管,钢管,铜管比较见表1:表1物理性能 单位 PVC-U PE PE-X PP PB ABS 钢 铜 密度 g/cm 1.50 0.95 0.95 0.90 0.93 1.02 7.85 8.89 导热系数 w/mk 0.16 0.48 0.40 0.24 0.22 0.26 50 400 热膨胀系数 mm/m°C 0.07 0.22 0.15 0.16 0.13 0.11 0.012 0.018 弹性模量 MPa 3000 600 600 210000 110000 拉伸强度 MPa 40 25 >25 28 17 40 700 150 硬度 R 120 70 100 60 230HB 使用温度 °C 0-60 -60-60 -60-95 -20-95 -20-95 -20-80塑料管的物理性能影响管道的方式,用途,补偿措施和管道保温等方面。如:(1).PVC-U、PP、ABS的力学性能相对较高, 被视为“刚性管”,明装较好。反之,PE、PE-X、PB作为“柔性管”适合暗敷。(2).塑料管的使用温度及耐热性能决定了PVC-U,PE,ABS仅能用于冷水管,而PE-X,PP, PB则可作为热水管。当建筑物有热水供应系统且冷热水采用统一管材时耐热性能成为主要指标。(3).塑料管因热膨胀系数高,在塑料管路中尤其是作为热水管,采用柔性接口，伸缩节或各种弯位等热补偿措施较多。其中以PE,PP等聚烯烃类为最。施工安装时如果对此没有足够重视,并采取相应技术措施,极易发生接口处因伸缩节而拉脱的问题。(4).由于导热系数低,塑料管的绝热保温性能优良进而可减少保温层的厚度甚至无需保温。当不同塑料管之间绝热性的比较除导热系数外,还同它们各自的管壁厚度有关。1.1.2 承压性能:承压性能所涉及的内容是在一定条件下塑料管材能够承受的内压力和恒压下的破坏时间。从而确定与之有关的设计参数以及对管材的质量进行评价和监控。一般进行两项试验:液压试验和长期高温液压试验。 各种管材的承压性能见表2表2管 材 工作压力/MPa 试样试验压力/MPa 接头密封试验/MPa 爆破压力/MPa UPVC 1.6 42/h De≤90，4．2PNDe＞90，3．36PN PEX 1.0/95℃1.6/常温 1.22.5 3.55.6 ABS 1.0 3.8/h 4～8 PB 1．6～2．5／冷水1.0/热水 PP-RPP-C 2.0/常温0.6/75℃ 20℃，11h，16MPa80℃，48h，4.8MPa80℃，170h，4.2MPa HDPE 1.0/热水1.6/冷水1.1.3 卫生性能:理化卫生指标。其中PE,PE-X,PP,PB和ABS易达标。而PVC-U管材在生产时应使用无毒PVC树脂和卫生及稳定剂才能满足卫生性能的要求。1.2 给水塑料管的应用结构形式单一,材料品种众多且性能各异.常用给水塑料管的特点列表如下:表3品种 优 点 缺 点 连接方式 PVC-U 抗腐蚀力强，易于粘合，价廉，质地坚硬 有UPVC单体和添加剂渗出，不适用于热水输送；接头粘合技术要求高，固化时间较长 粘合、螺纹 HDPE 韧性好，较好的疲劳强度，耐温度性能较好；质轻，可挠性和抗冲性能好 熔接需要电力；机械连接，连接件大 挤压夹紧、热熔合、电熔合 PEX 耐温性能好，抗蠕变性能好 只能用金属件连接；不能回收重复利用 挤压夹紧 PB 耐温性能好，良好的抗拉、压强度，耐冲击，低蠕变，高柔韧性 国内还没有PB 树脂原料，依赖进口，价高 挤压夹紧、热熔合、电熔合 PP-R 耐温性好 在同等压力和介质温度的条件下，管壁最厚 热熔合 ABS 强度大，耐冲击 耐紫外线差，粘接固化时间较长 粘合、螺纹、电熔合一般情况聚氯乙烯管由于价格低廉,在不考虑水质影响,在冷水供水系统属于首选管材,而当温度较高时,可选用聚乙烯管或交联聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管。1.3 排水塑料管的应用材质单一:硬聚氯乙烯结构形式多样:芯层发泡管,空壁管,螺旋管,芯层发泡螺旋管,空壁螺旋管。其存在的一些问题:(1).热膨胀系数大,需设置伸缩补偿装置来解决。(2).刚度小,平直性差,需加密管卡、支架、吊架来解决。(3).耐热性差,软化温度低,需限制排水温度,限制使用场所和控制与热源的距离来解决。(4).阻燃性差,在穿越楼板、上人屋面的屋面板、防火墙、管道井井壁处需设置阻火圈和防火套管来解决。(5)抗机械冲击性差,需强化施工技术,精心施工来解决。(6)隔声性差,塑料管的噪声大于铸铁管,管道明装且管道位置靠近卧室时,问题尤为突出。降噪的方式,提高管道材质的隔声效果,芯层发泡管空壁管是基于这一思路而开发的；降噪的另一方式是改变水流条件,螺旋管是基于这一思路而开发的。将两种方式结合起来的思路是芯层发泡螺旋管和空壁螺旋管的开发。相同条件下,不同结构形式的排水塑料管,其噪声测定结果:普通管>芯层发泡管>空壁管>螺旋管排水塑料管的应用是在取代普通排水铸铁管的工作上进行的。目前,排水塑料管已可在建筑高度为100m以下的建筑物内使用,但各地区的进展很不平衡。当建筑高度大于、等于100m的高层建筑和不适宜采用排水塑料管的场合,可采用柔性抗震排水铸铁管。[next] 2.金属管2.1 镀锌钢管镀锌钢管的被取代既不意味金属管被取代,也不意味镀锌钢管在整个建筑给水领域被取代。镀锌钢管由于价格低廉、性能优越,防火性能好,使用寿命长等优点,还将在消防给水系统,尤其是自动喷水灭火系统中应用.而塑料管(承压小)则不应在消防给水系统和生活-消防,生产-消防共有系统中应用。2.2 铜管金属管中最具优势的是铜管,铜管应用较久,优点较多,管材和管件齐全,接口方式多样,较多的应用在热水管路中,目前存在的主要问题在于铜的折出量容易超标。2.3 铸铁管给水铸铁管与钢管相比有不易腐蚀、造价低、耐久性好等优点，适合于埋地敷设。缺点是质脆、重量大、长度小等。连接方式一般采用承插连接。卡箍式铸铁排水管是一种新型的建筑用排水管材，60年代开始进入国际市场，经过几十年的推广和应用，这种管材已得到国际上的普遍认可。这种管材与传统的承插式铸铁排水管道相比有许多优点，是一种更新换代产品，但由于这种管材及配件价格相对较贵，所以在国内一直未能得到普及推广。2.4 其它:不锈钢管也受到工程技术人员的青睐,有关方面正从减少壁厚,降低价格方面着手,以利于推广。铝合金管是铝厂向给排水行业推出的新品种。镀镍钢管是和镀锌钢管性质最近,而耐腐蚀性能远远超过镀锌钢管的新颖管材,在解决了降低镀层费用和管材断口处施工现场上镍工艺后,有望在一定范围内得到采用。涂塑钢管则是在金属管材中前景看好的一种管材,且管道布置和敷设、接口方式和施工安装均与镀锌钢管相同,是这种管材最容易被接受。由于其涂层薄、价格低,也最容易被推广。3.复合管:复合管包括衬铅管、衬胶管、玻璃钢管。复合管大多是由工作层(要求耐水腐蚀)、支承层、保护层(要求耐腐蚀)组成。复合管一般以金属作支撑材料，内衬以环氧树脂和水泥为主， 它的特点是重量轻、内壁光滑、阻力小、耐腐性能好；也有以高强软金属作支撑,而非金属管在内外两侧,如铝塑复合管，它的特点是管道内壁不会腐蚀结垢，保证水质；也有金属管在内侧,而非金属管在外侧,如塑覆铜管,这是利用塑料的导热性差起绝热保温和保护作用。根据金属的材料可分为:(1).钢塑复合管(2).不锈钢-塑复合管,塑覆不锈钢管(3).塑覆铜管(4).铝塑复合管，交联铝塑复合管(5)衬塑铝合金管应该说复合管材是管径≥300mm以上给排水管道最理想的管材。它兼有金属管材强度大,刚性好和非金属管材耐腐蚀的优点。但它又是目前发展较缓慢的一种管材。这是因为：（1）.两种管材组合在一起比单一管材价格偏高。(2).两种材质热膨胀系数相差较大,如粘合不牢固而环境温度和介质温度变化又较剧烈,容易脱开,而导致质量下降。复合管的连接宜采用冷加工方式,热加工方式容易造成内衬塑料的伸缩、变形乃至熔化。一般有螺纹、卡套、卡箍等连接方式。由于复合管尚属新型管材，我国还未有统一的设计、施工及验收规范。设计及施工人员往往套用镀锌管的工艺来进行设计与施工，故在此不作一一赘述。
要：近些年来,建筑给排水的最大热点是新型管材的广泛应用。传统的镀锌钢管和普通排水铸铁管由于易锈蚀、自重大、运输施工不便等原因被取而代之。目前, 建筑给排水常用管材主要有塑料管,金属管和复合管三种。现在就常用管材的一些特性,优缺点,使用范围做一简要论述。关键词：建筑给排水 管材 塑料管 金属管 复合管1.塑料管塑料管是合成树脂加添加剂经熔融成型加工而成的制品。添加剂有增塑剂,稳定剂,填充剂,润滑剂,着色剂,紫外线吸收剂,改性剂等。常用塑料管有:硬聚氯乙烯管(PVC-U),高密度聚乙烯管(PE-HD), 交联聚乙烯管(PE-X),无规共聚聚丙烯管(PP-R),聚丁烯管(PB),工程塑料丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)等。塑料管的原料组成决定了塑料管的特性。塑料管的主要优点:(1).化学稳定性好,不受环境因素和管道内介质组分的影响,耐腐蚀性好。(2)．导热系数小,热传导率低,绝热保温,节能效果好。(3).水力性能好,管道内壁光滑,阻力系数小,不易积垢,管内流通面积不随时间发生变化,管道阻塞机率小。(4)．相对于金属管材,密度小,材质轻,运输,安装方便,灵活,简捷,维修容易。(5)．可自然弯曲或具有冷弯性能,可采用盘管供货方式,减少管接头数量。其主要缺点:(1).力学性能差,抗冲击性不佳,刚性差,平直性也差,因而管卡及吊架设置密度高。(2).阻燃性差,大多数塑料制品可燃,且燃烧时热分解,会释放出有毒气体和烟雾。(3).热膨胀系数大,伸缩补偿必须十分强调。所以,在推广塑料管的同时,还需要发展技术克服其缺点。1.1 塑料管性能1.1.1 物理性能：塑料管的物理性能和铝塑复合管,钢管,铜管比较见表1:表1物理性能 单位 PVC-U PE PE-X PP PB ABS 钢 铜 密度 g/cm 1.50 0.95 0.95 0.90 0.93 1.02 7.85 8.89 导热系数 w/mk 0.16 0.48 0.40 0.24 0.22 0.26 50 400 热膨胀系数 mm/m°C 0.07 0.22 0.15 0.16 0.13 0.11 0.012 0.018 弹性模量 MPa 3000 600 600 210000 110000 拉伸强度 MPa 40 25 >25 28 17 40 700 150 硬度 R 120 70 100 60 230HB 使用温度 °C 0-60 -60-60 -60-95 -20-95 -20-95 -20-80塑料管的物理性能影响管道的方式,用途,补偿措施和管道保温等方面。如:(1).PVC-U、PP、ABS的力学性能相对较高, 被视为“刚性管”,明装较好。反之,PE、PE-X、PB作为“柔性管”适合暗敷。(2).塑料管的使用温度及耐热性能决定了PVC-U,PE,ABS仅能用于冷水管,而PE-X,PP, PB则可作为热水管。当建筑物有热水供应系统且冷热水采用统一管材时耐热性能成为主要指标。(3).塑料管因热膨胀系数高,在塑料管路中尤其是作为热水管,采用柔性接口，伸缩节或各种弯位等热补偿措施较多。其中以PE,PP等聚烯烃类为最。施工安装时如果对此没有足够重视,并采取相应技术措施,极易发生接口处因伸缩节而拉脱的问题。(4).由于导热系数低,塑料管的绝热保温性能优良进而可减少保温层的厚度甚至无需保温。当不同塑料管之间绝热性的比较除导热系数外,还同它们各自的管壁厚度有关。1.1.2 承压性能:承压性能所涉及的内容是在一定条件下塑料管材能够承受的内压力和恒压下的破坏时间。从而确定与之有关的设计参数以及对管材的质量进行评价和监控。一般进行两项试验:液压试验和长期高温液压试验。 各种管材的承压性能见表2表2管 材 工作压力/MPa 试样试验压力/MPa 接头密封试验/MPa 爆破压力/MPa UPVC 1.6 42/h De≤90，4．2PNDe＞90，3．36PN PEX 1.0/95℃1.6/常温 1.22.5 3.55.6 ABS 1.0 3.8/h 4～8 PB 1．6～2．5／冷水1.0/热水 PP-RPP-C 2.0/常温0.6/75℃ 20℃，11h，16MPa80℃，48h，4.8MPa80℃，170h，4.2MPa HDPE 1.0/热水1.6/冷水1.1.3 卫生性能:理化卫生指标。其中PE,PE-X,PP,PB和ABS易达标。而PVC-U管材在生产时应使用无毒PVC树脂和卫生及稳定剂才能满足卫生性能的要求。1.2 给水塑料管的应用结构形式单一,材料品种众多且性能各异.常用给水塑料管的特点列表如下:表3品种 优 点 缺 点 连接方式 PVC-U 抗腐蚀力强，易于粘合，价廉，质地坚硬 有UPVC单体和添加剂渗出，不适用于热水输送；接头粘合技术要求高，固化时间较长 粘合、螺纹 HDPE 韧性好，较好的疲劳强度，耐温度性能较好；质轻，可挠性和抗冲性能好 熔接需要电力；机械连接，连接件大 挤压夹紧、热熔合、电熔合 PEX 耐温性能好，抗蠕变性能好 只能用金属件连接；不能回收重复利用 挤压夹紧 PB 耐温性能好，良好的抗拉、压强度，耐冲击，低蠕变，高柔韧性 国内还没有PB 树脂原料，依赖进口，价高 挤压夹紧、热熔合、电熔合 PP-R 耐温性好 在同等压力和介质温度的条件下，管壁最厚 热熔合 ABS 强度大，耐冲击 耐紫外线差，粘接固化时间较长 粘合、螺纹、电熔合一般情况聚氯乙烯管由于价格低廉,在不考虑水质影响,在冷水供水系统属于首选管材,而当温度较高时,可选用聚乙烯管或交联聚乙烯管、聚丙烯管、聚丁烯管。1.3 排水塑料管的应用材质单一:硬聚氯乙烯结构形式多样:芯层发泡管,空壁管,螺旋管,芯层发泡螺旋管,空壁螺旋管。其存在的一些问题:(1).热膨胀系数大,需设置伸缩补偿装置来解决。(2).刚度小,平直性差,需加密管卡、支架、吊架来解决。(3).耐热性差,软化温度低,需限制排水温度,限制使用场所和控制与热源的距离来解决。(4).阻燃性差,在穿越楼板、上人屋面的屋面板、防火墙、管道井井壁处需设置阻火圈和防火套管来解决。(5)抗机械冲击性差,需强化施工技术,精心施工来解决。(6)隔声性差,塑料管的噪声大于铸铁管,管道明装且管道位置靠近卧室时,问题尤为突出。降噪的方式,提高管道材质的隔声效果,芯层发泡管空壁管是基于这一思路而开发的；降噪的另一方式是改变水流条件,螺旋管是基于这一思路而开发的。将两种方式结合起来的思路是芯层发泡螺旋管和空壁螺旋管的开发。相同条件下,不同结构形式的排水塑料管,其噪声测定结果:普通管>芯层发泡管>空壁管>螺旋管排水塑料管的应用是在取代普通排水铸铁管的工作上进行的。目前,排水塑料管已可在建筑高度为100m以下的建筑物内使用,但各地区的进展很不平衡。当建筑高度大于、等于100m的高层建筑和不适宜采用排水塑料管的场合,可采用柔性抗震排水铸铁管。[next] 2.金属管2.1 镀锌钢管镀锌钢管的被取代既不意味金属管被取代,也不意味镀锌钢管在整个建筑给水领域被取代。镀锌钢管由于价格低廉、性能优越,防火性能好,使用寿命长等优点,还将在消防给水系统,尤其是自动喷水灭火系统中应用.而塑料管(承压小)则不应在消防给水系统和生活-消防,生产-消防共有系统中应用。2.2 铜管金属管中最具优势的是铜管,铜管应用较久,优点较多,管材和管件齐全,接口方式多样,较多的应用在热水管路中,目前存在的主要问题在于铜的折出量容易超标。2.3 铸铁管给水铸铁管与钢管相比有不易腐蚀、造价低、耐久性好等优点，适合于埋地敷设。缺点是质脆、重量大、长度小等。连接方式一般采用承插连接。卡箍式铸铁排水管是一种新型的建筑用排水管材，60年代开始进入国际市场，经过几十年的推广和应用，这种管材已得到国际上的普遍认可。这种管材与传统的承插式铸铁排水管道相比有许多优点，是一种更新换代产品，但由于这种管材及配件价格相对较贵，所以在国内一直未能得到普及推广。2.4 其它:不锈钢管也受到工程技术人员的青睐,有关方面正从减少壁厚,降低价格方面着手,以利于推广。铝合金管是铝厂向给排水行业推出的新品种。镀镍钢管是和镀锌钢管性质最近,而耐腐蚀性能远远超过镀锌钢管的新颖管材,在解决了降低镀层费用和管材断口处施工现场上镍工艺后,有望在一定范围内得到采用。涂塑钢管则是在金属管材中前景看好的一种管材,且管道布置和敷设、接口方式和施工安装均与镀锌钢管相同,是这种管材最容易被接受。由于其涂层薄、价格低,也最容易被推广。3.复合管:复合管包括衬铅管、衬胶管、玻璃钢管。复合管大多是由工作层(要求耐水腐蚀)、支承层、保护层(要求耐腐蚀)组成。复合管一般以金属作支撑材料，内衬以环氧树脂和水泥为主， 它的特点是重量轻、内壁光滑、阻力小、耐腐性能好；也有以高强软金属作支撑,而非金属管在内外两侧,如铝塑复合管，它的特点是管道内壁不会腐蚀结垢，保证水质；也有金属管在内侧,而非金属管在外侧,如塑覆铜管,这是利用塑料的导热性差起绝热保温和保护作用。根据金属的材料可分为:(1).钢塑复合管(2).不锈钢-塑复合管,塑覆不锈钢管(3).塑覆铜管(4).铝塑复合管，交联铝塑复合管(5)衬塑铝合金管应该说复合管材是管径≥300mm以上给排水管道最理想的管材。它兼有金属管材强度大,刚性好和非金属管材耐腐蚀的优点。但它又是目前发展较缓慢的一种管材。这是因为：（1）.两种管材组合在一起比单一管材价格偏高。(2).两种材质热膨胀系数相差较大,如粘合不牢固而环境温度和介质温度变化又较剧烈,容易脱开,而导致质量下降。复合管的连接宜采用冷加工方式,热加工方式容易造成内衬塑料的伸缩、变形乃至熔化。一般有螺纹、卡套、卡箍等连接方式。由于复合管尚属新型管材，我国还未有统一的设计、施工及验收规范。设计及施工人员往往套用镀锌管的工艺来进行设计与施工，故在此不作一一赘述。
根据调查统计，在我国管道事故中，腐蚀造成的破坏约占3O%。我国东部几个油田各类管道因腐蚀穿孔达2万次 /年， 更换管道数量400公里/年。四川天然气管道，1971年5月～1986年5月的15年问 因腐蚀导致的爆炸和燃烧事故达83起，经济损失达6亿多元。1993年仅中原油田生产系统因腐蚀生成的经济损失达16亿元。我国石化工业1989年因腐蚀造成的经济损失约20亿元。1、 输油、气钢管腐蚀原理及影响因素长输油、输气钢管少则数百公里，长则几千公里．穿越不同类型的土壤 河流、湖泊，由于土壤的多相性．冬季、夏季的冻结、融化．地下水位变化、植物根茎对涂层的穿透 微生物 杂散电流等复杂的埋地条件给管道造成复杂的腐蚀环有机硫化物、盐、地层水、矿物质 氧。我国油气田生产及城市燃气管网中遇到的腐蚀，绝大多数是电化学腐蚀。土壤腐蚀原理属于电化学腐蚀。土壤腐蚀的主要影响因素有土壤电阻率、土壤的氧化电位、含盐量、水与空气的含量、土壤温度、酸度 微生物、杂散电流2、 输油，气钢管防腐技术埋地输油、输气钢管防腐形式通常有管道内防腐、管道外防腐、管道阴极保护、地上管道防腐。对埋地管道外防腐蚀涂层的要求：具有良好的抗土壤、水、霉菌的腐蚀和施工性能．有良好的电绝缘性．与阴极保护联合使用时防腐涂层应具有一定的耐阴极剥离强度的能力．有足够的机械强度．以确保涂层在搬运和土壤压力作用下无损伤。埋地钢管外防腐涂装技术有石油沥青防腐层，环氧煤沥青防腐涂层、煤焦油瓷漆防腐涂层、聚乙烯粘胶带、熔结环氧粉末防腐涂层、二层PE防腐涂层，三层PE防腐涂层、聚氨酯硬质泡沫塑料防腐保温复合结构．后三种方法是通常使用的方法。
镍和钛的金属合金，具有两种特性：形状记忆效应和超弹性
镍钛合金镍钛合金是一种形状记忆合金，形状记忆合金是能将自身的塑性变形在某些特定温度下自动恢复为原始形状的特种合金。它的伸缩率在20％以上，疲劳寿命达1×10的7次方，阻尼特性比普通的弹簧高10倍，其耐腐蚀性能目前最好的医用不銹钢，因此可以满足各类工程和医学的应用需求，是一种非常优秀的功能材料。记忆合金除具有独特的形状记忆功能外，还具有耐磨损，抗腐蚀，高阻尼和超弹性等卓越的特点。现在，我们就来总结一下镍钛合金的7种特殊性能：
形状记忆特性：形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体後，将马氏体在Mf以下温度形变，经加热至Af温度以下，伴随逆相实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。
，超弹性：所谓的超弹性是指薄片在外力作用下产生远大於起弹性极限应变量的应变，在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下，由於外加应力的作用，导致应力诱发马氏体相变发生，从而合金表现出两种普通材料的力学行为，它的弹性极限远远大於普通材料，并且不再遵守虎克定律。
抗腐蚀性能：有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不銹钢丝相仿。
抗毒性：一般情况下，表面层钛氧化物沉淀的一种屏障，使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放。
6，柔和的矫正力：目前商业上应用的牙齿矫正金属丝包括奥氏体不銹钢丝，钴-铬-镍合金丝，镍铬合金丝，钨合金丝和钛合金丝。关於这些正畸矫正金属镍钛合金的卸载曲线平台最低也最平，说明它最能提供持久柔和的矫治力。
良好的减震特性：由於咀嚼嚼和夜磨牙对於弓丝造成的振动撞击，对牙根及牙周组织的损坏程度。通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现，不銹钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大，超弹性镍钛弓丝初始振动幅度仅为不銹钢丝的一半，弓丝良好的震动和减震特性对於牙齿的健康很重要，而传统弓丝如不銹钢丝，有加重牙根吸收的倾向。
镍钛合金弹簧会随着温度的变化慢慢回缩，是因为温度发生变化时。镍钛合金要收缩。这样导致弹簧也会回缩。
（一）镍钛合金的相变与性能顾名思义，镍钛合金是由镍和钛组成二元合金，由于受到温度和机械压力的改变而存在两种不同的晶体结构相，即奥氏体相和马氏体相。 镍钛合金冷却时的相变顺序为母相（奥氏体相）-R相-马氏体相。 R相是菱方形，奥氏体是温度较高（大于同样地:即奥氏体开始的温度）的时候，或者去处载荷（外力去除Deactivation）时的状态，立方体，坚硬。形状比较稳定。而马氏体相是温度相对较低（小于Mf:即马氏体结束的温度）或者加载（受到外力活化）时的状态，六边形，具有延展性，反复性，不太稳定，较易变形。（二）镍钛合金的特殊性能1、形状记忆特性（shape memory） 形状记忆是当一定形状的母相由Af温度以上冷却到Mf温度以下形成马氏体后，将马氏体在Mf以下温度形变，经加热至Af温度以下，伴随逆相变，材料会自动恢复其在母相时的形状。实际上形状记忆效应是镍钛合金的一个由热诱发的相变过程。2、超弹性 (superelastic) 所谓的超弹性是指试样在外力作用下产生远大于起弹性极限应变量的应变，在卸载时应变可自动恢复的现象。即在母相状态下，由于外加应力的作用，导致应力诱发马氏体相变发生，从而合金表现出不同于普通材料的力学行为，它的弹性极限远远大于普通材料，并且不再遵守虎克定律。和形状记忆特性相比，超弹性没有热参与。总而言之，超弹性是指在一定形变范围内应力不随应变的增大而增大，可将超弹性分为线性超弹性和非线性超弹性两类。前者的应力-应变曲线中应力与应变接近线性关系。非线性超弹性是指在Af以上一定温度区间内加载和卸载过程中分别发生应力诱发马氏体相变及其逆相变的结果，因此非线性超弹性也称相变伪弹性。镍钛合金的相变伪弹性可达8%左右。 镍钛合金的超弹性可随着热处理的条件的变化而改变，当弓丝被加热到400ºC以上时，超弹性开始下降。3、口腔内温度变化敏感性：不锈钢丝和CoCr合金牙齿矫形丝的矫治力基本不受口腔内温度的影响。超弹性镍钛合金牙齿矫形丝的矫治力随口腔温度的变化而变化。当变形量一定时。温度升高，矫治力增加。一方面，它可以加速牙齿的运动，这是因为口腔内的温度变化会刺激由于矫治器件造成造成毛细滞息的血流停滞部位的血液流动，从而使得在牙齿移动过程中修复细胞得到充分营养，维持其生机和正常功能。另一方面，正畸医生无法精确控制或测量口腔环境下的矫治力。4、抗腐蚀性能：有研究表明镍钛丝的抗腐蚀性能与不锈钢丝相仿5、抗毒性：镍钛形状记忆合金特殊的化学组成,即这是一种镍钛等原子合金,含约50%的镍,而已知镍有致癌和促癌作用。一般情况情况下，表面层钛氧化充当了一种屏障，使Ni-Ti合金具有良好的生物相容性。表面层的TiXOy和TixNiOy能抑制Ni的释放。6、柔和的矫治力：目前商业上应用的牙齿矫形金属丝包括奥氏体不锈钢丝、钴-铬-镍合金丝、镍铬合金丝、澳大利亚合金丝、金合金丝和ß钛合金丝。关于这些正畸矫正金属丝在拉伸试验和三点弯曲试验条件的载荷-位移曲线。镍钛合金的卸载曲线平台最低也最平，说明它最能提供持久柔和的矫治力。7、良好的减震特性：由于咀嚼及夜磨牙对于弓丝造成的震动越大，对牙根及牙周组织的损害越大。通过不同弓丝衰减实验的结果研究发现，不锈钢丝震动的振幅比超弹性镍钛丝大，超弹性镍钛弓丝初始震动振幅仅为不锈钢丝的一半,弓丝良好的震动和减震特性对于牙齿的健康很重要，而传统弓丝如不锈钢丝，有加重牙根吸收的倾向。（三）镍钛合金丝的分类EvansandDurning分类法1）1940年，黄金弓丝、钴铬合金丝和不锈钢圆丝2）1960年，马氏体稳定化合金：多为镍钛合金在马氏体状态下变形后制得。该种弓丝刚度低，可产生较轻的矫治力。不存在由应力或者温度引起的马氏体相变，因此不呈现记忆效应和超弹性。3）1980年，中国镍钛合金和日本镍钛合金弓丝，为奥氏体激活合金：即在任何状态下都呈现奥氏体状态，置于口内和口外都不具有由温度引起的马氏体状态，马氏体状态只能由应力引起，具有超弹性，但是不具备形状记忆功能。该种弓丝有极佳的回弹性及较低的刚度，能产生较弱的矫治力，。作大的特点是从最初的启动到最后阶段，其产生的力持续恒定，在治疗早期牙齿不整齐时，效果较好。缺点是常温下无法弯制成型，不易焊接。若将该公司作为主弓丝，常可引起不希望的扩弓或者缩弓，且难以建立良好的前磨牙、磨牙排列。4）1990年，马氏体激活镍钛合金：即TTR低于口腔温度或者与口腔温度非常相近，在室温时以一种多元状态存在，易于变形，置于口腔内时，由应力引起的和室温引起的马氏体同时向奥氏体转变，即存在形状记忆功能和超弹性。在常温（25℃左右）及以下温度易于变形，而当达到一定温度（32℃左右）以上，又会恢复到原来预成形状，表现出形状记忆加超弹性特性。北京圣玛特科技有限公司的Smart牌和3M公司的NitinolHA牌都是典型的代表产品。热激活镍钛弓丝正因为这种特性，将其维持在常温及以下温度状态可以轻松操作成型，并安放到托槽中就位，而当在口腔中受体温热量而激活后，可产生出形状恢复力，又为矫形提供所需的力量。因热激活型镍钛矫形丝所具有的“遇冷变软，受热激活而变得弹性大”的特点，患者可以在医生的指导下，利用口含冷、热水的方式改变矫治力，更加方便了矫治者的矫正，减少了初期矫治的不适感。5）Gradedthermodynamic:增加的热力学镍钛合金：将TTR温度高于口腔温度，大概是40℃左右，这样，当镍钛弓丝置于口腔内时，仍然为多元状态，弓丝较为柔软，在口含热水时，才有奥氏体相变。因此，矫治力更加弱，可以作为成人患者和牙周病患者的初始弓丝。Omcro公司生产的含铜镍钛丝以及日本低滞后L-H镍钛弓丝便具有此种性能。（四）镍钛合金丝的临床应用：1、用于患者牙列的早期排齐整平由于镍钛合金弓丝的超弹性和形状记忆性能以及较低的应力-应变曲线，目前临床上常规将镍钛合金弓丝作为最初期纳入矫治体系的弓丝，这样，患者的不适感会大大减低。由于目前存在几种不同直丝弓矫治技术，MBT技术推荐使用0.016英寸热激活镍钛合金弓丝（HANT丝），DEMON自锁托槽技术推荐使用由Omcro公司生产的含铜的热激活镍钛合金弓丝（相变温度大概在40度左右），O-PAK矫治技术推荐使用0.016英寸超弹性镍钛合金弓丝用于早期排齐整平。2、镍钛弹簧：镍钛推簧与拉簧是一种用于牙齿正畸的弹簧，具有镍钛超弹性的特别，适合于正畸矫治开拓牙齿间的间隙和向不同方向牵拉牙齿。镍钛螺旋弹簧伸长1mm可产生大约50g的力。镍钛螺旋弹簧具有很高的弹性性能，在拉伸状态下可产生较为柔和、稳定的持续力。力的衰减很小，能产生符合临床移动牙齿所需的较理想的正畸力。符合生理要求。镍钛丝拉簧的高弹性、永久变形率极低,与相同直径的不锈钢丝相比,其释放的矫治力相差3.5-4倍。故在正畸矫治应用中,患者不仅疼痛轻,感觉力量柔和持久,且复诊时间减少,缩短了疗程,提高了疗效,是正畸治疗中的一种新的优良的力学装置。3、L-H弓丝是日本的Dr.Soma等研究开发的，由Tomy公司生产。“LH”是名自“LowHysteresis”,也就是说，当此弓丝被结扎到托槽上时，即弓丝被激活时产生的应力和移动牙齿时即弓丝慢慢恢复原状时产生的应力的差距很小。即滞后很小。SOMA等比较了LH弓丝和其他镍钛合金丝的应力应变曲线，L-H弓丝的滞后范围最小，这一特性使弓丝有低载荷和持续轻力的优势，同时该曲线初始斜度低，说明该弓丝刚度低，其余类型的镍钛合金弓丝的滞后曲线表明其刚性较大，显然L-H弓丝有明显的机械学优势。由于LH丝镍钛成分中钛的含量比例较一般镍钛弓丝高，因此将其称之为钛镍丝，并有实验证明其吸震效果较强。LH镍钛丝的另一个特点是可以弯制，并可以用热处理仪器加热定型，因此LH镍钛丝也可以从排齐整平、打开咬合到关闭间隙，以及最后的完成阶段，上下各一条弓丝即可以完成治疗，只要每一个阶段将弓丝取出弯好所需的形状，再用热处理仪器将之定形，加强硬度即可。目前在临床上使用L-H弓丝进行扩弓治疗，矫治开颌、偏颌以及反颌，因其力量的持续稳定和柔和，效果较好。同时常常配合使用J钩来改善弓丝较软的不足。虽然MEAW技术对于矫治以上错颌也有理想的效果，但繁复的弓丝弯制常使许多医师望而却步。因此有些医师改采用与力学系统类似的摇椅型镍钛弓丝加上前牙垂直牵引，虽然这样也有类似的效果，但总觉得与MEAW比较时，各个独立的牙移动的方面不如MEAW技术，原因在于摇椅型镍钛丝是一条连续的弓丝，并且亦没有办法弯折。因此，托槽粘接的角度与弓丝的摇椅曲度决定了每一颗牙齿的角度，不像MEAW技术中每一个牙齿的角度较有个别调整的空间。使用LH镍钛弯上摇椅，再用弓丝成形器在口内弯折后倾弯或者前倾弯，效果相当理想。
镁合金成形技术研究进展熊守美1 , 苏仕方2(11 清华 - 东洋镁铝合金成形技术研究开发中心 , 清华大学机械工程系 100084 ; 21 中国机械工程学会铸造分会 ,辽宁沈阳 110022)摘要: 镁合金材料及其成形技术的研究和开发对于扩大镁合金在我国的应用具有十分重要的意义。根据第四届中国国际压铸会议论文资料, 综述了国内外镁合金材料及其成形技术的的国内外发展趋势, 包括材料、成形技术及数值模拟等, 展望了镁合金的开发与应用前景。关键词: 镁合金; 材料; 成形技术; 数值模拟中图分类号: TG24912 ; TG14612 2 文献标识码: A 文章编号: 100124977 (2005) 0120020204+Research Progress on Processing Technologyof Magnesium AlloysXIONG Shou2Mei1 , SU Shi2Fang2(11Tsinghua2TOYO R &D Center of Magnesium and Aluminum Alloys Processing Technology , Departmentof Mechanical Engineering , Tsinghua University , Beijing 100084 , China ; 21Foundry Institution of ChineseMechanical Engineering Society , Shenyang 110022 , Liaoning , China)Abstract : Research and development of magnesium alloys and their processing technology are of greatimportance in promoting domestic applications of magnesium alloys in China. Based on the conferencepapers of the 4th China International Die casting Congress & Exhibition , this paper reviewed the trend ofresearch and development of magnesium alloys and their processing technology at home and abroad , in2cluding materials development , processing technology , and numerical simulation technology , etc. At thesame time , the prospect for magnesium applications was also discussed.Keywords : magnesium alloy ; materials ; processing technology ; numerical simulation镁合金正被广泛用于汽车、航空、电子以及消费原因 , 使它难以作为关键零部件 (如发动机零件) 材品工业中的各种结构件。尽管这些应用的增长主要受料在汽车等工业中得到更广泛的应用。同时镁合金密重量减轻的驱动 , 但是 , 镁合金的其它优点也起着重排六方的晶体结构决定了其塑性变形能力较差 , 如何要的作用。其一 , 是它们对压铸工艺的独特适应性 ,解决这一问题是镁合金应用的关键之一。针对上述问可以高速生产近终形零件; 其二 , 优良的模具寿命所题 , 研究人员取得了以下进展。节约的生产成本 , 可以弥补其原材料价格比铝合金稍111 压铸镁合金材料开发贵的不足 , 增强与压铸铝合金的竞争力; 此外 , 极好针对商用压铸镁合金抗高温蠕变性能较差的现状 , 以的可加工性能和减振性能也是镁合金具有的重要性AZ 91 合金为基准合金 , 一汽铸造研究所的研究人能。中国现在是世界上最大的镁生产及出口国 , 但镁员〔1〕进行了抗高温蠕变压铸镁合金的开发。论文讨合金在中国工业 , 尤其是汽车工业中的应用仍很有论了稀土元素 Ce , Y, Nd 以及 Ca 和 Si 的添加对压限。因此 , 深入开展镁合金及其成形技术的研究开铸镁合金在常温拉伸性能以及 150 ℃条件下的蠕变行发 , 对于扩大镁合金在中国工业中的应用具有十分重为 , 显微组织的影响 , 以及对表面处理和腐蚀试验的要的意义。影响 , 并进行了实际产品的生产。在第四届中国国际压铸会议的 50 余篇学术论文该文综合考虑合金的化学成分、合金元素的固溶中 , 涉及镁合金及其成形技术的相关论文、学术报告度、各种金属间化合物 , 在保持 AZ 91 合金基本成分有 10 余篇 , 本文将从镁合金材料、成形工艺 , 镁合不变的条件下 , 设计了四组试验合金进行考查。采用金熔体保护及镁合金成形过程数值模拟等方面总结会挤压的方法试制了 30 种成分合金试棒 , 对试棒的常议论文所涉及的相关领域的研究进展。温力学性能和腐蚀行为进行了测试 , 并初步考查了铸造性能和蠕变抗力。通过试验 , 开发的新合金性能接1 镁合金材料研究近德国大众公司开发的 MRI2153 合金 , 合金工艺性能耐热性及疲劳性能是阻碍镁合金广泛应用的主要与 AZ 91 合金相当 , 可以采用与 AZ 91 合金相同的生收稿日期: 2004211220 收到初稿 , 2004211229 收到修订稿。作者简介: 熊守美 (1966 - ) , 男 , 湖北麻城人 , 博士 , 博士生导师 , 主要从事压铸工艺和技术方面的研究。E2mail: smxiong @tsinghua1edu1cn铸造熊守美等: 镁合金成形技术研究进展·21 ·产工艺。在采用沈阳应用化学研究所低成本的电解镁造四大方面为主。其中压铸仍为最主要的成型工艺 ,- 稀土中间合金情况下 , 有效地控制了成本。在蠕变我国镁合金压铸件产量由 1995 年的 1 562 t 提高到试验中发现 , Mg2Al2Re2Zn 体系中的强化相 Al11Ce3 在2002 年的 4 950 t , 7 年里产量增长了 2 倍多 , 平均少量 Ca 存在下稳定性可以进一步提高。Nd 和 Y的添年增长率达 18 %。利用镁合金压铸件代替传统铸铁、加不会使 AZ 91 合金的晶粒度改变 , 但可以产生固溶铸钢件 , 甚至代替铝压铸件 , 正成为制造业特别是汽强化 , 具有极佳的蠕变性能。车制造业的发展趋势〔4〕。112 压铸镁合金的低周疲劳行为研究211 镁合金压铸沈阳工业大学的研究人员〔2〕通过试验发现: 压目前 , 镁合金压铸工艺的研究热点主要集中在两铸态 AZ 91 疲劳寿命最低; 在高应变幅条件下 , 压铸大方面: 镁合金压铸零件的开发设计和镁合金压铸工态 AM50 + Nd 疲劳寿命高于镁合金 AZ 91 , 在较低艺的完善创新。随着模具设计水平和压铸零件性能的应变幅条件下 , 压铸态 AM50 + Nd 的寿命要低于经提高 , 镁合金压铸件的应用领域已经从传统的笔记本过固溶处理的 AZ 91 的疲劳寿命; 经过固溶处理的电脑外壳、手机外壳等表面覆盖件发展到了发动机支AZ 91 镁合金的过渡疲劳寿命明显高于压铸态 , 压铸架、轮毂、框架件等受力部件以及安全部件。态 AM50 + Nd 镁合金的过渡寿命要高于压铸态 AZ相应地 , 为了满足不断提升的零件性能要求 , 随91。经过固溶处理以后 AZ 91 中的β相消失 , 使材料着材料科学和其他科学技术的进步 , 在传统压铸工艺的延展性增加 , 循环硬化程度有所降低。的基础上衍生出了真空压铸、充氧压铸、超低速压铸113 镁合金的铸态组织研究等诸多分支技术。其中真空压铸以其极低的铸件含气镁铝合金在未经变质处理时 , 铸态下晶粒尺寸可量、较好的设备兼容性和优异的铸件性能等优点得到达 3 ×10 ～5 ×10 m , 组织很粗大。合金的组织决2424了高度重视和大力发展。众所周知 , 压铸件的气孔问定性能 , 性能决定合金的应用 , 以往镁合金的组织控题是限制其性能提高的主要瓶颈。真空压铸在传统压制主要是为了提高其塑性变形能力。因为镁合金为密铸工艺周期上耦合真空系统抽除型腔气体 , 是一种减排六方 , 这就决定了其塑性变形能力较差。而实践证少压铸件气孔 , 去除铸模内气体和润滑剂蒸汽的有效明 , 细小等轴晶可以改善镁合金的塑性变形能力。而方法。目前研究的热点是如何在型腔内得到更高的真半固态触变成形也要求初始的铸态组织应为细小的等空度 , 及相应的模具密封工艺。高真空压力铸造得到轴晶组织 , 因此如何控制镁合金的组织是镁合金半固的零件不仅可以大大降低微孔和气孔等铸造缺陷 , 还态成形的关键之一。可以进行热处理和压铸焊接〔5〕。常用的镁合金组织控制工艺主要有液态处理法和沈阳工业大学的研究人员〔6〕研究了压铸镁合金固态处理法两大类。液态处理法由于简单、易于实轮毂缺陷的产生原因 , 通过对浇注系统和零件结构的现 , 不外加额外设备等 , 在工业应用中具有广阔的空改进及压铸工艺参数的调整 , 有效地仿真了缺陷的产间。液态处理法包括添加晶粒细化剂法、过热处理生 , 明显改善了压铸镁合金轮毂件的质量。法、熔体搅拌法两大类。固态处理法包括等静角压清华大学的研究人员〔7〕与一汽合作 , 系统地研(ECEA) 法、大比率挤压法和铸造粉末法。但对以究了各种压铸工艺参数对镁合金压铸件质量的影响规上这些方法的机理还不是很清楚或是方法正处于试验律 , 成功开发了一汽集团首件镁合金压铸件并投入实阶段。对镁合金的组织控制机理缺乏了解 , 产生了一际生产。目前 , 正进行镁合金真空压铸及超低速压铸些混淆 , 导致工业中对镁合金的组织控制主要依靠经的实验研究。验的方法〔3〕。到目前为止 , 对镁合金组织控制的研212 低压铸造究 , 主要集中于外来质点对形核的促进作用、抑制晶低压铸造由于其充型过程的平稳性和良好的排气粒生长的作用和溶质对形核率的影响。在镁合金熔体性能 , 被广泛应用于轮毂等对铸件缺陷较为敏感的零中加入少量的孕育剂 (MgCO3、C2Cl6、FeCl3 等) 或件制造。而传统低压铸造工艺所采用的压缩空气 , 由溶质原子 (Zr、Ca、Sr、RE 等) , 能细化镁合金的铸于气体纯度不够及氧的分压过高所造成的氧化和吸气造组织并改变沉淀物的形貌 , 提高镁合金的力学性等问题会造成铸件的氧化夹杂、微裂纹、缩孔和缩松能 , 改善压力加工性能。但是 , 镁合金组织细化的研等铸造缺陷 , 限制了低压铸造的推广。采用电磁泵充究和应用远不如铝合金的深入 , 值得进一步研究。型的低压铸造新工艺技术 , 以电磁泵充型技术为核心 , 在加压充型和保压时 , 采用非接触式的电磁力直2 镁合金成形技术研究开发接作用于液态金属 , 实现了铝液的平稳输送和充型 ,当前 , 镁合金的成型工艺仍然以 压 力 铸 造并防止由于紊流所造成的二次污染 , 得到了较高的铸(HPDC) 、低压铸造 (L PDC) 、挤压铸造和半固态铸件质量。同时引入计算机控制系统 , 提高了工艺执行Jan. 2005·22 ·FOUNDRYVol154 No11的准确度 , 也使生产效率得到了提升〔8〕。此外 , 由体保护原理的基础上 , 讨论了各种混合气体保护的缺于电磁泵低压铸造工艺所采用的开环控制方式对控制点 , 研究了不同配比、不同的温度和操作条件下精度具有较高的要求 , 针对工艺参数的测定和电磁设HFC2134a 气体对液态镁合金的保护效果 , 并且研究备的开发也展开了一系列研究工作〔9- 10〕。了相关工艺参数和防护工艺。研究结果认为 HFC2213 半固态铸造134a 气体相对于 SO2 和 SF6 具有更优良的保护特性 ,半固态铸造工艺自诞生以来一直受到了广泛的关可作为镁合金熔体气体保护的一种优先选择。注 , 处于研究的前沿。由于该项技术对设备依赖性较4 镁合金压铸过程数值模拟大 , 目前研究重点主要集中在设备性能的提升和完善上。新开发的第二代触变成形机 , 最高射出速度达到在镁合金压铸生产过程中 , 液态或半固态的金属5 m/ s , 其螺杆、套筒等关键部件采用新型合金 , 耐在高速、高压下充型 , 并在高压下迅速凝固 , 容易产高温及热传导性能有所提升 , 锁模机构的刚性和速度生气孔等铸造缺陷。由于镁合金压铸充型速度比铝合得到加强 , 降低了能耗 , 得到了更高的铸件质量和生金更高 , 凝固速度更快 , 因此 , 镁合金压铸对模具的产效率〔11〕。与此同时 , 针对触变成形法的研究也促流道系统及热平衡设计提出了更高的要求。充分了解使了一批新技术的投入使用 , 如热流道系统、长喷嘴充填过程的流动和换热规律 , 设计合理的铸件、铸型技术、触变成形锻压工艺等。结构及浇注系统 , 选择恰当的压铸工艺参数 , 不仅可214 挤压铸造以降低铸件废品率 , 提高铸件质量和生产效率 , 而且挤压铸造在镁铝合金材料领域 , 以其高铸件质可以延长模具的使用寿命。数值模拟方法为解决上述量、高力学性能和高致密度得到了密切的关注。挤压问题提供了有效的手段。通过压铸充型过程流场、温铸造可以使任何壁厚的零件进行固溶热处理 , 从而得度场的数值模拟 , 能够较准确地表达压铸充型过程的到高于常规压铸的力学性能。另一方面 , 挤压铸造可流动和传热规律 , 实现理想的型腔充填状态及模具热以利用在凝固过程中加压的方法 , 得到优于低压铸造平衡状态 , 预测可能产生的卷气、冷隔等缺陷 , 进而的铸件致密结构。同时 , 挤压铸造和半固态铸造的密优化压铸工艺 , 对实际压铸生产具有重要的指导意切联系也使这项技术处于研究的热点。目前挤压铸造义。因而 , 计算机模拟仿真技术被广泛用于镁合金压面临的主要问题是对技术和过程控制要求过高 , 要求铸件的模具设计及工艺分析。的投资比较高。目前的研究重点主要集中在挤压顶清华大学的研究人员〔4〕长期从事压铸过程模拟针、吸热棒的运用 , 挤压位置的选择 , 工艺参数的控仿真技术的研究工作 , 并成功将模拟仿真技术用于镁制等方面〔12〕。合金压铸件的模具设计优化、热平衡分析及模具热应挤压铸造既可以采用专用设备进行生产 , 也可以力和变形的分析。同时 , 特别对压室中的液态金属流在常规压铸机上进行。他解决了传统压铸机不能生产动进行了模拟 , 系统地研究了低速压射速度及压室充厚大件 , 压铸件普遍存在的缩孔缩松问题 , 可生产各满度等参数对压室中的气体卷入 , 并在此基础上提出种不同强度和流动性的合金 , 简化了压铸模具设计的了低速压射的优化工艺。思路 , 降低了简单零件的压铸模具成本 , 使得中小批沈阳工业大学的研究人员〔15- 16〕采用 FLOW3D量零件使用压铸工艺生产变成可能。以挤压铸造技术对不同镁合金铸件的充型过程及凝固过程进行了模拟为基础 , 对常规铸造、低压铸造和传统挤压铸造机进分析 , 为镁合金压铸件模具设计及预测缺陷位置提供行的改造为挤压铸造技术的推广做出了贡献〔13〕。了理论指导 , 有效地提高了镁合金压铸件质量及降低模具设计成本。3 镁合金熔体保护5 结束语镁及镁合金的气体保护熔炼技术是目前生产高纯度、高品质镁合金的技术关键。20 多年前 , 在熔炼随着镁合金压铸件的广泛应用 , 提高其压铸性能镁和镁合金时采用 SF6 做保护气体 , 是当时镁工业界和抗高温蠕变性能已成为当前重要的研究课题。我国最大的进步。因为它消除了以前使用 SO2 和熔剂熔的稀土资源丰富 , 稀土镁合金的性能优良 , 开发具有炼所产生的大多数问题。但到了 1990 年 , SF6 和类中国特色的压铸稀土镁合金 , 提高其抗高温蠕变性似物的高温室效应 (是 CO2 的 24 000 倍 , 并能在大能 , 具有重要意义。气中长期存在 3 200 年) 迫使镁工业用户必须寻找技压铸是镁合金最主要的成形工艺 , 为了进一步提术上可行 , 经济、环保的替代保护气体。寻找 SF6 的高镁合金零件的的质量及扩大镁合金的应用领域 , 应替代保护气体是目前镁工业界的一个重要课题。积极开展一些新的成形工艺方法 (如真空压铸、超低华北工学院的研究人员〔14〕在论述镁合金熔体气速压铸、挤压铸造、半固态铸造等成形方法) 的基础铸造熊守美等: 镁合金成形技术研究进展·23 ·研究工作。镁合金成形技术对工艺过程提出了更高的四届中国国际压铸会议论文集 〔C〕. 北京: 机械工业出版社 ,要求 , 采用数值模拟技术可以优化成形工艺 (模具设2004. 35 - 39〔9〕 许音 , 彭有根 , 杨晶. 直流电磁泵低压铸造系统工艺参数测定计) , 控制模具热平衡 , 提高产品质量和降低废品率。〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集〔C〕. 北京: 机械工业出版社 , 2004. 84 - 88参考文献:〔10〕 刘云 , 杨晶 , 党惊知. 磁铁结构参数对电磁泵磁场强度的影响〔1〕 刘海峰 , 佟国栋 , 侯骏 , 等. 含稀土抗蠕变压铸镁合金的开发〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集〔C〕. 北京: 机械工业〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集 〔C〕. 北京: 机械工业出版社 , 2004. 103 - 108出版社 , 2004. 145 - 155〔11〕 李博文. 新一代触变成形机特点〔A〕. 第四届中国国际压铸会〔2〕 申健 , 洪成森 , 李锋 , 等. AZ91 与 AM50 + Nd 镁合金的低周议论文集〔C〕. 北京: 机械工业出版社 , 2004. 40 - 46疲劳行为〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集 〔C〕. 北京:〔12〕 夏云 , 里奇·杰卡斯 , 马克·亨特. 挤压铸造及其过程和质量控机械工业出版社 , 2004. 133 - 138制技术〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集〔C〕. 北京: 机〔3〕 李元东 , 郝远 , 陈体军 , 等. 镁合金的铸态组织控制工艺与机械工业出版社 , 2004. 47 - 54理〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集〔C〕. 北京: 机械工〔13〕 欧阳明. 从普通压铸、挤压、低压铸造机的改造认识挤压压铸业出版社 , 2004. 156 - 161技术〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集〔C〕. 北京: 机械〔4〕 唐玉林 , 苏仕方 , 徐爽. 从世界压铸工业及市场发展看我国压工业出版社 , 2004. 109 - 115铸工业〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集. 北京: 机械工〔14〕 靳玉春 , 郭琪敏 , 许小忠 , 等. 液态镁合金气体保护方法研究业出版社 , 2004 , 1 - 10发展趋势〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集〔C〕. 机械工〔5〕 Mamoru Murakami , Hiroyuki Omura. High vacuum die cast tech2业出版社 , 2004. 167 - 172nology and its application〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集〔15〕 张艳 , 吴伟 , 等. 镁合金压铸充型过程的优化〔A〕. 第四届中〔C〕. 北京: 机械工业出版社 , 2004. 16 - 20国国际压铸会议论文集〔C〕. 北京: 机械工业出版社 , 2004.〔6〕 于宝义 , 王峰 , 刘正 , 等. 压铸镁合金轮毂缺陷分析与解决措25 - 30施〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集〔C〕. 北京: 机械工〔16〕 洪成淼 , 申健 , 等. 镁合金压铸件缺陷的计算及模拟仿真分析业出版社 , 2004. 173 - 179〔A〕. 第四届中国国际压铸会议论文集〔C〕. 北京: 机械工业〔7〕 熊守美. 镁合金压铸成形技术研究进展〔R〕. 第四届中国国际出版社 , 2004. 226 - 230压铸会议学术报告 , 2004〔8〕 侯击波 , 霍立兴 , 程军. 电磁泵低压铸造控制系统研究〔A〕. 第(编辑 : 曲学良 , qxl @foundryworld1com)
合金耐腐蚀性比镁好镁会与空气接触反应生成氧化膜而合金会与空气有较少接触
镁合金的优越性目前3C产品外壳大都使用塑胶材料（如PC、ABS、PC/ABS或添加纤维等）。一般厚件3C产品（厚度2.5-3.2mm,长度比<100），可用射出成型或气体辅助成型制作，但厚度太大或长度比太小，会产生喷泉流现象，造成产品外观瑕疵且应力分布不均，致使产品强度减弱。而目前3C产品外壳有越来越薄的趋势，以薄壳成型来制作，当肉厚低于1mm时，产品刚性及耐冲击性的要求快速上升。如此，一般塑料材料已不适用，若添加纤维来增强强度，散热及电磁遮蔽、产品耐冲击性又差。因此，为解决以上问题，选择另类材料及新的加工工艺将成为必然。镁合金在此情况下脱颖而出。一、镁合金的特点： 轻量化 镁合金比重为铝合金的68%，锌合金的27%，钢铁的23%，所以它在所有结构用合金中属于最轻者。因此镁合金适用于汽机车零件、机械零件、3C产品外壳、建筑材料等产品。极佳的电磁遮蔽性手机及电脑的金属外壳能提供优越的抗电磁保护作用。一般而言，轻的电脑外壳采用不支持电磁遮蔽的塑料，它需要再加工或喷层导电漆来达到电磁遮蔽性的要求。镁合金外壳能够完全吸收频率超过100dB的电磁干扰。极佳的热传导性及热扩散性 一般来讲，笔记本电脑的电力消耗大约20至30瓦。因此，热传导是考虑系统稳定的一个主要因素。在笔记本电脑内，CPU能达到最高温度。因此，为了防止电脑温度过高，我们就必须防止CPU过热。通常，笔记本电脑的设计者选择导热管加风扇来使系统降温，但是随着CPU频繁地升级，这种方法将不能有效地降低系统的温度并会导致一些设计上的问题，比如更大的电力消耗以及空间不够。根据最近的测试报告，镁合金的热传导性是塑料的100倍，所以如果选择镁合金外壳，过热的问题就会得到缓和与解决。刚性高，耐冲击 镁合金具有多方面的优势。尽管它的比重要比塑钢轻,但它的强度和刚性都要比塑钢强得多。根据测试报告，对镁合金笔记本电脑外壳的耐冲击性测试如下：1 将一米高五磅重东西以自由落体的方式撞击镁合金笔记本电脑外壳，镁合金外壳可以承担它的撞击，而不造成损伤；2 将镁合金外壳的笔记本电脑从一米高的地方落下，镁合金外壳不容易破裂，而且因为具有防震效果，所以能够保护内部零件。耐蚀性佳镁合金的耐蚀性（在盐腐蚀试验中）是碳钢的8倍，铝合金的4倍，更是塑料材料的10倍以上，防腐能力是合金中最佳者。美好的质感自上世纪起，人类对金属质感、光泽仍有不可抹减的爱恋，多种品牌型号的手机外壳做成类金属样式，但其光泽仍与金属有差距，质感更不同于金属。但镁合金作为金属，外观及质感极佳，对于工业设计师而言，这是不可忽略的事实。费用考虑 尽管塑料比镁便宜，但使用塑料的笔记本电脑外壳需要制作得厚些（超过2mm）以便保持坚固性。在使用后，由于内部温度的上升，塑料常产生软化作用，不足以达到支撑的强度。这就迫使设计者常在塑料内部增加金属支撑框体，以保护内部零件。且成型以后，工程塑料仍需作电镀或加金属薄膜以使它具备抗电磁干扰功能。这些工序都会大量增加采用塑料外壳的成本。镁合金外壳可以被制作得更薄些（在0.35mm到1mm之间）并且外观方面它也可以烤漆或电镀过程。尽管有一些外壳的成本可能会比塑料高些，但是经过一些合适的设计，如不用埋螺丝，不用不锈钢支撑，不用导电漆等等； 及专业的生产控制，它的成本可以与塑料一样。同时，与铝合金，锌合金来做成本比较，它还是低成本的材料，并且还可以提供了一些附加的价值，比如可以给人一种高档及高科技产品的外观形象。环保产品 塑料产品超过使用寿命，大部分不能回收，变成万年垃圾与废物。这引起了环境保护的广泛关注。越来越多的国家已经立法来限制塑料的使用或者让生产商来承担塑料产品报废后的回收处理。而镁合金不同，它可以完全回收，其回收价值是钢制品的十倍。当工业发展到一定程度，将会有回收厂来处理用完的产品。因此，对消费性生产厂商来说，用镁合金有很多有利的衍生效果。超薄—美学的设计 是超薄型的材料，一般的厚度都在0.35mm到1mm之间，但在塑料生产里，在2.54mm以下。这个薄度对塑料来说很难达到，而以铝合金来说，光外壳的厚度大约就是2mm以上。而镁合金外壳的厚度可以降到1mm甚至更薄。正因为这一点，对镁合金来说，要保持机壳的总厚度在2.54mm以下要容易的多。因此，大多数超薄笔记本电脑以及手机外壳正在采用镁合金材料作外壳。优良的压铸及后加工技术本公司优良的镁合金压铸制造技术已经使得3C产业使用镁合金外观件及内部结构件成为一种发展趋势。随着产业的不断扩大和生产良率的不断提高，镁合金将会变得很流行，各种设计与外观都已达到技术成熟的地步，并且将会被继续广泛应用。不可燃性 电子产业的应用，工程塑料已经考虑到了燃烧问题。但是镁合金熔点达427℃，和塑料相比，它具有很好的不可燃性，尤其是使用在汽机车零部件以及建筑材料上，可以避免瞬间的燃烧。稳定的资源 镁在地壳中的储量居第八位，大部分的镁原料自海水中提炼，所以它的资源是稳定的、充分的，绝对不虞匮乏。 我们是镁合金专业工厂，如果你要更了解镁合金，请登录我们的网站《》
人类从海洋中获得了许多好处，然而，这些好处不是无限的，事实上，在许多情况下它们正处于危急之中。在气候变化中，首当其冲的是沿海社区尤其是那些生活在小岛屿发展中国家的人民。因此，遏止红树林、盐沼和海草等沿海生态系统的衰退，在有助于减轻气候变化的不利影响的同时，也为亿万人民提供了大量的社会和经济利益。由于海洋是我们未来繁荣和可持续发展的基础，我们需要保持海洋的生产力以及一切至关重要的海洋生态系统的功能。海洋和气候变化相互作用最新的科学研究表明，海洋和气候变化之间的关系非常密切。一方面，海洋是全球气候系统中的一个重要环节，它通过与大气的能量物质交换和水循环等作用，吸收大气中大量的二氧化碳，在调节和稳定气候上发挥着决定性作用，被称为地球气候的“调节器”；另一方面，日益严重的气候变化也对海洋产生巨大影响，造成海平面和海水温度上升、海水酸化、珊瑚礁死亡、小岛屿被淹没、海洋和海岸生态系统遭破坏等问题。去年，总部设在英国剑桥的南极研究科学委员会发布的一份名为《南极气候变化与环境》的研究报告称，气候变化可能导致本世纪末海平面上升1．4米，如果按着个幅度来算，马尔代夫等岛国将被完全淹没，而纽约等全球一些沿海大城市将必须耗费巨资修筑防水设施。国家海洋局去年发布的一份中国海洋环境质量状况报告也显示，由于气候变化等原因，中国海岸带及近岸海域生态系统已经出现了不同程度的脆弱区，海岸带高脆弱区和中脆弱区占全国岸线总长度的36．5％。从海洋局发布的2009年中国海洋灾害公报来看，2009年中国沿海海平面处于近30年来的高位，比2008年高出8毫米，中国海平面上升的速度超过了全球平均速度。去年我国累计发生132次风暴潮、海浪和赤潮过程，其中33次造成灾害，各类海洋灾害造成直接经济损失超过100亿元，死亡和失踪人数达到95人。“沿海地区是社会和经济发展最快、最活跃的区域，但同时也是导致海洋环境恶化、生态系统衰退最严重的地区，已影响到人类健康和社会进步。因此，制定综合的政策措施、健全严格的法律法规、开展科学的空间规划、加强合理的环境整治、实施有效的生态修复，对于沿海城市发展至关重要。”过度捕捞对海洋的伤害很大，应停止过度捕捞，大力推广禁渔期的方法。同时，还要尽量减少围填海项目，如果实在有需要，必须经过严格的、科学的论证后，才能实施，将危害尽量减到最低。此外，大气对海洋也是有影响的，应减少化肥用量，尤其是沿海城市。针对沿海城市所面临的挑战，《北京宣言》特别呼吁，沿海城市的管理，需要用长期的眼光来看，确保把科学、社会、政治和经济等各方面因素都纳入进来，这是至关重要的。面对气候变化的风险，沿海地区可以采取风险和脆弱性评估、健全的发展规划、紧急响应计划来减低风险。以下资料，仅供参考：1近岸海域主要生态环境问题1.1陆源性污染压力大，海域污染严重1.1.1江浙海域接纳了全国近三分之一的入海污染负荷浙江省近岸海域背靠长江三角洲，沿海经济的高速增长和城市化水平的不断提高，使浙江沿海7大城市和浙江北部、上海市排入海洋的工业废水和生活污水日益增多。浙江省7大水系和北侧长江流域所携带的内陆污水源源不断地注入海洋，成为海域环境污染的罪魁祸首，据调查，这些入海河流携带的污染物其负荷占90%以上。有关资料显示，长江中含有大量污染物的河水和上海市的工业、生活污水如果有一半流入浙江海域，加上浙江本身的入海河水和污水，将达到5千亿方，占全国的近1/3，入海的污染负荷也达近1/3，也就是说，浙江海域接纳了全国近三分之一的入海水量和入海污染负荷，而其中85%以上的入海水量和近60%的污染负荷来自长江和上海市。同时，沿海地区农村生活污水、畜禽饲养排泄物、农田化肥农药流失等形成农村面污染源，经小河小溪排入海洋，其污染物质的数量也甚为可观。而日益发展的海水养殖业所产生的残留饵料和排泄物对近岸局部海域，特别是象山港、三门湾、乐清湾这样的半封闭性港湾来说，是非常重要的污染源。1.1.2海水高度富营养化由陆地排入海洋的污水中富含氮、磷等营养物质，使近岸海域的海水高度富营养化。浙江近岸海域海水中无机氮、活性磷酸盐的含量严重超标，2003年有91.2%的水样无机氮超过一类海水水质标准，其中44.3%超过四类水质标准，实测最高值超过一类海水标准12.9倍；有91.8%的水样活性磷酸盐超过一类海水标准，其中18.6%水样超过四类海水标准，实测最高浓度超过一类海水标准5.3倍。浙江北部近岸海域的无机氮和活性磷酸盐含量和超标率明显高于浙江南部。根据1997和1998年国家环保总局组织开展的渤海、黄海、东海和南海近岸海域环境综合调查结果，浙江省近岸海域的无机氮、活性磷酸盐含量水平居全国沿海各省（直辖市、自治区）的前列。据对海水进行富营养化程度评价，2003年浙江近岸海域海水的富营养化指数（E值）为4.1，远大于富营养化标准值（E＝1）。“九五”以来的E值变化见图1，由图可见浙江近岸海域海水的富营养化程度1998年以前逐年上升，1998年后维持在一个较高的水平。需要说明的是，陆源性入海污染物质的数量随入海径流量的大小而有较大变化，干旱年份入海径流量小，污染物入海量相对较少，故而海水中陆源性污染物质含量水平较低。1.1.3海水存在一定程度的有机污染经济发展和人民生活水平的提高，导致有机污染物的产生数量增加、种类变多，最终归入海洋。浙江近岸海域海水中化学需氧量（有机污染综合指标）的超标率在“九五”期间有所增加，近几年维持在10%左右,2003年超标区域出现在杭州湾、舟山海区和浙南海区。反映有机污染程度的另一个指标是细菌总数（D值），2003年D值平均为2120，属中等污染水平，从“九五”以来的变化趋势来看，海水有机污染的程度在加重。成份复杂的有机物质对海洋生物尤其是幼体所带来的危害是难以估量的，如果一旦生物种群在发育过程中受阻，对整个群落所带来的影响是灾难性的。1.1.4海水水质不能满足功能需要受无机氮和活性磷酸盐等指标的超标影响，2003年浙江省近岸海域水质超四类海水占43.9%，四类海水占26.8%，三类海水占9.8%，19.5%为二类海水。其中杭州湾100%为超四类水质，浙南海区水质相对较好，二类水质占83.3%。而近岸海域绝大部分区域是渔业水域，水质要求为一类海水，经水质达标分析，全省2003年仅2.32%的近岸海域环境功能区水质达到目标要求。据对“九五”以来浙江近岸海域水质类别构成的变化趋势进行分析（图3），超四类和四类水质所占比例呈现上升趋势，而一类和二类水质所占比例则呈下降趋势，总体上水质状况趋于下降。1.1.5部分沿岸海域生态环境趋于恶化含有大量有机污染物和病原菌及病毒的污水排放入海，严重地污染了沿岸水域，使局部潮间带生态环境趋于恶化。潮间带系指海水落潮最低点至涨潮最高点之间的区域，陆源的各类入海排污口直接面向潮间带。监测结果显示，浙江北部海域潮间带水质无机氮和活性磷酸盐超标严重，局部区域化学需氧量、石油类、铅、汞等指标超标，水体条件致病菌及粪大肠菌含量较高；表层沉积物主要受到重金属铜、铅、锌等影响，个别区域还受DDT的污染；潮间带生物种类极度贫乏，部分生物体内污染物的残留量较高。总体上，历年来潮间带海水中主要污染指标上升明显，生态环境质量逐年恶化。1.2海域生物多样性降低，生态系统脆弱化海域生物种类越丰富，种类组成越复杂，其多样性就越高，生态系统的稳定性就越好，反之生态系统就越脆弱。监测结果表明，浙江近岸海域海水中异养菌和粪大肠菌数量呈明显的上升趋势，浮游生物及底栖生物的种类数减少。浮游生物种类的优势度和单纯度增加，而丰富度却日益下降；底栖生物种类及群落改变较为明显，主要的经济鱼类及甲壳类种类相当单一，生物量的两极分化现象明显。由此可见，浙江近岸海域的生态环境已相当脆弱。“九五”以来浙江近岸海域生物多样性指数变化情况见图4，可以看出总体上呈下降趋势。造成生物多样性指数降低的原因是多方面的，连续的超强度的海洋捕捞和海底沉积物的污染是底栖生物种类及群落改变的主要原因。同时，进入海洋的有机污染物种类和数量日益增多，造成生物种群在发育过程中受阻，使生态系统趋于脆弱。1.3赤潮灾害严重，威胁加大海水的富营养化为赤潮的发生提供了必要的物质基础条件，一旦其它条件适宜，就有可能引发赤潮。资料表明，浙江海域是我国赤潮发生频率最高的海域，并且从南到北整个海域均有赤潮发生，而舟山海域发生较为集中。2003年在浙江海域发现赤潮46起，累计面积达7000km2。2000年5月发生在浙江中部海域的一次赤潮，总面积近7000平方千米，持续时间长达1个月，是历年来我国发生的面积最大、持续时间最长的一次，属世界罕见，该次赤潮造成的海水养殖直接经济损失近1800万元。从近几年的赤潮发生状况分析，赤潮发生的频率有加快趋势，发生的范围也越来越大，赤潮生物发生的主要种类由原来的硅藻占绝对主导地位逐渐向原生动物及甲藻转变，同时，由于很多甲藻具毒性，对生物资源和渔业生产及人类健康的威胁也在逐步加大。1.4沿海湿地逐年减少，湿地生态系统失去平衡浙江省面积在百公顷以上的近海与沿岸湿地总面积达57.43万hm2，其中海岸湿地占近一半。沿海湿地中的庵东沼泽区湿地、灵昆岛东滩湿地、南麂列岛自然保护区湿地被列入中国重要湿地名录。浙江海岸湿地虽然总体上是淤涨的，但建国后围涂建设发展较快，至1999年底，全省共围涂16.28万hm2，一些现有滩涂已围涂2～3次，而岸滩的自然淤涨速度跟不上围涂建设发展速度，使现有滩涂的地面高程大都较低。围涂可以增加陆地面积，满足经济发展的需要，但围涂速度过快，岸滩的自然淤涨速度跟不上围涂建设发展的速度，势必使得海岸湿地面积特别是滩涂面积连年减少，湿地植被、自然景观遭到破坏，湿地生物失去家园，湿地生态系统失去平衡，同时也造成了可围面积正逐年减少，围垦成本增大。优良的沿海滩涂资源得不到有效的保护，将会彻底改变这些滩涂的自然生态结构，一些在生态学上、遗传基因上及生物进化史上具有重要保护意义的珍贵物种将会消失，自然的沿岸生态景观将会发生很大的变化。1.5油品储运量日增，溢油事故威胁加大社会经济的快速发展，对原油和成品油的需求量日益增大。浙江近岸海域得天独厚的深水良港资源，为油品储运业提供了条件。目前，我省沿海散装油品吞吐量达到8000万吨，全国5个原油战略储备库中我省占2个。主要的油码头和储运基地集中在宁波、舟山港，仅舟山港每年进出港的油船达4000多艘次。油品储运过程中可能造成的溢油事故给海域生态环境带来了严重的威胁。自上世纪90年代以来，我国海上石油泄漏事故呈现不断上升的趋势。1987～2002年，船舶和码头共发生大小溢油事故1984起，共溢油14188吨，其中溢油不足10吨的1918起，溢油量10～50吨的26起，溢油量50吨以上的大事故有40起，其中4起发生在浙江海域。2000年10月，东海平湖天然气海底输油管道在位于我省的岱山登陆点KP2.46公里处断裂，造成约300立方米（约230吨）的原油泄漏；2002年7月，浙普渔油98号在舟山港沉没，造成200多吨柴油泄漏。这些溢油事故给当地海域生态环境带来了巨大影响。2对策建议随着全球工业化和城市化的推进，优美的生态环境成为人类最为稀缺的资源之一。海洋生态环境的保护工作关系到人类的生存和可持续发展。浙江省近岸海域的生态环境问题涉及到方方面面，科学有效地解决这些问题，同样需要各方长期不懈的共同努力。2.1加强领导，深化管理，全民参与海洋生态环境保护工作是一项跨地区、跨部门、跨行业的复杂而特殊的系统工程，涉及面广，工作任务重，必须加强领导，协调行动。根据《中华人民共和国环境保护法》的有关规定，保护和改善本行政区域近岸海域的生态环境是沿海地方人民政府的一项重要职能。因此，省、市、县三级人民政府必须加强对海洋生态环境保护工作的领导，实行海洋生态环境保护工作行政首长负责制，将其工作任务作为考核内容之一。根据《中华人民共和国海洋环境保护法》和《浙江省海洋环境管理条例》的规定，海洋生态环境保护工作在环保部门的“指导、协调、监督”下，由环保、海洋、海事、渔业和军队等五大部门分工负责。我国的国情决定了多部门管海的必然性，但这种管理体制的弊端是显而易见的，在这样的情况下，作为对环境保护工作实施“统一监督管理”的各级环境保护主管部门，加强对海洋生态环境保护工作的“指导、协调、监督”，将其落到实处，显得尤为重要。环境保护行为涉及每个人，要充分利用各种媒体和组织机构宣传海洋生态环境知识，深入开展海洋环境的国情、国策和省情教育，切实提高社会各界的海洋环境保护意识和法制观念，形成人人参与保护海洋生态环境的良好氛围。2.2加强区域合作，开展流域（尤其是长江流域）综合整治浙江近岸海域的污染物质主要来自陆源径流，尤以长江为甚，上海市的污染物入海也有相当影响。因此要改善近岸海域的生态环境状况，一方面要加强对陆源直排污染源和各类海上污染源的管理；另一方面须开展沿海各大流域，特别是长江的综合治理；同时应联合上海和江苏，共同开展长三角近岸海洋环境保护与生态修复。开展流域的综合整治，要在加大工业污染源治理力度，提高城市生活污水的氮、磷处理程度的同时，加强水土保持工作，控制农村生活污水和畜禽养殖污水的无组织排放，以逐步减轻进入海域的污染负荷。对于长江流域的综合整治，必须由国家牵头，建立切实有效的区域性共同防治污染的合作机制。开展长三角近海环境保护与生态建设一体化管理体系建设，建立国家协调、地方政府组织的长江三角洲近岸海域环境保护与生态建设行动机构，联合协作，统一调控。要建立健全海岸带管理和污染物排放总量控制管理制度；建立区域性海上统一执法机制，逐步完善多职能海上监察执法队伍，实施统一监督与执法；联合建立长三角近岸海域生态环境现场监测网络体系、生态环境遥感动态监测系统和海洋灾害防治预测预报系统。2.3完善投资保障机制，增加海洋生态环境保护投入保护近岸海域生态环境是沿海各级政府的基本职责，各级政府应将开展海洋生态环境保护工作和建设所需资金纳入本级财政预算，并确保投入与增长比例。把海洋生态环境建设重点工程项目优先纳入本地区国民经济与社会发展计划，并通过财政转移支付、扩大开放公共服务领域和延长项目经营期限等政策，采取拍卖、租赁、承包等多种形式，鼓励各类投资主体参与开发治理海岸滩涂、浅海和岛屿。要在提高经济和社会效益的基础上，积极创造条件，实行机制创新，对海洋旅游、码头运输、油气开发等建设工程建立海洋生态环境建设补偿资金制度。2.4启动《浙江省碧海行动计划》，全面开展海域污染控制和生态保护与恢复工作《浙江省碧海行动计划》是一项未来十多年我省海洋生态环境保护工作的综合性分阶段实施计划。该行动计划以恢复、改善近岸海域生态环境和加强污染事故应急防备为立足点，以调整沿海地区的产业结构和生产方式、转变经济增长方式为基本途径，陆海兼顾、河海统筹，以控制入海污染物和海洋环境综合治理与生态修复为重点，遏制海域环境的恶化，促进海域环境质量的改善，增强海洋生态系统服务功能，从而保障浙江省沿海地区社会经济的可持续发展。《浙江省碧海行动计划》结合《浙江生态省建设规划纲要》，确定了2020年前分阶段行动目标，明确了针对我省近岸海域生态环境问题的行动策略，列出了各行动阶段对沿海和流域内各类污染源实行污染物排放总量控制的具体措施任务以及近岸海域生态环境建设的重点项目，提出了各阶段海域重大污染事故应急行动计划。《浙江省碧海行动计划》批准实施后，各涉海部门应按照各自的职责，加强监管，沿海各地人民政府应认真组织落实。2.5进行优势整合，提高近岸海域生态环境监测能力环境监测是是环境管理的技术保障，也是环境管理执法体系的重要组成部分。海洋生态环境监测专业性强，投入要求高，不宜遍地开花建立专业监测站。目前，我省的海洋生态环境监测力量在全国来说是比较强的，舟山海洋生态环境监测站规模较大，技术力量雄厚，是全国近岸海域环境监测的中心。根据浙江近岸海域生态环境特点，以该站为主，辅以其它部门和沿海环境保护部门的监测力量，完全可以实施对全省近岸海域的生态环境监测。因此，应充分利用舟山海洋生态环境监测站这支监测力量，并在现有基础上加大投入，进一步提高其监测能力。同时，还应加强沿海环境保护监测部门的业务指导，使其能承担起本行政区内沿岸海域的环境监测任务。对于赤潮灾害和溢油等海域污损事故的监视监测，应建立全方位、多层次的监视监测网络和预警预报监测体系，提高其准确性和及时性，为决策部门提供科学依据。2.6深入开展海洋生态环境保护基础技术研究海洋生态环境保护工作需要强大的科技支撑，涉及的社会、自然学科门类众多，很多领域在技术上还不成熟，因此必须加强基础技术的研究工作。这些技术包括：海洋生态环境地理信息系统和遥感应用技术；重点海域污染物总量控制技术；近岸海域生态环境质量综合评价技术；典型海域污染防治和海岸带生态修复应用技术；赤潮和海域污损灾害监测预测及防治技术等。同时还应积极探索近岸海域生态环境保护工作的管理机制，研究制订地方性海洋生态环境质量标准。
水污染调查报告 一、研究动机 (一)因为近年来,环境污染非常严重,水污染就是其中之一,人们大量用水,或排放废水等,都会造成严重得水污染。 二、研究目的(一)因为水污染的问题越来越严重,所以我想要调查看看,水污染的问题已经严重到什麼地步。 三、研究内容(一)水是人类生活上不可缺乏之物质、人体组织中水份占人体重量的百分之六十到七十，其他动物或植物其体内的水份也占百分之五以上，可见水是维持生命不可缺少的物质，除此之外，水也是国家经济发展的必要条件，不论是商业活动、工业发展、农业运作、水力开发及水产养殖，皆需水的配合。近年来台湾经济发展迅速、人口增加、工业发展及都市扩张，人们在高度开发运用天然资源时，因未能做适当的处理，导致整个生态系的不平衡，进而湖泊优养现象，河川浊黑及枯竭等陆续发生，使生活环境失去调和现象，水污 染问题日渐严重。一般所称的水污染，主要是指由於人为因素直接或间接的将污染物质介入於水体后，变更其物理、化学或生物特性的改变，以致影响水的正常用途或危害国民健康及生活环境。台湾本身就是一座海岛,四周是海故取水不易,故,内陆的水源十分珍贵,但由於现在各式能排放污水或脏物的工厂和牲畜业十分多,使得水源被污染而把目标转移到上游头上,於是上游又被污染了,就这样一直的返复下去不但没有结果反而使水污染越来越严重,导至不可收拾的地步 但现在已有人发觉到水污染对我们的威胁性及其不良影响,所以现在政府已划分了水源保护区。(二)一般所称的水污染，主要是指由於人为因素直接或间接地让污染物质进入水体，造成水体物理、化学或生物特性的改变，以致於影响水体正常用途或危害民众健康及生活环境的现象。 水污染来源包括天然的污染源及人为的污染源，天然污染源一般系指暴雨迳流冲刷屋顶、街道、坡地、沟渠等所带下的污泥或有机质；人为的污染源则来自人们各种活动及开发所产生者，其大致上包括下列几类： 1. 市镇地区家庭、机关团体、学校、工商事业排出的废水中，含有粪便、油脂、厨余、化学 药剂等，其中大量的病菌和有机物是水污染物的主要来源； 2. 工业制造过程中原料、副料成品、中间产品、副产品、其他物料或能量（例如冷却水）所 形成的污染物； 畜牧活动中大量的动物排遗物，未经妥善的处理即予以排放，同样也会有 大量的病菌和有机物质进入水体，造成污染； 3. 农业活动中使用的农药、肥料等物质，经由地表水或地下水的渗透与流动而进入水体，使 得水体环境受到污染。部份农药对於鱼类或其他水生生物具有毒性，足以贻害生态环境； 采矿时为分离矿物，在选矿时用水冲洗，此种冲洗水中含有大量之泥沙、溶解性有毒物质 （如铜、铁、锌、铅等）或腐蚀性物质（如硫酸），其流入河川或湖泊后会导致该类水体 的污染，破坏生态平衡； 4.垃圾掩埋场中的渗出水，在垃圾掩埋初期因含有高浓度的有机 质，也是水污染的来源之一； 5.森林之采伐、耕作、土木工程等人为因素所造成水体中浮游物与溶解物的增加； 6. 以及工厂排放的气体与灰尘因降雨的洗刷而进入地表的水体，均可造成水污染的问题。 上述污染源中，以市镇污水、工业废水及农业活动污染最为重要，工业废水中尤以纸浆、染整、制革、电镀及食品业废水汁污染最为严重。(三)工业废水 本省经济建设成效卓著，工业蓬勃发展，本省河川流域内有废水排放之工厂以染整、制革、食品、造纸、电镀等污染性较高之业别为主，为河川之一主要污染源。(四)畜牧废水 本省农民大都以养猪为副业，近年来，由於饲料之改良及养猪技术之提升，故其产生之单位污染量大多以每头猪每天产生生化需氧量100公克来计算，为河川之另一主要污染源。养猪废水污染情形严重 1.养猪政策调整方案未能落实执行。 2.相关法规如自来水法、水利法、建筑法等未落实执行，以致河川地 非法养猪之拆除绩效不彰。 3.养猪废水处理设备操作率偏低。化粪池处理效率不佳 1.家庭污水中仅粪尿部分经由化粪池处理后排放，由於化粪池之处理效率较低，再者因未适当维护，更使无法达到应有之处理效率。 2.未能落实定期清理制度，化粪池处理效果极为有限。(五)市镇污水 本省河川流域内之人口约有一千六百余万人，每人每天产生生化需氧量约四十公克（其中粪尿部分计有13公克），因本省污水下水道系统建设方在起步阶段，普及率仅约有百分之一，故每天所产生之污染量，仅有粪尿部分经由化粪池简易处理，为河川之另一主要污染源。(六)垃圾渗出水 目前本省仍有部分乡镇市将垃圾场设置於河边未予适当之处理，其渗出水亦造成河川水质之污染，垃圾渗出水之污染量约为每人每日0.32至 3.2公克，约为市镇污水污染量的5%以下，故在总污染量上可不予估计，但垃圾掩埋场系属点污染源，污染排放量甚为集中，故未经妥善处理，势将造成河川污染。(七)其他污染源 除上述污染源外，另有暴雨迳流挟带污染物进入河川，以及滥用农药、肥料，任意弃置垃圾、水肥与其他污染物，於河川中饲养家禽、家畜等非点污染源，亦皆为河川之污染来源。（八）由於人类毫无节制的开发，所制造出来的污染问题，不仅危及人类在陆地上的生存，也使浩瀚的海洋变成一个大型垃圾场。海洋面积约占地球表面积的四分之三，在未来人类的食物来源中，海洋生物资源占有相当重要的地位。自从一九八二年「联合国海洋法公约」将专属经济海域正式列入后，各国纷纷划定所辖专属经济海域，限制别国在范围内的经济活动，是故各国对自已临近海域资源之保护，更为重要。台湾四面环海，居住环境都处临海不远地带，人们与海洋之关系十分密切。海洋污染源来自何处依一九八二年海洋公约法划定之海水遭受污染物侵害有两方面：来自陆上的污染—人类生活之废弃物，农业、工业生产过程中所排放的废料，经由沟渠、河川注入海洋。来自船舶的污染—海上运输工具，所载运之油料泄漏，或污水倾倒注入海洋者，核能动力船舶，或载运核能废籿之船舶，辐射物质外泄进入海洋者。来自倾倒废弃物的污染—人类将工业的污染废弃物，或其他污染性物质，经由运输工具运至海洋中倾倒而形成。来自大气的污染—从事核爆试验所产生之辐射尘，透过大气进入海洋而造成污染。来自海床探勘与开采的污染—从事大陆礁层或海床之探测及开采时，因处置不当、设备不周、意外致使油、天然气、泥浆外泄，或进行采矿时，产生大量微粒物质、泥浆，都会造成海洋污染。海洋污染对环境的影响：当海域被有机物质及供机物质污染时，会造成：影响生物的生态平衡，使渔坦环境恶化，影响鱼类的生长与繁殖，造成水产资源的严重损失。倾倒於海域之废弃物，若含有 放射性物质或重金属时，这些东西都具有毒性或累积性物质，会蓄积在水生物体内，使食用者中毒，造成急性或慢性病变。(九) 大量使用能源虽提升了人类的物质文明，却也造成了始料未及的祸害，而造成酸雨危害，机乎遍及全球，危害极大。 由於人类大量使用煤、石油等化石燃料，燃烧后产生的硫氧化物（SOx ）或氮氧化物（NOx），在大氧中经过复杂的化学反应，形成硫酸或硝酸气悬胶，或为云、雨雪、雾捕捉吸收，降到地面成为酸雨。 一般未被污染的雨水，pH值呈弱酸性，低於5.6便为酸雨（pH值愈小，酸度愈高）；如今却频频出现pH值小於3的强酸雨（几乎与醋酸相当），不禁令人忧心忡忡。 四、研究结果调查完后，让我发现近年来台湾的水资源越来越脏，使人们的生活也变得更不卫生，也会影响身体健康。五、心得我觉得我们应该要多珍惜水资源，并且要保护它，而且不要浪费，也要尽量避免工厂的废水，废水不能乱倾倒，还有自家厨余也不能乱到，希望我们的地球会越来越美好。
2 预防混凝土结构腐蚀的办法 对混凝土结构腐蚀预防应针对其不同的结构组成制定不同的办法。 2.1 原材料的选择 2.1.1 水泥 水泥是水泥砂浆和混凝土的胶结材料。水泥类材料的强度和工程性能，是通过水泥砂浆的凝结、硬化而形成。水泥石一旦遭受腐蚀，水泥砂浆和混凝土的性能将不复存在。由于各种水泥的矿物质组份不同，因而它们对各种腐蚀性介质的耐蚀性就有差异。正确选用水泥品种，对保证工程的耐久性与节约投资有重要意义 2.1.2 粗、细集料 发生碱-集料反应的必要条件是碱、活性集料和水。粗、细集料的耐蚀性和表面性能对混凝土的耐蚀性能具有很大影响。集料与水泥石接触的界面状态对混凝土的耐蚀性有一定影响。 混凝土中所采用粗细集料，应保证致密，同时控制材料的吸水率以及其它杂质的含量，确保材质状况。 2.1.3 拌合及养护用水 混凝土拌合及养护用水，应考虑其对混凝土强度的影响。水灰比的大小很大程度影响混凝土强度值的大小。拌合水应检查其杂质情况，防止影响砂浆及混凝土生成时杂质影响其耐久性。 海水中含有硫酸盐、镁盐和氯化物，除了对水泥石有腐蚀作用外，对钢筋的腐蚀也有影响，因此在腐蚀环境中的混凝土不宜采用海水拌制和养护。 2.1.4 外加剂 混凝土外加剂是在拌制混凝土过程中掺入，用以改善混凝土性质的物质。 混凝土外加剂的范围很广，品种很多，我国外加剂的品种目前已超过百种，其中包括减水剂、早强剂、加气剂、膨胀剂、速凝剂、缓凝剂、消泡剂、阻锈剂、密实剂、抗冻剂等。 在建筑防腐工程中，外加剂的使用主要是为了提高混凝土密实性或对钢筋的阻锈能力，从而提高混凝土结构的耐久性。实践证明，采用加入外加剂的方法，可以在一定范围内达到提高混凝土结构的耐腐蚀能力，是一种经济而有效的技术措施。 但由于外加剂的化学组成，来自外加剂中的氯盐可能使混凝土结构中的钢筋脱钝，给结构物带来隐患。在进行外加剂选择时需对其中氯盐的含量进行检测，并做相关实验。 2.2 防腐混凝土的配合比设计 为提高混凝土的密实性和抗中性化能力，混凝土的强度等级宜大于或等于C25。受氯离子腐蚀或其它大气腐蚀时，钢筋混凝土构件中可掺入钢筋阻绣剂。对于预应力混凝土结构，其混凝土强度等级不小于C35，后张法预应力混凝土构件应整体制作，不得采用块体拼装的构件。 混凝土配合比的设计，应按以下两种情况进行：一是按设计要求的强度（即按正常要求的强度）进行配合比设计；二是按密实度的要求（即按最大水灰比和最小水泥用量的要求）进行配合比设计，但强度等级往往大于前者。腐蚀环境中的混凝土配合比设计，必须取用上述两种情况中强度等级的较高者。 2.3 针对不同的腐蚀环境应设计不同的保护层厚度。 2.4 加强混凝土养护，控制混凝土表面裂缝，确保施工质量。
§5-2金属在海水中的腐蚀 海水是具有强腐蚀性的天然电解质，海上各种运输工具舰船，海上石油采钻平台，海底电缆，输油管道都面临海水腐蚀，所以研究和解决金属材料的海水腐蚀？？对发展我国海运和海洋开发都具有重要的意义。一，海水特点1， 海水溶有大量NaCl为主的盐类。其含NaCl量约为3％或3.5％2， 海水具有很高的导电率3， 海水表面含氧量随水温不同大约在5－12ppm之间4， 海水的PH值通常在8.1－8.3％二、海水腐蚀的电化学过程海水既然是一种典型的电解质溶液，关于电化学腐蚀的基本规律也适用于海水腐蚀，但海水腐蚀的电化学过程又有其自身的特点。1、 海水近中性且含有溶解氧，对于大多数金属或合金在海水中的腐蚀过程都是氧去极化过程2、 海水中含有大量Cl－离子，对于大多数金属（钢，铁，锌）在海水中的腐蚀，阳极极化程度很小，这是因为Cl－离子能阻碍和？？？金属的钝化，其破坏方式有①破坏氧化膜，②Cl－比某些钝化剂更易吸附，③Cl－与金属形成络合物加速了阳极溶解。由于这些原因即使是不锈钢也难以保持不腐蚀，若在不锈钢中加入Mo则能提高其在海水中的稳定性。3、 海水的电阻率很小，因此异种金属接触能造成的显著的电焊腐蚀。其作用强烈，作用范围大，如前面讲了海船的青铜螺旋桨能引起数十米远钢制船身腐蚀。4、 在海水中由于钝化的局部破坏，很容易发生空隙和缝隙腐蚀等局部腐蚀。三、影响海水腐蚀的因素。海水是含有多种盐类的溶液且又含有生物，悬浮状砂，腐败的有机物等，其腐蚀速度与化学物理，生物等因素有关它要比单纯的盐溶液腐蚀强很多。1、 盐的浓度：海水是以NaCl为主的盐溶液，钢的腐蚀速度与含盐量关系如下图所示，随NaCl浓度升高腐蚀速度加快对海水来说其NaCl的浓度范围正好在最大范围内，当溶盐超过一定值后，由于氧的溶解度降低使金属腐蚀速度下降。2、 含氧量：海水中氧含量是影响海水腐蚀的重要因素，因金属在海水中的腐蚀主要是氧去极化过程，因此海水中含氧量增加可使金属腐蚀速度增加，海水表面与大气接触，含氧量最高可达12ppm，随海水浓度增加氧含量降低，随海水中盐浓度增加和温度上升，含氧量也降低。3、 温度：和其他反应一样，温度升高，金属腐蚀速度加快而海水温度随纬度季节和海水？？？不同而变化。4、 海生物：在海生物为了维持其生命活动要吸收氧气，放出二氧化碳在其死亡后，尸体分解析出H2S。CO2和H2S会加速金属的海水腐蚀速度，如在？？设在海水中的金属设备常丛生着一些？？和附着一些动物使金属腐蚀加速。5、 海水流速（金属结构与海水的相对运动速度）因海水的腐蚀过程是氧去极化过程，海水流速大使金属腐蚀速度加快。四、防止海水腐蚀的方法1、 电化学保护，主要是阴极防护是防止海水腐蚀的常用方法，它是依靠牺牲阳极来实现阴极保护的。用来作牺牲阳极的材料为锌合金，镁合金，铅合金。2、 合理选材：①选用含Mo的不锈钢？？减少？？？？，②选用耐腐蚀的钛合金，铜合金，？？合金。3、 涂层保护，这是防止海水腐蚀的普遍采用的方法，如采用防锈漆涂料和防止生物粘污的防污涂料§5－3土壤腐蚀埋在地下的金属油气水管，电缆等由于土壤腐蚀造成管线穿孔，而漏气，漏油，漏水或使电信发生故障而且这些设备很难检测，给生产造成很大的损失和危害，如美国每年因腐蚀而替换的管子费用就有几亿美元之多，对我国来说，随着石油工业的发展，每年有大量的管线埋在地下投入运行，因此研究土壤腐蚀规律寻找有效的防护措施具有重要的实际意义土壤腐蚀是一种电化学腐蚀，溶解有盐类和其他物质的土壤电解质，其腐蚀要比一般盐类溶液腐蚀严重的多。一、土壤电解质的特点1、 土壤的多相性：土壤由土粒，水，空气等组成，具有复杂的多相结构，土粒中又含有多种无机物和有机物土粒粒度大小也不同，往往有几种不同土粒（砂，碳土，粉沙土，粘土）组成的。2、 土壤具有毛细管多孔性：在土壤颗粒间形成大量毛细管微孔或孔隙，孔隙中充满空气和水，因此土壤的孔隙度和含水性的程度有影响土壤的透气性和导电率的大小。3、 土壤的不均匀性：在宏观上讲不同区域，土壤性质上不同，从微观结构讲，即前面讨论的由水，土壤，气孔，水分的存在其结构紧密程度上的差异。4、 土壤的相对固定性：土壤固体部分对埋在地下的金属构件是固定不变的，仅土壤中液相和气相可作有限运动。二、土壤腐蚀过程 土壤腐蚀过程同样可分为阳极过程和阴极过程1、 阳极过程：钢管埋在土壤中阳极区发生铁的溶解反应。 阳极反应进行的速度首先受金属离子水化过程的难易控制，因此土壤的湿度对阳极过程影响较大，尤其是土壤中的氯离子Cl－和硫酸根离子能与Fe2＋生成可溶性盐类，会加速阳极溶解。2、 阴极过程：在弱酸性，中性和碱性土壤中阴极过程主要是氧的去极化作用。土壤中的氧存在于土壤孔隙中和溶解在水中，由于水中溶解氧是有限的，对土壤腐蚀其主要作用的缝隙和毛细管中的氧，但是这些氧到达阴极表面的传递过程是比较复杂的，其传递速度取决于土层的厚度，结构和湿度，厚的土层阻碍氧的扩散，且土壤粘度越大湿度越高，氧到达阴极表面越困难，金属的腐蚀越轻，反之，土层浅土壤疏松，湿度小，透气性好金属腐蚀就越严重。对于大多数土壤来说是腐蚀决定于腐蚀微电池作用时，腐蚀过程强烈的为阴极过程所控制，如下图所示三、土壤腐蚀的几种形式1、 由于充气不够均匀引起的腐蚀：主要是地下管道穿过结构不同和潮湿度不同的土壤带时，由于所接触的氧浓度差别引起的宏观电池腐蚀，（图）与含氧量较高的土壤（砂土）接触的管道成为宏观腐蚀电池的阴极区，而与含氧量较少的土壤（粘土区）接触的管道，成为宏观腐蚀电池的阳极区。该区将受到腐蚀。管道埋设在结构不同土壤中发生氧的浓差电池腐蚀，？？如埋设湿度不同也会造成氧的浓差宏观电池，离地面较深的部位为阳极区受到腐蚀，在直径较大的水平输送管道上就能看到感到下部比上部腐蚀更为严重。2、 由于杂散电流引起的腐蚀：所谓杂散电流指由原定的正常电路漏失而流入它处的电流，其主要来源是应用直流电大功率装置，如有轨电车，地铁，电气大？？以接地为回路的交通工具以及电解电镀槽等直流电力系统，图是有轨电车附近的下金属管道由于杂散电流而引起的腐蚀示意图，在正常情况下，电流自电源的正极通过电力机车的架空线再沿铁轨回到电源负极，但是当铁轨与土壤间的绝缘不良时，有一部分电流就会从铁轨漏失到土壤中，如果其附近有地下管道，杂散电流便通过管道再流经土壤回到电源，此时相当于有两个串连的电解池即：路轨（阳极）│土壤│管道（阴极）管道（阳极）│土壤│路轨（阴极） 在第二个电解池中的阳极区（杂散电流从管道的流出端）发生腐蚀，管道上的杂散电流可高达300－500A其影响又达到几十公里，如？？7－8mm的钢管在4个月内便可腐蚀掉。3、 由于微生物引起的腐蚀 在缺氧条件下，如密实，潮湿的粘土深处，金属腐蚀似乎很难进行，但是这样的条件却特别有利于某些微生物的生长，特别是有硫酸盐还原菌存在时，这种细菌能将硫酸盐还原成氧，其中一部分消耗于微生物自身的新陈代谢，大部分可作为阴极去极化剂，引起地下金属管道强烈腐蚀，据统计地下埋设的金属构件有一半是属于这种腐蚀四、影响土壤腐蚀的因素2、孔隙度（透气性），较大的孔隙度有利于用氧的渗透和水分存在，因而是腐蚀的促进因素。3、含水量：图表示铜管的腐蚀速度与土壤含水量关系，可以表示当含水量很高时，氧的扩散，渗透受到阻碍，腐蚀速度较小，随含水量减少，扩散渗透氧均匀，氧去极化变易腐蚀速度增加，当含水量在10％一下，由于水分短缺，因阳极极化和土壤的电阻增大，腐蚀速度又急剧降低。4、 电阻率：土壤电阻率与土壤孔隙度，含水量及含盐量等因素有关，土壤的电阻越小腐蚀越严重，如土壤潮湿含氧量高，腐蚀严重。5、 土壤的酸度PH值：大部分土壤呈中性PH值为6－8之间，但也有PH值为9－10的碱性土壤及PH值为3－6的酸性土壤（沼泽土，腐植土）在PH≤4的酸性土壤中氢的阴极去极化，能顺利进行，使腐蚀速度增加。1. 土壤中的含氧量。土壤中的氧有的溶解在水中有的存在于毛细管中和隙缝中，含氧量在干燥的砂土中最高，在潮湿的砂土中次之，在潮湿密实的粘土中最少，？？的速度由于湿度和结构不同土壤中含氧量可相差几百倍，这种充气不均匀是造成氧浓度差电池腐蚀的主要原因。五、防止土壤腐蚀的措施1、 覆盖层保护：在土壤中普遍使用焦油沥青质的覆盖层，在涂层内用玻璃纤维（布），石棉等纤维材料地下还缠绕加固地基，也可采用聚乙烯叠料或环氧树脂喷涂。2、 金属土层或包覆金属：镀锌有一定效果，？？？？？，因为镀层与被覆的金属构成腐蚀电路，使镀层很快造成破坏。用铅包覆电缆有较好的效果，因为铅在地下比碳钢稳定很多，腐蚀速度小。3、 采用电化学保护：广泛采用牺牲阳极或外加电流对地下管道进行保护，甚至把覆盖层与电化学保护结合地使用，在涂层？？地方阴极保护其作用。§5－4微生物（细菌）腐蚀微生物（细菌）腐蚀指在微生物生命活动参与下所发生的腐蚀过程，又由于与腐蚀有关的微生物主要是细菌类，又称细菌腐蚀。凡是同水，土壤，潮湿空气接触的金属？？？都可能遭到微生物腐蚀，前面曾讲到有50％以上的地下管道的腐蚀都与微生物腐蚀有关。此？？？深水泵，油田冷水系统，水坝，码头等金属设施也都可能发生微生物腐蚀。一、微生物腐蚀的特征1、 微生物腐蚀并非微生物直接食取金属，而是微生物生命活动结果直接或间接参与了腐蚀过程。2、 微生物的生命过程即生长繁殖需具有适宜的环境条件，如一定的温度，湿度，酸度，环境含氧量及营养源等，因此微生物腐蚀显然与这些条件密切相关3、 微生物腐蚀往往是多种微生物共生（嗜氧菌的腐蚀造成厌氧菌的环境）是相互作用的结果。4、 有粘泥存在5、 腐蚀部位伴有孔蚀迹象（∵粘泥下为贫氧区，因氧浓差电池腐蚀会造成）二、微生物腐蚀机制1、 微生物新陈代谢产物的腐蚀作用，这些腐蚀性的新陈代谢物包括无机物，有机物，硫化物，氨等？？腐蚀环境2、 促进腐蚀的电极反应动力学过程如硫酸盐还原菌的存在（其活动过程）3、 致变金属周围环境的氧浓度含盐量，？？度等，形成氧浓差等局部腐蚀电池。4、 破坏具有保护作用的涂覆层或缓蚀剂的稳定性，如有机纤维覆盖层被分解破坏，亚硫盐缓蚀剂因细菌作用而被氧化。三、与腐蚀有关的主要微生物（细菌） 细菌按其生长发育中对氧的要求分为：嗜氧性细菌及厌氧性细菌，前者需要有氧存在才能生长繁殖，后者在缺氧条件下才能生长繁殖。1、 硫酸盐还原菌：这种菌在自然界分布非常广泛，属于厌氧细菌，所造成的腐蚀类型常呈点蚀局部腐蚀。腐蚀产物是黑色的带有难闻气味的硫化物。反应机理如下：阳极反应： 水电离： 阴极反应： 细菌引起阴极去极化： (腐蚀产物)2、 硫氧化菌：属于嗜氧性细菌，被还原的土壤组分是硫，硫化物，硫代硫酸盐，常存在施肥的及含有硫的土壤，这种细菌能将硫及硫化物氧化成硫酸，其反应为：3、 铁细菌：属于嗜氧性细菌，其分布也相当广泛，有杆，球，丝多种形态，被还原的土壤组分主要是碳酸亚铁，碳酸氢亚铁等常存在于含有铁盐的有机物的静水流水中，溪流和泉水少，该细菌能使二价铁离子氧化成三价并沉淀于菌体内。四、微生物腐蚀的控制1、 使用杀菌剂和抑菌剂：所用的这些药剂除具有高校，低毒，稳定价廉外，主要根据微生物种类及使用环境来选择，如对于铁细菌可通氯杀死，但残余氯含量应该控制在0.1－1ppm之间，否则氯离子又要引起腐蚀，对于硫酸盐还原菌采用铬酸盐较为有效。2、 致变环境条件，通过改变环境条件抑制微生物生长，如减少微生物有机物营养源，提高PH值（PH>5）及提高温度（>50℃）3、 覆盖防护层：地下管道采用炼焦油沥青涂层4、 阴极保护，如为防止硫酸盐还原菌的作用对于土壤中钢铁构件的保护电位被控制在－0.950v以下。