一、什么是空泡腐蝕

空泡腐蝕是腐蝕流體與金屬構(gòu)件做高速相對運動，引起流體壓力分布不均勻，在金屬表面局部地區(qū)產(chǎn)生渦流，氣泡迅速產(chǎn)生和破滅過程反復(fù)進行，而導(dǎo)致的一種局部腐蝕，這是沖刷腐蝕的一種特殊形式。

空泡腐蝕發(fā)生的過程主要是兩個步驟。首先，高速腐蝕性流體壓力的下降形成氣泡，如流體在經(jīng)過彎曲的表面時壓強會降低（如機翼），當介質(zhì)壓強在某部分下降到介質(zhì)蒸汽壓以下時就會局部產(chǎn)生氣泡形成沸騰狀態(tài)。液體中產(chǎn)生空泡，通常是因液體的湍流或有溫度變化引起了局部壓力的下降造成的，空泡內(nèi)只含有少量水蒸汽。由于泡的存在時間非常短，泡破滅時產(chǎn)生的沖擊波高達每平方厘米四千大氣壓。繼而空泡在金屬材料表面發(fā)生爆裂，這種爆裂產(chǎn)生極端壓力沖擊，不僅能撕裂金屬表層，甚至把金屬體擊打出微小顆粒脫離基體。被破壞的金屬表面保護膜破口隨即重新修復(fù)，在同一點上又形成新的空泡并迅擊破。這些氣泡在金屬表面著陸爆裂、形成反復(fù)不停的壓力沖擊，足以吞噬和挖空金屬表面。這個過程反復(fù)進行，產(chǎn)生更密集的、表面很粗糙的深蝕孔和最終穿孔。金屬表面保護膜的減薄或脫離導(dǎo)致新鮮金屬裸露而經(jīng)受更嚴重的腐蝕，湍流進一步使腐蝕加劇。

可以說，空泡腐蝕是電化學(xué)腐蝕和汽泡破滅的沖擊波對金屬聯(lián)合作用而產(chǎn)生的，常發(fā)生于有高流速液體并有壓力變化的環(huán)境中，如裝配渦輪葉片、艦船螺旋槳推進器和壓力變化大的管件通道等系統(tǒng)。泵的渦輪槳、艦船的螺旋推動槳、發(fā)動機和發(fā)電機渦輪轉(zhuǎn)子都直接接觸高速流體?？张莞g具有很強的破壞性，產(chǎn)生空泡腐蝕的泵殼在很短的時間內(nèi)就會損壞。在有些金屬構(gòu)件系統(tǒng)，空泡腐蝕甚至?xí)頌?zāi)難性的破壞。

二、如何預(yù)防減少空泡腐蝕的發(fā)生？

1、從水力學(xué)角度降低流體的壓力差，減少空泡的形成。如，增加管的內(nèi)部直徑，以提高由于流速降低引起的層流速度。

2、提高部件表面光潔度，降低空泡形成幾率。

3、采用陰極保護系統(tǒng)進行防腐。采用陰極保護，目的不是降低材料的腐蝕速率，而是通過析出的氫氣來隔離緩沖空泡在金屬表面的著陸、爆裂和沖擊，能夠有效降低空泡腐蝕。

4、采用涂層保護方法。軍艦是海上作戰(zhàn)的重要武器裝備，安裝在水線下的尾軸架、尾鰭、舵、螺旋槳等艦船附體長年浸泡在水下，如果由于缺少保護，艦船附體輕則被沖刷腐蝕，重則發(fā)生空泡腐蝕，嚴重干擾艦船的靈活性、航速與隱蔽性，甚至影響部隊戰(zhàn)斗力。采用涂層保護方法，用無機富鋅制成的冷鍍鋅涂料，具有很強的耐磨蝕、耐老化性能。加上相關(guān)的工藝技術(shù)，在水下既可以抵抗破壞力極強的力學(xué)元素作用，還能防止自始至終的電化學(xué)因素作用。經(jīng)過研究人員的反復(fù)實驗、研究、論證，目前，可以對艦船的鋼制附體達到十年以上的理想保護效果。不僅可以有效解決較輕的沖刷腐蝕，而且可以解決空泡腐蝕。

5、清除腐蝕介質(zhì)中的空氣也能緩解空泡腐蝕。容留的空氣在較低壓力下很容易成為空泡的形核體。通過有效的過濾手段在不同位置進行捕撈和疏散污染物粒子來減少的污染物。

6、增加材料表面硬度、加工硬化或提高疲勞強度來降低空泡腐蝕的程度。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了通過降低晶粒尺寸可以減少空泡的破壞，還可以通過提高空化阻力來減少夾雜物存在的可能性。采用耐蝕材料雖不能免除但可以降低空泡腐蝕的程度。對接觸高速介質(zhì)流體的金屬表面從設(shè)計上最大可能去除壓力降，抑制氣泡的產(chǎn)生。

三、夢能科技

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