腐蚀与防护-第十三章_非金属材料的腐蚀与防护

非金属材料的腐蚀与防护材料的分类材料无机非金属材料金属材料有机材料：高分子材料一、高分子材料高分子材料的基本知识高分子材料的腐蚀与防护基本概念有机高分子化合物是由有机低分子化合物在一定条件下聚合而成的，具有重复排列链状结构的高聚物。如聚乙烯塑料就是由乙烯聚合而成的高分子材料。低分子化合物（如乙烯CH2=CH2）称为单体高分子材料的基本知识大分子链重复排列的结构单元（如）称为链节，链节重复排列的个数n称为聚合度。聚合度越大，高聚物的大分子链越长，其分子量也就愈大。高聚物与具有明确分子量的低分子化合物不同，同一高聚物因其聚合度不同，大分子链的长短各异，其分子量也就各不相同。通常所说高聚物的分子量是指其分子量的统计平均值。如：聚氯乙烯的分子量为20000～160000。聚乙烯(PE)图例聚丙烯(PP)图例酚醛塑料(PE)图例酚醛塑料(PE)图例环氧塑料(EP)图例环氧塑料(EP)图例结合键作为高聚物单体的低分子化合物必然具备不饱和的键，如各种烯烃类化合物、环状化合物和含有特殊官能团的化合物，在聚合反应中能形成两个以上的新键，把单体低分子变成链节连接成大分子链。否则不能聚合成大分子链，也就不能形成高聚物。在高分子链中原子以共价键结合，这种结合力称为主价力高分子链内组成元素不同，原子间共价键的结合力不同，聚合物的性能因而不同。在高聚物大分子之间一般是分子来链连接的，（靠分子间力连接的）这一结合力—范德华力，称为次价力。高分子化合物的组成与结构大分子链的结构形态：线型：长径比1000:1，具有良好的弹性和塑性，可溶解或溶胀，加热可融化或软化；易于加工成形，可重复使用。热塑性塑料PE、PVC等体型：网状结构，不溶不熔，具有良好的耐热性和强度，但脆性大，弹性塑性低，不能重复使用。热固性树脂—酚醛树脂等高分子的聚集态及性能(晶态、非晶态)1.晶态结构线型聚合物固化时可以结晶，但由于分子链运动较困难，不可能完全结晶。所以晶态聚合物实际为晶区（分子有规律排列）和非晶区（分子无规律排列）两相结构，一般结晶度（晶区所占有的重量百分比）只有50%～85%，特殊情况可达到98%。在结晶聚合物中，晶区与非晶区相互穿插，紧密相连，一个大分子链可以同时穿过许多晶区和非晶区。结晶度：晶区所占的面积。结晶度越大材料的强度、硬度、刚性高，但弹性、伸长率低。高分子的聚集态及性能(晶态、非晶态)2.非晶态结构聚合物凝固时，分子不能规则排列，呈长程无序、近程有序状态。非晶态聚合物分子链的活动能力大，弹性和塑性较好。由于其聚集态结构态是均相的，因而材料各个方向的性能是相同的。晶区非晶区高聚物的三态1.线型无定型高聚物玻璃态：塑料高弹态：橡胶粘流态：粘结剂高聚物的三态2.线型结晶型高聚物只有Tm转变温度，Tm既是熔点，又是粘流转变温度。高分子材料的优势1.资源2.吸水性3.疏水性4.阻尼性能5.生物性能6.轻质高强7.透明性8.加工性9.耐蚀、绝缘性高聚物的基本特性（1）机械性能①低强度②高弹性和低弹性模量③粘弹性④高耐摩性（2）物理、化学性能①高绝缘性②低耐热性③低导热性④高热膨胀性⑤高化学稳定性⑥老化高分子材料的腐蚀与防护高分子材料的腐蚀高分子材料由于环境因素的物理作用、化学作用或生物作用，导致其物理化学性能和机械性能逐渐退化，以至最终丧失其使用功能的现象称为高分子材料的腐蚀，俗称老化高分子材料腐蚀的各种途径和破坏形式高聚物介质渗入渗透溶出透过迁移化学反应、分解溶剂化、溶胀银纹、龟裂（应力腐蚀）应力温度突变外观变化机械、物理、介电性能下降温度时间（1）物理腐蚀高分子材料的物理腐蚀：在介质中的溶解两种形式：溶胀、溶解介质向材料内部渗透扩散；材料中的某些成分，如增塑剂、稳定剂等添加剂或低相对分子质量组分也会向介质迁移物理腐蚀的影响因素溶剂和高分子材料的化学结构越相似，溶解的可能性越大，如极性相近等非晶态材料结构松散，容易溶解晶态材料结构紧密，分子间作用力强，不容易溶解相对线性非晶态材料来说，分子质量增大，温度降低，溶解减缓（2）化学腐蚀化学腐蚀是指发生不可逆化学反应所导致的腐蚀，它往往是氧化、水解、取代和交联等反应的综合结果分为二类：①酸、碱、盐类的水溶液腐蚀②气体氧化水解反应高分子链中除碳外，还含有O、N、Si等原子，它们与C之间构成极性键，如醚键、酯键、酰胺键等，水能与这些键发生作用如：聚酯的水解反应：氧化反应大气中的氧、臭氧、污染物（NO2、SO2等）在一定的环境条件下使高聚物发生化学反应而破坏降解高聚物的降解过程就是相对分子量下降的过程降解的特征①形态的变化：最初材料表面粗糙，慢慢地变成了多孔结构②腐蚀过程中齐聚物和单体的产生③分为表面腐蚀（体积变小）、本体腐蚀（几何形状保持不变）降解的途径分为光照、热、机械、化学降解热降解对非生物降解高分子材料起主要作用所有生物降解高分子材料都含有可水解的键①光降解：实质是光氧化降解取决于分子链所吸收波长的能量和化学键的强度紫外光能量高，一般高于引起高分子链上化学键断裂所需要的能量生物降解与微生物腐蚀引起降解的微生物主要包括真菌、霉菌和藻类；微生物不仅表现在其新陈代谢所产生的酸性产物的腐蚀，而且往往反映在其会使密封圈失效，绝缘件丧失绝缘性等光-生物降解高能辐射降解稳定性次序：聚苯乙烯>聚乙烯>聚氯乙烯>聚四氟乙烯降解的影响因素①化学键：酐和原酸酯键的水解反应速率最快，其次是酯和酰胺键②pH值：通过催化作用影响反应速率③共聚物成分④水的吸收：由于水解作用是水和不稳定功能基团间的双分子反应，因此亲水性的高聚物降解速率大（3）环境应力开裂在应力与某些介质（如表面活性剂）共同作用下，不少高分子材料会出现银纹，进一步长成裂纹，直至发生脆性断裂，其断裂应力比在惰性环境中低的多，这种现象称为环境应力开裂银纹：介质渗入高分子材料内部会使材料表面增塑和屈服强度降低，在应力作用下，材料表面层产生塑性形变和大分子的定向排列，结果在材料表面形成有一定量物质和浓集空穴组成的纤维状结构，这称为银纹环境应力开裂的类型（按介质分）介质是表面活性物质、溶剂型物质、强氧化性介质影响因素①高分子材料的性质相对分子量小、分布窄的材料因分子间解缠溶解而使开裂所需时间短；结晶度高容易产生应力集中，且在晶区和非晶区的过渡交界处容易受到介质作用，因此易于应力开裂②环境介质的性质主要决定于材料与介质间的相对表面性质或溶度参数差值高分子材料腐蚀的防护 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 选择合适的高分子材料。如在有机溶剂环境中选择聚四氟乙烯加入抗老化剂。如在塑料和橡胶生成过程中加入稳定剂、抗老化剂合理的工艺操作。如在实际使用环境中避免接触有机溶剂、高温等修复。如管道或设备发生局部破坏，可以用玻璃钢修补二、硅酸盐材料的腐蚀与防护混凝土的腐蚀与防护玻璃与陶瓷材料的腐蚀与防护混凝土的腐蚀与防护混凝土的结构特点混凝土是一种复杂的建筑材料，它是碎石或炉渣在水泥或其它胶结材料中的凝聚体水泥熟料由硅酸三钙（3CaO·SiO2）、硅酸二钙（2CaO·SiO2）、铝酸三钙（3CaO·Al2O3）和铁铝酸四钙（4CaO·Al2O3·Fe2O3）等组成。这些熟料与水作用（水合作用）凝固后即成为水泥石。整体呈碱性混凝土是一种多微孔的非均质性的结构材料，腐蚀介质从孔隙的渗透是侵蚀的主要原因水泥混凝土的腐蚀危害尤其在海洋环境、西部盐渍地区以及抛洒防冰盐的北方地区，基础设施的腐蚀比较严重在其内部以及干燥环境中的混凝土构筑物的腐蚀缓慢，危害性没有引起人们足够的认识美国钢筋混凝土的修复费用每年2500亿美元，其中1550亿美元花费在桥梁上；英国基础设施修复费用费为155亿英镑；加拿大仅维护和修复一座遭受碱集料反应破坏的25m高的大坝，累计费用就高达15亿加元；我国建筑基础设施的腐蚀损失每年达1000亿元混凝土腐蚀的类型按形态分类溶出型腐蚀分解型腐蚀膨胀型腐蚀（结晶型腐蚀）细菌腐蚀碱集料反应（1）溶出型腐蚀来源于软水的作用水泥石中Ca(OH)2受到软水作用，产生物理性溶解并从水泥石中溶出，引起混凝土强度减小，酸度增大，孔隙增大，加剧溶解，造成恶性循环（2）分解型腐蚀来源于pH<7的溶液（包括酸性溶液和碳酸）、镁盐溶液炭化作用。CO2或含有CO2的软水与水泥中的Ca(OH)2等起反应，导致混凝土中碱度降低和混凝土本身的粉化形成可溶性的钙盐。在工业生产中，酸性溶液能与硬化水泥石中的钙离子形成可溶性的钙盐，造成腐蚀镁盐侵蚀。含有氯化镁、硫酸镁或碳酸氢镁等镁盐的地下水、海水及某些工业废水，所含有的Mg2＋与硬化水泥石中Ca2＋起交换作用，生成Mg(OH)2和可溶性钙盐、导致水泥石的分解（3）膨胀型腐蚀来源于硫酸盐溶液、结晶型盐类溶液硫酸盐侵蚀。硫酸盐与混凝土中的氢氧化钙作用，生成硫酸钙，再进一步与水化铝酸钙作用，生成硫铝酸钙，体积膨胀两倍以上盐类结晶膨胀。某些盐不与水泥石反应，但可以在水泥石孔隙中产生结晶。如无水Na2SO4在高温干燥时形成Na2SO4·10H2O结晶，体积是原来的4倍碱性介质如K2CO3和Na2CO3也是具有膨胀型的腐蚀介质（4）微生物腐蚀来源于硫杆菌等有氧和水时，细菌将硫转变成硫酸。硫来源于矿物硫、油田中的硫化物或者污水（5）碱集性反应来源于强碱（Na2O和K2O）与SiO2作用水泥石中的强碱与骨料中活性的SiO2作用，在骨料中形成一层致密的碱-硅酸盐凝胶（如Na2SiO3·2H2O），再遇水产生膨胀，使骨料遇水泥石之间的界面胀破，导致混凝土整体破坏。它是影响混凝土结构物耐久性＆寿命的重要因素，是当前材料学科研究的前沿之一钢筋混凝土结构的腐蚀机理它是混凝土和钢筋的复合体它按腐蚀形态分为两种：①由于混凝土的耐久性不足，其本身被腐蚀破坏，同时也由于钢筋的裸露、腐蚀而导致整个结构破坏②混凝土本身未腐蚀，但由于外部介质的作用，导致混凝土本身化学性质的改变或引入能诱发钢筋腐蚀的离子如氯离子，使钢筋表面钝化作用丧失（水泥石的碱性使钢筋处于钝态），引起钢筋的锈蚀。锈蚀产物为铁的氢氧化物、氧化物，导致体积增大2～4倍游离的碳酸能使水泥石形成酸性分解型腐蚀，但腐蚀缓慢，比其它酸性溶液的腐蚀轻微的多混凝土腐蚀的影响因素混凝土的化学成分：造成碱集性反应。另外二氧化硅的结晶度越差，活性越大，则碱活性的膨胀率越大混凝土的孔隙率或密实度环境因素①大气中的CO2：当CO2含量超过0.3％时，产生炭化，并且使碱性降低，而混凝土中的钢筋保持钝态的最低碱度为pH＝11.5②酸性气体：SO2、H2S、NOx等与碱作用③湿度：湿度增加，气体对混凝土的腐蚀增强④水：软水会导致溶出型腐蚀；硬水含有Ca(HCO3)2或Mg(HCO3)2能把水中的Ca(OH)2变成CaCO3沉淀下来，使水泥石密实混凝土的防护措施实行全面的腐蚀控制出发点：最大限度地保证混凝土自身密实完好，保持高碱度＆防止有害离子入侵基本措施就是提高混凝土自身的防护能力，包括选择良质水泥、增加水泥用量，降低水灰比，使用优良外加剂、掺和料、增加混凝土保护层厚度，表面增设耐蚀层：如做玻璃钢或涂刷氯磺化聚乙烯涂料等。预埋穿墙套管，避免破坏建筑物的整体性，不随意开口。严格控制设备、管道“跑、冒、滴、漏”现象采用防腐蚀材料选用耐蚀水泥加入钢筋阻锈剂非金属防腐涂料：聚苯乙烯、环氧煤焦油等塑料、花岗石、耐酸瓷板（砖）、玻璃钢采用聚合物水泥混凝土（树脂混凝土）阴极保护，保护钢筋玻璃与陶瓷材料的腐蚀与防护玻璃及其结构凡熔融体通过一定方式冷却，因粘度逐渐增大，而具有非晶结构特征和固体机械性质的物质，不论其化学组成及硬度范围如何，都可称之为玻璃玻璃态：非晶态结构：短程有序，长程无序玻璃体的特性各向同性介稳性能量高于晶体，热力学不稳定粘度大，动力学稳定凝固特性玻璃由熔融态变为固态的过程在一定范围内进行连续性在凝固过程中，玻璃的物理和化学性质是随温度连续变化的玻璃的组成无机玻璃的主要成分是SiO2、碱和碱土金属氧化物以及Al、Zn、Pb、P等氧化物即：Na2SiO3、CaSiO3、SiO2等玻璃的制法：原料主要是纯碱、石灰石和石英复杂的物理、化学变化，主要反应玻璃熔炉玻璃的分类陶瓷及其结构陶瓷的主要成分：硅酸盐原料：粘土（Al2O3·2SiO2·H2O）、石英、长石等特性：抗氧化、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等优点陶瓷的结构陶瓷一般由晶相（主要组成相）、玻璃相和气相（孔洞）组成。其显微结构是由原料、组成和制造工艺所决定的。陶瓷显微组织示意图陶瓷主要种类：土器：砖瓦(自然冷却，Fe2O3含量较多)(淋水冷却，Fe3O4、FeO较多)陶器：彩陶江苏宜兴的紫砂壶、秦汉兵马俑瓷器：碗盘茶具收藏珍品炻器：水缸、砂锅瓷都景德镇注：①彩釉②搪瓷不属于陶瓷红瓦青瓦氮化硅陶瓷（Si3N4）是灰白色固体，硬度为9，是最硬的材料之一。它的导热性好且膨胀系数小，可经受低温高温、骤冷骤热反复上千次的变化而不破坏，因此是十分理想的高温结构材料。步兵战车用绝热陶瓷发动机可使其不易被红外探测器发现并被红外制导武器所摧毁，提高了生存率玻璃与陶瓷材料腐蚀的机制玻璃与陶瓷的耐蚀性它们通常仅在碱性溶液和特殊酸性环境中才有较高的腐蚀速率碱性：酸性：除氢氟酸、高温磷酸外，几乎耐其它所有无机酸的侵蚀当磷酸的温度高于300℃时，能溶解二氧化硅硅酸盐材料的耐酸性也与物相相关一般来说，材料中二氧化硅的质量分数越高，耐酸性越强，质量分数低于0.55的天然及人造硅酸盐材料基本上不耐酸含有大量CaO、MgO等碱性氧化物的硅酸盐材料耐碱、不耐酸玻璃与陶瓷在水介质中的腐蚀机制多相结晶体材料的分别溶解（包括离子交换）玻璃的腐蚀行为水解破坏的是Si－O－R（R为Na＋、Ca2＋等）而不是Si－O－Si。水解时，R形成水溶性盐进入溶液，而R为H置换，新形成的Si－O－H与原有的Si－O－Si形成胶状物，阻止腐蚀继续进行，整个过程受H＋向内扩散控制酸侵蚀主要是氢氟酸与高温磷酸的腐蚀另外，某些光学玻璃中，降低了SiO2的含量，加入大量的Ba、Pb及其它重金属的氧化物，由于这些氧化物的溶解，使这类玻璃易为醋酸、硼酸等弱酸腐蚀碱侵蚀OH－破坏Si－O－Si，而形成Si－OH及Si－O－Na，因此腐蚀较水或酸性溶液为重，并不受扩散控制碱对玻璃的侵蚀主要受玻璃表面与界面反应所支配的反应过程影响，因此与阳离子在表面上的吸附力有关，吸附力强，影响大相同pH下，不同阳离子的碱侵蚀强度次序为：Ba2＋＞Sr2＋≥NH4＋＞Rb＋≈Na＋≈Li＋＞N(CH3)4＋＞Ca2＋大气对玻璃的侵蚀和风化大气侵蚀的实质是水汽、二氧化碳、二氧化硫等作用的总和水汽比水溶液具有更大的侵蚀性。因为它与玻璃主要发生离子交换的释碱反应，其产物不断的沉积在原来部位，pH增大风化：玻璃和大气长期作用，在表面出现雾状的薄膜或点片状白斑、细线状模糊物、彩虹等过程风化过程分为溶解和水解浸析两种形式大气中酸性气体、不通风的高温高湿环境，加速风化防止玻璃风化的方法表面处理法气体处理法、盐类处理法、酸类处理法、胺类处理法、有机防雾剂处理法电化学处理法其它防风化法酒防霉粉法、夹纸法选择性腐蚀当玻璃经过热处理，存在双相组织——孤立的硼酸盐相弥散在高SiO2基体中时，富B2O3的硼酸盐易在酸中发生选择性腐蚀，形成疏松的玻璃，孔洞直径在3～6nm之间，在通过弱碱性处理，溶去孔洞内部的高SiO2残存区，可扩大孔洞直径简单的钠玻璃可通过热处理－腐蚀工艺，可以获得具有分子筛功能、孔洞为0.7nm的疏松玻璃应力腐蚀在介质和静态拉应力下，玻璃会产生应力腐蚀介质：水、甲醇、甲酰胺等影响玻璃腐蚀的因素化学组成硅酸盐玻璃的耐水性和耐酸性主要决定于硅氧和碱金属氧化物的含量硅氧含量越高，硅氧四面体连接的程度越高，耐酸性越好；碱金属氧化物中以氧化钾影响最大，氧化钠其次，氧化锂再次之抗水性一般随金属的阳离子半径增加而下降；当玻璃中含有多中碱金属氧化物时，抗水性比单以碱金属好各种氧化物中，以氧化锆的耐碱性最好，氧化铝、氧化锌、氧化钙等均对耐水性和耐酸性均有利，而氧化钡对耐水、耐酸、耐碱均不利热处理玻璃再退火中与炉气接触，化学稳定性提高。原因是炉气中的酸性气体（SO2）可以中和表面碱性氧化物，形成硫酸钠的“白霜”，它易除去，从而降低表面碱性氧化物的含量，提高化学稳定性。退火玻璃较淬火玻璃的密度大，网络结构紧密，化学稳定性好，但硼硅酸盐玻璃例外表面状态可通过表面处理提高玻璃的化学稳定性，方法有：①用水和酸处理，使表面生成一定厚度的高硅氧膜，去掉对侵蚀介质由亲和力的成分（如氧化钠、氧化钾等）。②涂膜处理：涂覆有机硅或有机硅烷类等憎水物质，减少水化作用温度与压力升温增加玻璃的腐蚀速率当压力提高到（29.4~98）×105Pa时，玻璃将在短时间内剧烈地被破坏，同时有大量氧化硅转入溶液中。例如：高压水位计玻璃陶瓷材料的腐蚀行为（1）陶瓷材料的玻璃相的腐蚀与玻璃类似，主相（晶体相）有其自身的特点（2）无机非金属晶体材料的腐蚀水介质中的腐蚀晶体相的能量状态较玻璃相低，化学稳定性＆耐腐蚀性通常也较玻璃相好主要分为水解、离子交换、溶解氧化铝陶瓷主要为刚玉晶相，耐一般酸碱，但在高温硝酸、高温碱性液中被腐蚀气体腐蚀蒸气侵蚀多晶体陶瓷会造成比液体更为严重的腐蚀气体中最普遍的腐蚀是氧化，水蒸气可以加快陶瓷材料的氧化进程其它液体的腐蚀熔融玻璃、熔融盐、熔融金属等均可造成晶体陶瓷材料的腐蚀溶解（3）孔隙度的影响孔隙会降低材料的耐蚀性（4）玻璃陶瓷在水介质中的腐蚀行为玻璃陶瓷又称微晶玻璃，是一种通过控制玻璃结晶化而制成的多晶固体，有独特的物理、化学性能，优良的使用性能，广泛地应用在高科技，尤其是武器装备方面主要是局部腐蚀，破坏形式是溶解（包括离子交换）木材的腐蚀与防护木材的特点优点：单位体积小，强度高，导热性小，加工容易，热膨胀系数小缺点：各项异性，容易变形，吸湿性高可燃，容易腐朽腐蚀类型①水的腐蚀密度大，水的渗透力小；升温增压某些成分易溶出②酸的腐蚀稳定：低温的有机酸、氢氟酸、磷酸、低浓度的盐酸不稳定：硫酸、硝酸、二氧化硫和亚硫酸③碱的腐蚀苛性碱、氨水产生腐蚀④盐的腐蚀碳酸盐的腐蚀小某些具有结晶膨胀性的盐类（如硫酸钠）的腐蚀严重容易水解的铁、铝、铬、锌的盐类水解后生成游离酸，造成木材松弛⑤气体的腐蚀氯、溴、氧化氮等气体破坏木材；干燥常温下空气对木材无腐蚀⑥石油产品和溶剂的腐蚀原油和石油产品不腐蚀木材；氯化和硝化的烃类化合物也无腐蚀作用；乙醇无腐蚀，但能溶解木材内的树脂和其它杂质⑦细菌腐蚀通常称为木材腐朽，是木材的大敌木材腐朽菌生长需要木材的含水量通常在25～150％之间木材的腐蚀防护木材存储的物理防腐控制湿度：干存法、水淋法、水存法木材的化学防腐见效快，处理方便，但有污染，一般防止水淋①树脂类和油类防腐剂：酚醛树脂、石蜡、沥青、松香、硫磺②有机溶剂：五氯苯酚等，价格便宜，但致癌③盐类防腐剂：是水溶性的，有氯化锌、氟化钠、硫酸铜等④毒物：是油溶性的，能产生有毒气体，如溴甲烷、磷化铝等复合材料的腐蚀与防护复合材料由两种或两种以上的物质，用适当的方法复合而成的一种新型材料连续相：称为基体分散相：增强材料，如纤维、颗粒状填料复合材料的分类1按照基体来分非金属基复合材料：如树脂基复合材料、橡胶基复合材料、陶瓷基复合材料等金属基复合材料：铝基复合材料、钛基复合材料和铜基复合材料等。      增强相三种类型复合材料的性能1比强度和比模量高2抗疲劳和破断安全性能好复合材料的疲劳强度较高;破坏安全性能好3高温性能优良提高基体材料的使用温度和高温强度和模量4减振性能好避免构件在工作状态下产生共振；另外复合材料的吸振性能好比强度比较碳纤维\树脂硼纤维\树脂玻璃纤维\树脂钛钢铝复合材料中的增强材料  1增强纤维：（1）璃纤维：（2）碳纤维：（3）硼纤维（4）芳纶纤维（Kevler纤维）（5）碳化硅纤维：（陶瓷纤维）2增强颗粒：Al2O3、SiC、Si3N4、TiC、B4C和石墨等常用的复合材料1聚合物基复合材料（1）玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）：性能特点（综合）：高强度、高的冲击韧性、良好的低温性能；低的热膨胀系数、绝缘、绝热性、耐腐蚀，防磁，微波穿透性好，吸水性低。应用：用于制造要求自重轻的受力构件、要求无磁性、绝缘性、耐腐蚀性的零件，如航天和航空工业中的雷达罩、直升飞机的机身，制造轻型船、舰和赛艇等，制造冷却塔，代替不锈钢制造一些容器和管道等。金属基复合材料纤维增强铝基复合材料（硼纤维增强铝基符合材料）组成：硼纤维＋铝性能特点：高的拉伸模量、高横向模量、高的抗压强度、剪切强度和疲劳强度以及比强度。应用：飞机和航天器的蒙皮、长梁和航空发动机叶片。（2）颗粒增强铝基复合材料特点：与纤维增强复合材料相比，颗粒增强金属基复合材料的工艺简单，价格便宜，已在汽车等民用工业中应用。SiC颗粒增强铝基复合材料：性能优异，用于制造卫星支架等；民用上，已用于汽车的驱动轴、刹车盘、发动机的缸套、活塞和连杆等非金属基复合材料的腐蚀（1）聚合物基复合材料的界面结合界面浸润化学键作用物理吸附扩散作用（2）聚合物基复合材料的腐蚀途径腐蚀介质对树脂基体的影响物理侵蚀、化学反应对增强纤维的影响作用途径有：气泡、微裂纹、沿界面的渗入对复合材料界面的影响介质聚集，溶胀产生拉应力从界面析出可溶性物质，产生渗透压化学反应（3）聚合物基复合材料的腐蚀机制水解氧化反应引起断键应力开裂聚合物的溶胀与溶解溶出渗透压引起的破坏纤维/树脂脱粘金属基复合材料的腐蚀（1）金属基体与纤维增强物的界面结合物理结合结合强度主要与纤维表面的粗糙度有关溶解与浸润结合相互溶解，在不同组元形成的溶解扩散区内形成原子间结合力反应结合结合强度较大（2）金属基复合材料的耐蚀性它的耐蚀性一般比金属基体差原因如下：合金元素在增强物/基体界面处偏析围绕增强物产生残余应力在增强物周围基体中位错密度高增强物/基体界面处产生空洞由于制备过程中基体金属与增强材料发生反应而导致活性界面层界面层的电偶效应金属基复合材料的腐蚀铝基复合材料应用广碳/铝复合材料易发生电偶腐蚀，这是由于碳纤维具有导电性，其在电解质中的电位也较高碳化硅/铝复合材料的耐蚀性与基体相比，降低不多铜基复合材料 在海水中的耐蚀性与相应的基体差不多，腐蚀产物膜的成分是Cu2(OH)3Cl    Al基复合材料的防护技术热处理退火消除残余应力等施加保护涂层化学保护膜（铬酸转化膜）、硫酸阳极保护膜、有机涂层、激光表面处理（熔覆一层合金）、热喷涂、包铝、缓蚀剂改善Al基复合材料的设计在增强相表面上施加涂层，除了可以改善界面间的润湿性、减少界面反应，释放热应力外，还可以减少电偶腐蚀