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海洋金属工业元素是什么(海洋金属材料)

来源:www.shuishangwuliu.com   时间:2023-07-24 02:26   点击:121  编辑:jing 手机版

1. 海洋金属材料

海水是一种含有多种盐类的电解质溶液,以3~3.5%的氯化钠为主盐,pH值为8左右,并溶有一量的氧气。除了电位很负的镁及其合金外,大部分金属材料在海水中都氧去极化腐蚀。其主要特点是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,流速等这些利于供氧的环境条件,都会促进氧的阴极去极化反应,促进金属的腐蚀。海水导电率很大,所以不仅腐蚀微电池活性大,宏电池的活也很大。海水中不同金属相接触时,很容易发生电偶腐蚀。即使两种金属相距数十米,只要存在电位差,并实现电联结,就可能发生电偶腐蚀。

对于处于海水环境中的桥梁结构来说,除了大气部位受海洋性大气腐蚀影响之外,可以把桥梁如同海洋工程一样分为飞溅区、潮差区、全浸区和海泥区。

(1)飞溅区

指平均高潮线以上海洋飞溅所能湿润的位置。在这个部位,金属材料表面连续不断地被海水湿润,海水又与空气充分接触,含氧量充分,含盐量很高,加上海水的冲击作用,腐蚀在这个部位最为严重。当很高的风速和海流速造成强烈的海水运动时,海水的冲击会在飞溅区成磨耗-腐蚀联合作用的破坏。同时强烈的海水冲击不断地破坏腐蚀产物和保护涂层,增加了飞溅区的腐蚀。

不同海区飞溅区的腐蚀主要于风浪和温度。飞溅区金属表面温度更接近于气温。风浪大的热带海域钢铁在飞溅区的腐蚀最为严重。

(2)潮差区

指平均高潮位与平均低潮位之间的区段,金属表面与含氧充分的海水周期性地接触,引起腐蚀。与飞溅区相比,潮汐区的氧扩散没有飞溅区那样快,也无强烈的海水冲击。潮汐区金属表面温度受气温影响也受海水温度的影响,通常接近于表层海水温度。

潮差区有海生物栖居,而飞溅区没有。

潮差区的腐蚀通常是平均高潮位和平均低潮位最为严重,这是氧浓差电池的作用。潮差段因供氧充分,成为阴极,受到一定程度的保护,腐蚀减轻。低潮位以下全浸区因供氧相对较少成为阳极,使腐蚀加速。在工程设计上,有时把潮差区并入飞溅区一起考虑,并不是因为两段间的腐蚀是一样的,而是从施工、维护和阴极保护方面加综合考虑,使之协调一致。

(3)全浸区

平均低潮线以下的位置为海水全浸区。根据海洋的深度不同,又分为浅海区和深海区,二者并无确切的深度界限,一般所说的浅海区大多指100~200m以内的海水。

海洋环境因素如温度、含氧量、盐度、pH值等随海洋的深度而变化,所以海水深度必然影响到全浸区金属的腐蚀行为。其中是最为主要的因素是温度和含氧量。全浸区中钢铁的腐蚀速度在0.07~0.18mm/a。

浅海区海水氧处于饱和态,温度高,海水流速大腐蚀比深海区大,海洋生物会粘附在金属材料上。一般来说,20m水深以内的海水较深层海水具有更强的腐蚀性。深海区的含氧量较小,温度接近0℃,海洋生物的活性减小。

(4)海泥区

主要由海底沉积物构成,含盐度高,电阻率低,因此是良好的电解质,对金属的腐蚀要比陆地上土壤要高。由于氧浓度十分低,所以海泥区的腐蚀比全浸区要低。

海洋中存生在着多种动植物和微生物,它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。在附着生物死后粘附的金属表面上,锈层以下以及海泥里,都是缺氧环境,会促进厌氧的硫酸盐还原菌的繁殖,引起严重的微生物腐蚀,使钢铁的腐蚀增大,其典型特征是外貌呈沾污的黑色糊。一些研究结果表明,在SRB大量繁殖的海泥中,钢铁的腐蚀速度要比无菌海泥中高出数倍到10多倍,甚至还要高出海水中2~3倍。

如同潮差区和全浸区一样,在全浸区和海泥区之间也会因为氧的浓度不一样而造成浓差电池。泥线以下因为相对缺氧而成为阳极,加重腐蚀。

2. 海洋工程常用非金属材料

高浓度的六种矿物质如:钾、镁、钠、钙、氯、溴及Unichondrin ATP微量元素,再加入其它独特且天然的原料,一并发挥令人惊喜的效果。它能使肌肤获得充分的滋润,并保护肌肤不失水,不受外界环境侵害;令肌肤抵抗紫外线,呈现美白效果。成群结队的旅游者到达这里,为的是消遣和健康,他们把死海的水和泥都看作有治疗功能的宝物。 海水中的成分可以划分为五类: 1.主要成分(大量、常量元素):指海水中浓度大于1×106mg/kg的成分。属于此类的有阳离子Na+,K+,Ca2+,Mg2+和Sr2+五种,阴离子有Cl¯,SO42¯,Br¯,HCO3¯(CO32¯),F¯五种,还有以分子形式存在的H3BO3,其总和占海水盐分的99.9%。所以称为主要成分。 由于这些成分在海水中的含量较大,各成分的浓度比例近似恒定,生物活动和总盐度变化对其影响都不大,所以称为保守元素。 海水中的Si含量有时也大于1mg/kg,但是由于其浓度受生物活动影响较大,性质不稳定,属于非保守元素,因此讨论主要成分时不包括Si。 2.溶于海水的气体成分,如氧、氮及惰性气体等。 3.营养元素(营养盐、生源要素):主要是与海洋植物生长有关的要素,通常是指N、P及Si等。这些要素在海水中的含量经常受到植物活动的影响,其含量很低时,会限制植物的正常生长,所以这些要素对生物有重要意义。 4.微量元素:在海水中含量很低,但又不属于营养元素者。 5.海水中的有机物质:如氨基酸、腐殖质、叶绿素等 海水的主要成份 海水中溶解有各种盐分,海水盐分的成因是一个复杂的问题,与地球的起源、海洋的形成及演变过程有关。一般认为盐分主要来源于地壳岩石风华产物及火山喷出物。另外,全球的河流每年向海洋输送5.5×1015g溶解盐,这也是海水盐分来源之一。从其来源看,海水中似乎应该含有地球上的所有元素,但是,由于分析水平所限,目前已经测定的仅有80多种。现将其中重要的一些元素列于下表。 海水中最重要的溶解元素的化学形态和浓度 元素 平均浓度 单位(每kg海水) 元素 平均浓度 单位(每kg海水) Li 174 μg Fe 55 ng B 4.5 mg Ni 0.50 μg C 27.6 mg Cu 0.25 μg N 420 μg Zn 0.40 μg F 1.3 mg As 1.7 μg Na 10.77 g Br 67 mg Mg 1.29 g Rb 120 μg Al 540 ng Sr 7.9 mg Si 2.8 mg Cd 80 ng P 70 μg I 50 ng S 0.904 g Cs 0.29 μg Cl 19.354 g Ba 14 μg K 0.399 g Hg 1 ng Ca 0.412 g Pb 2 ng Mn 14 ng U 3.3 μg 表中较高浓度的组分基本上代表了其在海水中的平均浓度,一些低含量成分由于测定困难,测定过的样本不多,难以代表其平均浓度。许多感兴趣的金属在海水中含量极低,只有用灵敏的测试仪器和技术并避免样品采集和分析过程中的污染才能够测定。

3. 海洋金属矿产有什么

 ⑴海洋化学资源:海盐、

  ⑵海洋生物资源:有鱼、虾、贝、藻等,捕捞活动从近海扩展到世界各个海域。除了直接捕捞外,通过养殖、增殖等还可实现可持续利用。

  ⑶海底矿产资源:①大陆架海底:石油、天然气、煤、硫、磷等②近岸带的滨海砂矿:砂、贝壳等建筑材料和金属矿产。③海盆:深海锰结核,是未来可利用的潜力最大的金属矿产资源。

⑷海洋能源:可再生、无污染;但能量密度小。具有商业开发价值的是潮沙发电和波浪发电,但也投资较大,效益不高。

4. 海洋金属材料有哪些

1、海洋是生物物种的宝藏。海洋生物包括海洋动物、海洋植物、微生物及病毒等,其中海洋动物包括无脊椎动物和脊椎动物。各种鱼类,大到鲸鱼、鲨鱼,小到磷虾。从我们餐桌上吃的鱼到观赏用的热带鱼,从各种贝类到大龙虾,目前光已经调查登记的鱼类就有15304种之多。还有各种海藻、珊瑚、水母以及难得一件的深海生物。

2、海洋是资源宝库。

海洋化学资源:工业用冷却水源、食盐等各种盐类、淡水、溴等。

海洋矿产资源:大陆架:石油、天然气、煤、硫、磷;滨海砂矿:富含砂、贝壳等建筑材料,金属矿产;海盆:深海锰结核。

海洋能源:潮汐发电、波浪发电。

空间资源:交通运输:海港码头、海底隧道、海上桥梁、海底管道、海上机场;生产空间:海上电站、工业人工岛、海上石油城、海洋牧场;通讯电力输送空间:海底电缆、海底光缆;储藏空间:海底货场、海底仓库、海上油库、海洋废物处理场;文化娱乐设施空间:海洋公园、海滨浴场、海上运动区。

5. 海洋金属材料是什么

太多了,有磁性的金属只有铁、镍、钴三种,除此三种之外的金属比铁的比重大的太多了,最典型的比如铜(8.9)、铅(11.3)、金(19.3)、铂(21.5)、银(10.5)、钨(19.3)等等。

6. 海洋金属元素

海水的成分是很复杂的。海水中化学元素的含量差别很大。除氢和氧外,每升海水中含量在 1 毫克以上的元素有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B 和 F 11种,一般称为“主要元素”。每升海水中含量在 1 毫克以下的元素,叫“微量元素”或“痕量元素”。

海水中几种主要无机盐的浓度如下:

Cl- 19.10g/kg, Na+ 10.62 g/kg, SO4-- 2.66g/kg,

Mg+ + 1.28g/kg, Ca+ + 0.40g/kg, K+ 0.38g/kg, 痕量元素 0.25g/kg。

7. 金属海洋平台材料

海水是一种非常复杂的多组分水溶液。海水中各种元素都以一定的物理化学形态存在。

海水中含有大量盐分,含量最多的盐类是NaCI,含量最多的五种阳离子有Na+,K+,Ca2+,Mg2+,Sr2+,其中Na+含量最多。

综上,海洋中含量最多的金属元素是Na+。

8. 海洋金属材料的特点

原子、离子或分子按一定空间次序排列而成的固体,具有规则的外形。食盐、石英、云母、明矾等都可形成晶体。也叫结晶体或结晶。

晶体的特征

(1)自然凝结的、不受外界干扰而形成的晶体拥有整齐规则的几何外形,即晶体的自范性。

(2)晶体拥有固定的熔点,在熔化过程中,温度始终保持不变。

(3)单晶体有各向异性的特点。

晶体可以使X光发生有规律的衍(4)目射。

宏观上能否产生X光衍射现象,是实验上判定某物质是不是晶体的主要方法。

(5)晶体相对应的晶面角相等,称为晶面角守恒。

晶体的特性 2

晶体的分布非常广泛,自然界的固体物质中,绝大多数是晶体。气体、液体和非晶物质在一定的合适条件下也可以转变成晶体。

1.长程有序∶晶体内部原子在至少在微米级范围内的规则排列。

2.均匀性∶晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。

3.各向异性∶晶体中不同的方向上具有不同的物理性质。

4.对称性∶晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。

5.自限性∶晶体具有自发地形成封闭几何多面体的特性。

6.解理性∶晶体具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质。

7.最小内能∶成型晶体内能最小。

8.晶面角守恒∶属于同种晶体的两个对应晶面之间的夹角恒定不变。

晶体化学原理 3

首先涉及键型、构型以及它们随组成而变异的规律,其原理的表达主要通过组成晶体结构的原子、离子的数量关系、大小关系和作用力的本质及其变异等要素来进行。性能中首要的是决定某一物质或化合物能否存在的稳定性,而晶体及其所包含的分子的其他物理或化学性质也无不由其结构来决定。现代晶体化学是在大量实测系列晶体结构信息的基础上总结出规律的。因此,它一方面有其坚实的实践基础,另一方面能对材料科学、合成化学、生物化学、地球化学和矿物学等相邻学科起重要的指导作用。

9. 海洋装备用金属材料及其应用国家重点实验室

1.西安建筑科技大学

西安建筑科技大学是原冶金工业部直属的大学,中国“建筑老八校”之一,学校以土木建筑、环境市政、材料冶金等相关学科为特色,拥有西部绿色建筑国家重点实验室,也契合该校的学科优势,实力很强。

2.山西大学

山西大学是一所省部共建高校,虽然是双非大学,但综合实力可不弱于太原理工大学这所本省唯一的211,每年高校排行榜都是前百名的存在,学校拥有量子光学与光量子器件国家重点实验室,考眼率超高,各方面让很多211大学望尘莫及。

3.天津工业大学

天津工业大学是市属重点大学,由国家国防科技工业局、教育部、天津市政府共建,也是一所“双一流”高校,学校实力雄厚,纺织科学与工程学科排名全国第一,还拥有分离膜与膜工程国家重点实验室。

4.青岛大学

青岛大学是一所省市共建高校,也是一所省属重点综合大学,学校位于滨海城市青岛,地理位置优越,综合实力较强,尤其在本省有很高的声誉,学校拥有的国家重点实验室是生物多糖纤维成形与生态纺织实验室。

5.东华理工大学

东华理工大学位于南昌,曾是中国核工业第一所高等学校,现由江西省政府、国家国防科技工业局、国家自然资源部、中国核工业集团共建,拥有国防教育特色,是中国海军士官选拔基地,也是中国核工业集团公司人才培养基地,拥有资源与环境国家重点实验室。

6.西南石油大学

西南石油大学是一所双一流院校,是一所行业特色大学,石油与天然气工程学科一直位列全国前二,海洋石油气工程稳居全国第一,拥有油气藏地质及开发工程国家重点实验室也是其实力强大的证明。

7.昆明理工大学

昆明理工大学是一所综合性重点大学,由国家国防科技工业局和云南省政府共建,学校在地质、采矿、矿物加工、有色金属领域优势突出,更是有复杂有色金属资源清洁利用以及云南生物资源保护与利用两个国家重点实验室。

8.兰州理工大学

兰州理工大学是教育部、国防科技工业局、甘肃省政府共建高校,学校历史悠久,先后直属于国家电机制造工业部、国家第一机械工业部,一直在机械方面具有较强优势,学校现拥有有色金属先进加工与再利用国家重点实验室。

9.西安理工大学

西南理工大学是一所省属重点高校,在水利水电、机械工程、材料工程等领域优势突出,该校国家重点实验室是西北旱区生态水利实验室。

10.燕山大学

燕山大学是河北省政府、教育部、工业和信息化部、国家国防科技工业局共建的全国重点大学,学校前身源于哈工大,是国内最早的重点大学之一,机械出身的他,也是在机械领域相当厉害,现拥有亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室。

10. 海洋金属资源

海洋矿产资源,又名海底矿产资源。包括海滨、浅海、深海、大洋盆地和洋中脊底部的各类矿产资源。按矿床成因和赋存状况分为:   

①砂矿,主要来源于陆上的岩矿碎屑,经河流、海水(包括海流与潮汐)、冰川和风的搬运与分选,最后在海滨或陆架区的最宜地段沉积富集而成。如砂金、砂铂、金刚石、砂锡与砂铁矿,及钛铁石与锆石、金红石与独居石等共生复合型砂矿;   

②海底自生矿产,由化学、生物和热液作用等在海洋内生成的自然矿物,可直接形成或经过富集后形成。如磷灰石、海绿石、重晶石、海底锰结核及海底多金属热液矿(以锌、铜为主);   

③海底固结岩中的矿产,大多属于陆上矿床向海下的延伸,如海底油气资源、硫矿及煤等。在海洋矿产资源中,以海底油气资源、海底锰结核及海滨复合型砂矿经济意义最大。

11. 海洋金属元素含量排名

海水中含量最多的金属元素是钠元素。

海水中所含盐类中NaCl的含量最为丰富,故含量最多的金属元素应为Na。正常情况下在1000克的海水里面,会有一毫克的常量元素,比较平均。而在海水中所含有的化学元素差别非常大。除了氢和氧以外,在1000克的海水里面都会含有一毫克的Cl、Mg、Ca、Br、Sr、F等等,这些也都被称作为常量元素。

海水是一种化学成分复杂的混合溶液,包括水、溶解于水中的多种化学元素和气体,依其含量可分为三类:常量元素、微量元素和痕量元素。一般将每千克海水中含量在 1 毫克以上的元素称为海水中的常量元素。

常量元素:除H和O外,每千克海水中含量在 1 毫克以上的元素有Cl、Na、Mg、S、Ca、K、Br、C、Sr、B 、F和F 11种

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