[發明專利]基于灰色關聯分析的大氣腐蝕因子評價方法

在審

• 申請號: 201410324547.7
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN105300871A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: 汪川;王振堯;柯偉;呂旺燕;蘇偉;劉世念
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所;廣東電網公司電力科學研究院
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富;周秀梅

技術領域

本發明涉及材料大氣腐蝕的技術領域，具體涉及一種基于灰色關聯分析的大氣腐蝕因子評價方法。

背景技術

大氣腐蝕是金屬與其周圍大氣環境相互作用的結果，是腐蝕中最普遍的一種。據報道，因大氣腐蝕失效所造成的損失比在其他任何環境中都嚴重。每年因大氣腐蝕而損失的金屬約占總損失量的50％以上。在發達國家中，大氣腐蝕占國民經濟GNP的2-4％[文獻1：S.L.Pohlman.AtmosphericCorrosionMetalsHandbook.9th.ASMInternational:MetalsPark,1987(13).11-15；文獻2：張九淵,俞東升,張殷.金屬腐蝕學導論.新加坡:國際翻譯出版社,1992.221-224；文獻3：中國腐蝕與防護協會《金屬腐蝕手冊》編輯委員會.金屬腐蝕手冊.上海:上海科學技術出版社,1987.102-106]。金屬材料從原材料庫存、零部件加工、裝配和儲存過程中都會遭到不同程度的大氣腐蝕，自然界中大約80％的金屬構件都是處在大氣條件下工作的。大氣腐蝕引起各種基礎設施的性能退化，包括橋梁、高速公路、鐵路等破壞，另外由于大氣腐蝕對計算機、電子儀器及周邊元器件中各種電子材料造成破壞而引起短路、斷路等故障所造成的損失更難估計[文獻4：C.Leygraf,T.Graedel.AtmosphericCorrosion.NewYork:JohnWiley&SonsPress,2000.7-20]，此外大氣腐蝕對文物古跡所造成的破壞更是無法衡量。

大氣腐蝕是金屬在大氣中發生的一種特殊的電化學腐蝕過程，當大氣的濕度達到金屬的臨界濕度后，表面形成一層薄液膜，大氣條件的變化導致液膜厚度與成分不斷變化，大氣腐蝕最重要特征就是金屬腐蝕發生在濕潤-干燥相互交替的作用下，大氣環境的溫度與相對濕度決定了金屬表面干濕循環的周期和頻次。Graedel根據大氣腐蝕的多層區域的特點，提出了GILDES模型，將大氣腐蝕分為六大區域，分別為G(氣體區)，I(界面區)，L(液層區)，D(沉淀區)，E(電極區)，S(固體區)。在這些區域里，既要考慮到區域內相關的物理、化學反應及相應的產物，還要考慮到不同區域間物質的傳輸[文獻5：T.E.Graedel,R.P.Frankenthal.Corrosionmechanismsforironandlowalloysteelsexposedtotheatmosphere.JournalofelectrochemicalSociety.1990,137(8):2385-2394]。

影響大氣腐蝕因素比較復雜，不同材料在大氣中腐蝕行為與其相關因素的有著密切的關系[文獻6：S.Bhattacharjee,N.Roy,A.K.DEY.StatisticalAppraisaloftheAtmosphericCorrosionofMildSteel.CorrosionScience.1993,34(4):573-581；文獻7：曹楚南.中國材料的自然環境腐蝕.北京:化學工業出版社,2005.70-73.；文獻8：S.Feliu,M.Moreillo,S.J.Feliu.Thepredictionofatmosphericcorrosionparameters-I.CorrosionScience.1993,34(3):403-414；文獻9：L.B.Rosales,M.C.Leiro.Statisticaltreatmentofatmosphericcorrosiondataofsteels,zinc,copperandaluminuminArgentinaPro.13thICC.Melbourne,1996:36；文獻10：A.R.Mendoza,F.Corvo.Outdoorandindooratmosphericcorrosionofcarbonsteel.CorrosionScience.1999,41(2):75-86]，其中相關因素分為材料自身成分、物理和化學性質，表面狀態等內部因素和氣象因子、污染物因子等外部因素。大氣腐蝕的外部因素主要包括氣象因子和污染物因子兩大類，外部因素通常隨著區域和氣候的不同，濕度、溫度以及污染物濃度都有很大差異。影響大氣腐蝕的因素太多，因此人們總是設法想評估每個變量所起的作用并確定主要因子。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于灰色關聯分析的大氣腐蝕因子評價方法，該方法具有建模簡單、所需樣本數少的特點，能夠在置信水平不是很高的條件下，有效地確定影響材料大氣腐蝕的主要因子，便于后續進行有針對性的防護，具有良好的應用前景。