
【化】 cavitation corrosion
空化腐蝕(Cavitation Corrosion)是流體機械領域中由空化現象引發的材料表面損傷過程。該術語在《ASM材料工程詞典》中被定義為"高速流體中氣泡潰滅産生的沖擊波和微射流,導緻金屬表面保護膜破裂并加速電化學腐蝕的聯合破壞現象"。其作用機制包含三個階段:
$$ Delta P = frac{2gamma}{r} $$
其中γ為表面張力,r為氣泡半徑)
牛津大學出版社《工程材料術語庫》特别指出,該現象常見于船舶螺旋槳、水輪機葉片等高速運動部件,具有"機械力-電化學協同作用"特征。中國機械工程學會《腐蝕控制手冊》将防護措施歸納為:優化水力設計(降低空化數)、表面硬化處理、陰極保護聯合應用等三層防護體系。
空化腐蝕(又稱空蝕、氣蝕)是指液體中因壓力變化形成空泡,潰滅時對材料表面造成的機械和化學損傷現象。以下是詳細解釋:
定義與機制
空化腐蝕是液體與固體高速相對運動時,局部低壓區形成空泡(含蒸汽和溶解氣體),當空泡進入高壓區潰滅,瞬間産生沖擊波和高溫(可達數千攝氏度),導緻材料表面反複受沖擊、氧化及電化學腐蝕的綜合作用。
發生條件
常見發生部位
主要出現在水力機械和船舶部件,如水輪機葉片、泵的葉輪、船舶螺旋槳、水聽器換能器等。
與空化的區别
空化是氣泡生成到潰滅的物理過程,而空化腐蝕是其引發的材料破壞結果。空蝕僅發生于固體邊界,是空化的直接後果。
影響與防護
空化腐蝕會導緻材料表面點蝕、剝落,降低設備壽命。防護需優化流體設計(減少壓力突變)、采用耐蝕材料(如不鏽鋼、塗層)或注入抗空蝕添加劑。
該現象在工程領域具有重要研究意義,需結合流體力學與材料科學進行綜合治理。
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