地球,在太空中俯瞰,是一顆蔚藍色的星球,這是因為地球大約71%的面積是海洋,僅有29%的面積是陸地。藍色的海洋意味著跟多的生機和財富,但是要征服海洋可不容易,因為大海不僅有風浪,還有一些讓人意想不到的問題,比如:腐蝕。
(地球是人類的家園,但是其實叫"水球"更合適,因為地球上有71%的面積是海洋)
湛藍的海水看起來清澈,但是卻是一種成分多樣的鹽溶液,因此海水具有很強的腐蝕性。海水的腐蝕性其實就是一種原電池原理:在鹽溶液中放置兩塊金屬,這樣由於鹽溶液中同時存在金屬離子和酸根離子,所以兩塊金屬中性質活潑的金屬和不活潑的金屬就會形成原電池,活潑金屬會不斷被酸根腐蝕、溶解,而不活潑的金屬則會保持穩定,而在置換過程中,會產生電流,這其實也是蓄電池的基本工作原理。
(海水雖然湛藍清澈,但確實鹽溶液,會腐蝕以金屬為殼體的現代船舶,包括軍艦)
但是這種情況如果發生在船上,問題就大了。因為船隻大多是使用金屬製作,而海水恰好是鹽溶液,所以船隻如水後,船體的各種金屬就會和海水形成原電池,這樣活潑金屬就會迅速腐蝕,從而導致艦體被快速腐蝕。這對於航海而言自然是不可接受的:試想一下,軍艦下水一個月,然後因為腐蝕而穿孔沉沒,這就太尷尬了。
(被海水腐蝕的核潛艇,可見海水有多厲害)
所以,人類在利用海洋方面,也進行過諸多探索,特別是防腐的問題,目前主要有兩種方式,第一種方式是刷防鏽漆,利用油漆直接隔離海水和船體,這樣海水就無法腐蝕金屬船底;第二種方式就是在船體的上打"補丁",也就是在船體上釘上幾塊鋅板,因為鋅是一種非常活潑的金屬,接觸海水後,就會和其他船體金屬形成原電池,這樣鋅板就可以透過"自我犧牲"的方式保住船體不被腐蝕。
(噴塗防鏽漆是一種防腐的簡易方式)
目前世界各國無論軍艦還是民船,通常是兩種防腐方式共用:既在艦體上噴塗防鏽漆,同時也會在船體上"打補丁",這樣做就是為了雙保險。不過由於全球海洋的水溫、鹽度以及溶液成分有很大區別,這種通用方式有時候會在某些特定海域遭遇特定的"尷尬"。其中我國著名的022導彈艇就曾經遇到過這種尷尬局面。
(國產022導彈艇)
21世紀初的時候,我國022型隱身導彈艇橫空出世,這是中國,也是世界第一種雙體穿浪型設計的隱身導彈艇,雖然噸位不大,但是威力驚人,以其200多噸的排水量,可以攜帶8枚鷹擊-83級別的反艦導彈,而且由於採用雙體穿浪設計,200多噸的導彈艇,具備2000噸級護衛艦的穩定性,而且022還使用了非常新穎的泵噴推進技術,是我國第一種使用泵噴技術的軍艦。但是這麼一款先進的隱身導彈艇,卻意外遭遇了海水腐蝕的尷尬。
(022導彈艇使用的鋅板防腐方式,測試下的鋅板腐蝕情況各不相同)
按照一般的認識,海水水溫越高,各種離子就越活躍;而且溫度高,蒸發量大,海水的鹽度就會更高,而鹽度高、溫度高意味著海水的腐蝕性更強。根據我國海軍數十年來的經驗也是如此,通常情況下,同樣的艦艇,在大連、旅順就明顯比在三亞的艦體腐蝕程度低。但是這一特點在022導彈艇上卻出現了"翻轉"。由於在某一時段內,臺海兩岸的關係比較緊張,所以原先部署在南海的022導彈艇曾經一度調往東海水域部署。但是就在這麼一調中,022導彈艇的艦體腐蝕突然加重。當時甚至連海軍的專家們都百思不得其解:按理說,南海水溫高、鹽度大;東海相對海水水溫低,海水鹽度也低。但是東海水域的022導彈艇艦體腐蝕居然比南海還高!實在是有些反常。
(022導彈艇採用了雙體穿浪式設計)
後來經過反覆調查比對,最後才發現:受洋流的影響,東海的某一海域的海水鹽度和成分會發生週期性變化,這導致海水的腐蝕性不同,原本在船體上釘鋅板是為了防腐,卻和主要構成船體的鋁材之間形成了電位逆轉,結果結果弄巧成拙,反而形成了以鋅板為正極,鋁板為負極的原電池。所以艦體遭到的腐蝕,而鋅板卻完好保留了下來。
(雖然艦體腐蝕看起來似乎不大,但是卻可能直接影響中國海軍"走出去"的步伐,所以一定不能掉以輕心)
如今我國海軍正在穩步發展,可以遇見在不久的將來,八一軍旗將會飄揚在世界各大洋上,而海軍"走出去"的同時我們也要時刻注意各種輔助工作必須及時跟上,一定要設法避免類似於022導彈艇因為海水特性而出現的尷尬局面。
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1 #還用問為什麼?本子的核廢水都排那了,能不腐蝕???
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2 #哈哈!鋁比鋅活潑。鋁合金艦體要裝鎂板而不是鋅板!
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3 #鹽哪來的,下雨是淡水啊
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4 #原來面積跟體積是一樣的事情呀!原來地球71%的體積都是水呢!
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5 #那要是在海里面放一大塊鋅板,再放一大塊鋁板不是可以無限發電?
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6 #海水對金屬腐蝕,起作用的不僅僅是“鹽”,還有海水中的其它成分。既然是講物理化學類的問題,就應該以資料說話,講點理性。這種從文字到文字的分析,太缺乏科學性。即使不做模擬實驗,再怎麼著,也得有東海、南海海水的成分分析,再以此分析這些成分對金屬的腐蝕性。
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7 #東海海水含硫化物比較高,這才是根本
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8 #電化學平衡,用光伏發電讓船體外殼帶電子
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9 #超聲波防海生物不香麼?
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10 #很正常,因為南海工業少啊
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11 #東海海族人口多,排洩多尿酸高
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12 #主要問題是水中的流沙多!!!