[发明专利]基于灰色关联分析的大气腐蚀因子评价方法

说明书

技术领域

本发明涉及材料大气腐蚀的技术领域，具体涉及一种基于灰色关联分析的大气腐蚀因子评价方法。

背景技术

大气腐蚀是金属与其周围大气环境相互作用的结果，是腐蚀中最普遍的一种。据报道，因大气腐蚀失效所造成的损失比在其他任何环境中都严重。每年因大气腐蚀而损失的金属约占总损失量的50％以上。在发达国家中，大气腐蚀占国民经济GNP的2-4％[文献1：S.L.Pohlman.AtmosphericCorrosionMetalsHandbook.9th.ASMInternational:MetalsPark,1987(13).11-15；文献2：张九渊,俞东升,张殷.金属腐蚀学导论.新加坡:国际翻译出版社,1992.221-224；文献3：中国腐蚀与防护协会《金属腐蚀手册》编辑委员会.金属腐蚀手册.上海:上海科学技术出版社,1987.102-106]。金属材料从原材料库存、零部件加工、装配和储存过程中都会遭到不同程度的大气腐蚀，自然界中大约80％的金属构件都是处在大气条件下工作的。大气腐蚀引起各种基础设施的性能退化，包括桥梁、高速公路、铁路等破坏，另外由于大气腐蚀对计算机、电子仪器及周边元器件中各种电子材料造成破坏而引起短路、断路等故障所造成的损失更难估计[文献4：C.Leygraf,T.Graedel.AtmosphericCorrosion.NewYork:JohnWiley&SonsPress,2000.7-20]，此外大气腐蚀对文物古迹所造成的破坏更是无法衡量。

大气腐蚀是金属在大气中发生的一种特殊的电化学腐蚀过程，当大气的湿度达到金属的临界湿度后，表面形成一层薄液膜，大气条件的变化导致液膜厚度与成分不断变化，大气腐蚀最重要特征就是金属腐蚀发生在湿润-干燥相互交替的作用下，大气环境的温度与相对湿度决定了金属表面干湿循环的周期和频次。Graedel根据大气腐蚀的多层区域的特点，提出了GILDES模型，将大气腐蚀分为六大区域，分别为G(气体区)，I(界面区)，L(液层区)，D(沉淀区)，E(电极区)，S(固体区)。在这些区域里，既要考虑到区域内相关的物理、化学反应及相应的产物，还要考虑到不同区域间物质的传输[文献5：T.E.Graedel,R.P.Frankenthal.Corrosionmechanismsforironandlowalloysteelsexposedtotheatmosphere.JournalofelectrochemicalSociety.1990,137(8):2385-2394]。

影响大气腐蚀因素比较复杂，不同材料在大气中腐蚀行为与其相关因素的有着密切的关系[文献6：S.Bhattacharjee,N.Roy,A.K.DEY.StatisticalAppraisaloftheAtmosphericCorrosionofMildSteel.CorrosionScience.1993,34(4):573-581；文献7：曹楚南.中国材料的自然环境腐蚀.北京:化学工业出版社,2005.70-73.；文献8：S.Feliu,M.Moreillo,S.J.Feliu.Thepredictionofatmosphericcorrosionparameters-I.CorrosionScience.1993,34(3):403-414；文献9：L.B.Rosales,M.C.Leiro.Statisticaltreatmentofatmosphericcorrosiondataofsteels,zinc,copperandaluminuminArgentinaPro.13thICC.Melbourne,1996:36；文献10：A.R.Mendoza,F.Corvo.Outdoorandindooratmosphericcorrosionofcarbonsteel.CorrosionScience.1999,41(2):75-86]，其中相关因素分为材料自身成分、物理和化学性质，表面状态等内部因素和气象因子、污染物因子等外部因素。大气腐蚀的外部因素主要包括气象因子和污染物因子两大类，外部因素通常随着区域和气候的不同，湿度、温度以及污染物浓度都有很大差异。影响大气腐蚀的因素太多，因此人们总是设法想评估每个变量所起的作用并确定主要因子。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于灰色关联分析的大气腐蚀因子评价方法，该方法具有建模简单、所需样本数少的特点，能够在置信水平不是很高的条件下，有效地确定影响材料大气腐蚀的主要因子，便于后续进行有针对性的防护，具有良好的应用前景。