1、研究背景及意义

本文研究的对象是铜管。铜管作为当今自来水管道、供热、制冷管道安装的首选，其优点有：质地坚硬，不易腐蚀，且耐高温、耐高压。因此可在多种环境中使用。铜管集金属和非金属管的优点于一身：坚固、耐蚀，具有一般金属的高强度同时又比一般金属易弯曲、易扭转、不易裂缝、不易折断，并具有一定的抗冻胀和抗冲击能力，在冷热水系统中独占熬头。铜管轻质且易于加工，使用起来安全可靠，甚至无需维护和保养。铜管耐火且耐热，在高温下能保持其形状和强度，同时不会有老化现象。另一方面，铜管的线性膨胀系数很小，只有塑料管的1/10，不会因为过度的热胀冷缩而导致应力疲劳破裂。

与此相比，许多其他管材的缺点显而易见，比如过去住宅中多用的镀锌钢管，极易锈蚀，使用时间不长就会出现自来水发黄、水流变小等问题。还有些材料在高温下的强度会迅速降低，用于热水管时会产生不安全隐患，而铜的熔点高达摄氏1083度，热水系统的温度对铜管微不足道。

铜管被广泛应用于换热器、冷凝管等制冷装备中，但在实际应用中铜在加工过程中不可避免地会接触某些有机酯，这些酯类通常含有硫元素，大来自使用过程中添加的润滑油等。有机酯与空气中的水发生反应，从而会对紫铜产生腐蚀破坏，这使得铜在使用过程中存在很多失效的隐患等，而且影响产品的质量和品质保证。

本课题首先通过制备亚硫酸二甲酯不同pH值的水解溶液，利用气质联用（GC-MS）和傅里叶红外光谱（FI-IR）分析其水解产物；然后将紫铜片经打磨、抛光等预处理，在反应后得到的水解溶液中浸泡一段时间后，观察紫铜侵蚀后的金相组织，通过SEM和EDS获取其微观的腐蚀形貌和腐蚀区域的元素组成，通过对不同的腐蚀形貌的形貌观察和成分分析，并利用CHI 660E电化学工作站研究铜在不同腐蚀条件下的耐腐蚀性能及其腐蚀机制。

2、国内外研究现状

2.1 国内研究现状

研究铜在酯类水解溶液的腐蚀行为，主要从润滑油的组成着手。马红玉等人研究后发现润滑油的组成可分为环烷烃、烷烃、芳烃、硫化物、有机酸和酸性氧化物等；进一步研究润滑油对金属的腐蚀机理、分析其中的腐蚀性物质和提出金属腐蚀的防护措施。他们发现润滑油对金属的腐蚀有化学腐蚀和电话腐蚀。前者在温度较高下发生：先与金属生成金属氧化物，再进一步形成金属盐类；后者在较低温度下与水生成氢氧化物，再与酸反应生成金属盐和水，在金属表面形成点蚀。在研究腐蚀性物质时，他们发现硫化物既具有腐蚀性又有防腐性，酸和酸性物质过多时会与水反应腐蚀金属。最后指出可以通过降低硫量、使用抗氧抗腐蚀剂、清净分散剂等防止润滑油对金属的腐蚀^[。他们研究结果与姚俊兵的结果大致相同，姚还着重分析了非活性和不含硫磷的添加剂的性能，并指出它们对铜的腐蚀程度。^[1-4]。

韩恒文和段庆华研究润滑油配方体系中含硫添加剂对润滑油铜的腐蚀。他们影响润滑油铜腐蚀性能的硫是活性硫，来自硫化烷基酚钙中的硫桥(S_x，x≥4)和其制备过程残留的活性硫。实验中使用ASTM 5968方法分别分析了润滑油配方的基础油和含硫酸添加剂对铜的腐蚀性能，根据ASTM D130方法评级后发现基础油因硫含量较低，对铜腐蚀并不明显；润滑油中的硫化烷基酚钙是影响铜腐蚀的主要因素，不同的硫化烷基酚钙中不同的个数的硫原子可行成的同系物差异大，因而形成的硫桥差异大，对铜的腐蚀性能的差异较大。秦冰和仇延生研究的直链有机胺对硫磷型齿轮油抑制铜腐蚀性能的影响所得结论与上述大致相符。他们还指出有机胺的使用会增加硫化烯烃中活性硫的含量而降低耐蚀性能，但是在硫磷型油中因为磷的存在，有机胺的加入使得活性硫减少而提高耐蚀性能 ^[5-9]。

2.2 国外研究现状