腐蚀与防腐综合复习资料1

《腐蚀与防腐》综合复习资料

一、判断题

1、腐蚀原电池和原电池的本质区别是前者不对外做功。（对）

2、两种不同金属互相接触即可引起接触腐蚀。（错）

3、可以用金属的腐蚀电流密度的大小表示金属的腐蚀速度。（对）

4、发生腐蚀的部位是腐蚀原电池的阳极。（对）

5、非平衡电极电位是指只发生一对电极反应时所建立的稳定电位。（错）

6、宏电池是其电极的阴阳极能用肉眼辨认的腐蚀电池。（对）

7、电化学极化的实质是电极反应速度大于电子转移速度。（错）

8、去极化作用对减小腐蚀速度有利。（错）

9、在土壤中，由于氧浓差腐蚀电池的作用，通常埋地钢管在管子的下部发生腐蚀。（对）

10、阴极保护系统中的辅助电极为阴极。（错）

11、阳极保护适合在强氧化性介质中的构件的保护。（对）

12、相同条件下，有限长的管路的保护比无限长的保护要长。（对）

13、如果绝缘层质量不好，则所需保护电流越大。（对）

14、阳极保护适用于极大多数金属材料，而阴极保护只适用于活化-钝化金属。（错）

15、镀锌钢管中的镀锌层是阳极覆盖层。（对）

16、阳极保护可用于活化－钝化金属的电化学腐蚀保护。（对）

17、高硅铸铁通常作为牺牲阳极材料。（错）

18、钝化膜型缓蚀剂属于危险型缓蚀剂。（对）

19、防腐绝缘层是一种消极的防腐措施，而电化学保护是一种积极的防腐措施。（对）

20、致钝电流越小越好。（错）

21、缓蚀剂一般不适用于高温环境，通常在150℃以下适用。（对）

22、保护长度也与绝缘层质量有关。（对）

23、电化学腐蚀的特点之一是有电流产生。（对）

24、阴极总是进行氧化反应，阳极总是进行还原反应。（对）

25、金属的交换电流密度越小，说明电极反应越易进行。（错）

26、非平衡电极电位可以用能斯特公式进行计算。（错）

27、活化极化的实质是电子转移速度大于电极反应速度。（对）

28、极化曲线越平缓，说明电极反应过程中的障碍越大。（对）

29、由于氧电极的电极电位比氢电极的电极电位高，所以吸氧腐蚀比析氢腐蚀更为常见。（）

30、金属钝化是金属内部和表面都失去了化学活性。（ 错 ）

31、在腐蚀原电池中阴极进行的是氧化反应，阳极发生的是还原反应。（ 对 ）

32、金属的交换电流密度越大，说明电极反应越易进行。（ 错 ）

33、平衡电极电位是指只发生一对电极反应时所建立的稳定电位。（ 错 ）

34、极化的实质是电极反应过程发生了某些障碍。（ 错 ）

35、腐蚀电位是一个混合电位，数值低于阳极电位。（ 对 ）

36、金属钝化是金属表面失去了化学活性。（ 对 ）

37、一块有杂质的金属置于电解质溶液中，不会组成腐蚀原电池，因为没有阴极、阳极。（ 错 ）

38、阳极极化中，阳极过程是金属失去电子而溶解成水化离子的过程，在腐蚀原电池中金属失掉的电子迅速地由阳极流到阴极，但是电子地转移速度却跟不上金属地溶解速度，即V V 电子金属溶解。（ 对 ）

39、阴极保护适用于极大多数金属材料。（ 错 ）

40、高硅铸铁通常作为牺牲阳极材料。（ 对 ）

41、缓蚀剂是一种使腐蚀速度增加的物质。（ 错 ）

42、阳极保护与金属的钝性有密切的关系。（ 对 ）

43、从理论上讲，外加电流密度合适时，被保护金属可以完全停止电化学腐蚀。（ 错 ）

44、所需保护电流的大小与绝缘层质量的好坏无关。（ 错 ）

45、杂散电流引起埋地管道发生的腐蚀实质上属于电解腐蚀。（ 对 ）

46、在腐蚀原电池中阳极进行氧化反应，阴极进行还原反应。（ 对 ）

47、微电池是其电极的阴阳极能用肉眼辨认的腐蚀电池。（ 错 ）

48、发生腐蚀的部位是腐蚀原电池的阴极。（ 对 ）

49、平衡电极电位可以通过计算得到，非平衡电极电位只能通过测量得到。（ 对 ）

50、电化学极化的实质是电子迁移速度大于电极反应速度。（ 错 ）

51、吸氧腐蚀是指以氧分子的还原反应为阴极过程的腐蚀。（ 错 ）

52、SCE 是饱和Cu/CuSO 4电极电位的英文缩写。（ 错 ）

53、比氢标电极电位低为负电性金属，负电性越强，离子化越大，腐蚀趋势越严重。（ 对 ）

54、钝性的增加与金属电极电位朝正方向移动这两者之间具有直接的联系。（ 对 ）

55、氧浓差电池中，位于高氧浓度区域的金属为阳极，位于低氧浓度区域的金属为阴极。（ 错 ）

56、在土壤中，由于氧浓差腐蚀电池的作用，通常埋地钢管在管子的下部发生腐蚀。（ 对 ）

57、阳极保护适合在强氧化性介质中的构件的保护。（ 对 ）

58、阴极缓蚀剂不但可以增大阴极的面积，而且还可以改变阳极的面积。（ 错 ）

59、钝化膜型缓蚀剂属于危险型缓蚀剂。（ 对 ）

60、在同样条件下，有限长管路所需的外加电流比无限长管路的要大。（对）

二、填空题

1、镀锌钢管表面的镀层不连续，在海洋大气的腐蚀环境中，腐蚀原电池的阳极是镀锌刚，阴极是钢管_ 。

2、氧去极化的阴极过程可以分为两个基本环节：氧向金属表面的输送过程和氧离子化反应过程

3、去除钝化膜的方法大体可以分为机械清除和溶解清除两种。

4、金属/溶液界面上的双电层是由紧密层和分散层两大部分组成的。

5、目前为大多数人所接受的解释金属钝化现象的主要理论有两种，即为吸附理论_ 和成相膜理论

6、浓差电池有_离子浓差电池和电极浓差电池_ 两种形式。

7、列举四种常见的局部腐蚀斑状腐蚀、局部腐蚀、缝隙腐蚀和受载下的腐蚀

8、根据缓蚀剂作用所形成膜的类型，将缓蚀剂分为钝化膜型缓蚀剂、沉淀膜型缓蚀剂和吸附膜型缓蚀剂.等三种类型。

9、在电极表面由于电流通过生成了使欧姆电阻增加的物质，因此而产生极化现象称为电阻超电压。

10、金属表面覆盖层能起到装饰、耐磨损及防腐蚀等作用。

11、石油沥青防腐层的最小厚度分别为：普通级4mm 、加强级 5.5mm 和特加强级7mm 。

12、缓蚀剂的主要性能参数为缓蚀效率和缓蚀剂的后效性能。

13、衡量牺牲阳极的质量指标是: 阳极开路电位、管道自然电位、阳极工作电位。

14、维钝电流密度表示了阳极保护正常操作时耗用电流的多少，同时也决定了金属在阳极保护时的腐蚀速度。

15、金属的电极电位朝正值方向移动是引起钝化得原因。

16、金属/溶液界面上的双电层是由紧密层和分散层两大部分组成的。

17、在电极表面由于电流通过生成了使欧姆电阻增加的物质，因此而产生极化现象称为电阻极化。

18、铝和不锈钢等金属在硝酸中是借助于钝化而耐蚀的。

19、极化可以减慢金属腐蚀速度。

20、利用比被保护部件的电位更负的金属或合金制成的牺牲的阳极，从而使被保护的部件发生阴极极化，达到减缓腐蚀的目的，称为牺牲阳极保护。

三、选择题

1、在电解质溶液中，单一电极建立的电极电位是： A 。

A．平衡电极电位B．非平衡电极电位C．腐蚀电位

2、CSE是 A 的英文缩写。

A．饱和Cu/CuSO4电极B．饱和甘汞电极C．标准氢电极

3、下列说法哪个是正确的 A 。

A．局部腐蚀是由微腐蚀电池作用的结果

B．均匀腐蚀是由微腐蚀电池作用的结果

C．均匀腐蚀条件下，整个表面既是阳极又是阴极

4、外加电流阴极保护中，所谓无限长管道是指 C 。

A．管道全线上有若干个阴极保护站，两段无绝缘法兰

B．管道全线上只有一个阴极保护站，两段有绝缘法兰

C．管道全线上只有一个阴极保护站，两段无绝缘法兰

5、应用阳极保护时，一般要求稳定钝化区电位范围不小于： A 。

A．50 mV B．500 mV C．200 mV

6、不是引起金属钝化的因素的是 A 。

A．外加阳极电流

B．强氧化剂

C．弱酸

7、下列组合形成双电层结构不和另外两种相同的是 B 。

A．锌在酸中

B．镁在碱中

C．铜在盐中

8、电动序是按平衡电极电位的代数值按 A 的顺序排列的表。

A．从小到大；

B．从大到小

9、石油沥青防腐层的加强级对应 B 。

A．三油三布

B．四油四布

C．五油五布

10、在以下三种牺牲阳极中，哪一种材料的电极电位最负？ C

A．镁

B．铝

C．锌

四、简答题

1、极化使阴极电位向何方向偏移？为什么？

答：阴极极化使阴极电极电位向负方向偏移，所谓，极化，是指电流通过电极时，电极电位偏离其平衡电位的现象，电极通过的电流密度越大，电极电位偏离平衡电极电位的绝对值就越大，故阴极必然向负方向移动。

2、根据E－PH图在腐蚀中的应用，说明铁的防腐措施。

答：1 覆盖保护--物理方法在金属表面覆盖保护层。例如，在金属表面涂漆、电镀或用化学方法形成致密耐腐蚀的氧化膜等。2 改变结构--化学方法改变金属的内部结构。例如，把铬、镍加入普通钢中制成不锈钢。3 电化学保护--化学方法电化学保护法。因为金属单质不能得电子，只要把被保护的金属做电化学装置发生还原反应的一极——阴极，就能使引起金属电化腐蚀的原电池反应消除。

3、宏电池共有的类型。

答：主要有一次性电池、二次电池和汽车电池。一次性电池包括纽扣电池、普通锌锰干电池和碱电池，一次性电池多含汞。二次电池主要指充电电池，其中含有重金属镉。汽车废电池中含有酸和重金属铅。

4、用腐蚀极化图说明阴极保护的基本原理。

答：牺牲阳极阴极保护是将活性不同的两种金属连接后，处于同一电解质中，活性强的金属失去电子，受到腐蚀，活性差的金属得到电子受到保护。由于在这一过程中，活性强的金属被腐蚀，所以称为牺牲阳极阴极保护。

5、陈述干扰防护工程总体设计思想和原则。

答：（有时间可多写点，没时间答下面的小标题的内容）

6、试用腐蚀极化图说明阳极保护的基本原理。

7、为什么阳极型缓蚀剂有“危险型缓蚀剂”之称？

答：据缓蚀剂对电化学腐蚀的控制部位可以将缓蚀剂分为阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂。

阳极型缓蚀剂多为无机强氧化剂，如铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、亚硝酸盐、硼酸盐等。它们的作用是在金属表面阳极区与金属离子作用，生成氧化物或氢氧化物氧化膜覆盖在阳极上形成保护膜抑制金属向水中溶解钝化阳极。例如，中性介质中的铬酸盐与亚硝酸盐。一些非氧化型的缓蚀剂，例如苯甲酸盐、正磷酸盐、硅酸盐等在中性介质中，只有与溶解氧并存，才起到阳极抑制剂的作用。硅酸盐也可归到此类，它也是通过抑制腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀目的的。

阳极型缓蚀剂要求有较高的浓度，以使全部阳极都被钝化，一旦剂量不足，将在未被钝化的部位造

成点蚀。

因该型缓蚀剂有较强的腐蚀作用，故有“危险型缓蚀剂”之称，需特别标清“危险性”。

8、极化使阴极电位向何方向偏移？为什么？

答：阴极极化使阴极电极电位向负方向偏移,所谓,极化,是指电流通过电极时,电极电位偏离其平衡电位的现象,电极通过的电流密度越大,电极电位偏离平衡电极电位的绝对值就越大,故阴极必然向负方向移动。

9、画出具有活化/钝化转变行为的金属阳极极化曲线的示意图，并对曲线中的各区加以说明。

答：（图没找到：（）由图可知，从金属的开路电势O起，随着电势逐渐升高，电流迅速增大，在D点达到最大值。电势继续升高，电流却开始大幅度下降，到达C点后，电流保持一个很小的数值，而且在CD电势范围内电势急剧增加，电流几乎不随电势而改变。超过D点后，电流又随电势升高而增大。因此，可将此阳极极化曲线划分成几个不同的区段：1、活性溶解区AB段金属进行正常的阳极溶解，溶解速度受活化极化控制，其中直线部分为Tafel直线。2、活化—钝化过渡区BC段点B对应的电势称为初始钝化电势pp（Primary PassivePotential），也叫致钝电势。点B对应的临界电流密度称为致钝电流密度，用ipp表示。因为一旦电流密度超过ipp，电势大于pp，金属就开始钝化，此时电流密度急剧降低。但BC段为活化—钝化过渡区，在此电势区间，金属表面状态发生急剧变化，并处于不稳定状态。3、稳定钝化区CD 当电势达到C点后，金属转入完全钝态，通常把这点的电势称为初始稳态钝化电势甲p。CD电势范围内的电流密度通常很小，在μA/cm-2数量级，而且几乎不随电势变化。这一微小的电流密度称为维钝电流密度ip。维钝电流密度很小，反映了金属在钝态下的溶解速度很小。4、过钝化区DE段电势超过D点后电流密度又开始增大。D点的电势称为过钝化电势tp（Tmnspassive Potential）。此电势区段电流密度又增大了，通常是由于形成了可溶性的高价金属离子，如不锈钢在此区段因有高价铬离子形成，引起钝化膜的破坏，使金属又发生了腐蚀。5、氧析出区EF段当达到氧的析出电势后，电流密度增大，这是由于氧的析出反应造成的。对于某些体系，不存在DE过钝化区，直接达到EF析氧区。

10、在充气运动的海水中，铜、18-8不锈钢（钝态）和18-8不锈钢（活态）的电位（SCE）。分别为-0.28v、-0.08v和-0.53v。试说明在这样的海水中的不锈钢外壳上用铜作加固条是不许可的。

答：1.氯离子是少数几种可以穿透不锈钢表面铬氧化膜而对不锈钢基体铁元素造成影响的东西，而海水中最不缺少的就是氯离子；所以不锈钢过海水一样会锈的。 2.不锈钢在海水中的抵抗力还不如油漆，并且油漆是可以经常刷新的，成本又低； 3.不锈钢单价成本很高，做船需要的大量不锈钢不是要让造船厂倒闭么；且不锈钢不容易采用铸压成型等方式做成大型零部件；

11、简述牺牲阳极保护的设计过程。

答：是利用原电池的原理，防止金属腐蚀的方法。具体方法是将还原性强的金属作为保护极，与被保护的金属相连构成原电池，还原性强的金属将作为负极发生氧化还原反应而牺牲消耗，被保护的金属作为作为正极，免于被腐蚀。这种方法是消耗牺牲了作为阳极（原电池的负极）的金属，保护了阴极（原电池的正极）金属。因此称作牺牲阳极保

护法。通俗地说就是利用阳极金属的腐蚀来保护阴极金属减缓腐蚀，进一步的深入理解需要理解以下概念： 1 原电池腐蚀的原理两种不同电位的金属相互接触并暴露在水环境中，就产生电化学腐蚀，因为这两种不同电位的金属构成了一个微原电池。结果电位较负的贱金属腐蚀加速，电位较正的贵金属腐蚀率减缓。例如当金属铜和金属铁在水中接触时，铁比铜的还原性强，为阳极，被腐蚀。铜比铁的还原性弱，为阴极，不被腐蚀。这种腐蚀现象叫做原电池腐蚀。 2 牺牲阳极保护的应用牺牲阳极保护技术在许多设备结构、工程建和设施工中，防止或减缓钢铁等金属材料的腐蚀应用非常广泛，诸如石油、石化、天然气输送管道和贮罐，港口、桥梁、船舰、海底电缆管道，水处理厂、石化厂、炼油厂、水闸、水库等设备，施工和运转过程都需要考虑和进行牺牲阳极来保护设备、管道、闸门、船舰等。

牺牲阳极保护是一项系统工程，需要进行详细工程计算、阳极金属材料选取，搭配方式等设计施工，才能达到最佳的阳极牺牲保护阴极设备、管道等设施减缓腐蚀，安全延长使用寿命。

12、阳极保护是使金属改变电位而达到稳定的钝态。可以采用哪些方法来达到这个目的。

答：阳极保护是利用阳极极化电流使金属处于稳定的钝态,其保护系统类似于外加电流阴极保护系统,只是极化电流的方向相反。只有具有活化- 钝化转变的腐蚀体系才能采用阳极保护技术,例如浓硫酸贮罐、氨水贮槽等。在某些电解质溶液中,将可钝化的被保护金属作为阳极,施加外部电流进行阳极极化到某一电位范围,使之生成钝化膜以减少或防止金属腐蚀的方法

金属腐蚀与防护

《金属腐蚀与防护》教设计案 一、教材分析 山东科技出版选修《化学反应原理》第一章第三节三、金属腐蚀与防护，在学习电解及原电池原理的基础上，通过分析铜铁接触形成原电池的例子，理解金属腐蚀的电化学原理及防护的原则，介绍电化学在生产生活中的应用。 二、教学目标 【教学目标】 知识与技能：1．理解金属的电化学腐蚀，学会防止金属腐蚀的一般方法．2．结合电化学原理，探究分析影响金属腐蚀的外界条件. 过程与方法：从实验探究过程提高对实验现象的观察能力和分析能力 情感、态度与价值观：通过学习金属腐蚀与生产，生活实际相联系的内容，增强学生的学习兴趣，发展学生们的探究能力 【重点难点】金属腐蚀的电化学原理以及防护的原则。 三、教学过程 1、从生活案例引入（图片） 2、分析学习目标 3、对预习情况进行分析 4、学生实验探究并进行讨论，得出结论 5、总结并练习 学案设计如下： 【课前预习】 1、金属的腐蚀 （1）概念：金属或合金与周围环境中的物质发生反应而腐蚀损耗的现象。金属腐蚀一般分为和。 （2）铁锈的生成原理是怎样的？（用反应化学方程式表示） 2、金属的防护 （1）改变金属组成和结构，如在金属中添加其他元素形成等。 （2）加，如在钢铁表面涂油或油漆、覆盖塑料、镀不活泼金属等。 （3）电化学防护 【课内探究】 一、金属腐蚀

[实验探究] 将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中，观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因？ 相同点： 不同点： 练习：如图所示，水槽中的试管内有一枚铁钉，放置数天观察： (1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于__________腐蚀． (2)若试管内的液 面上 升，则原溶液呈 _____________性，发生__________腐蚀；电极反应： 负极___________________，正极____________________． (3)若试管内的液面下降，则原溶液呈__________性，发 生__________腐蚀；电极反应：负极____________，正 极____________________． 总结： 二、金属的防护 电化学防护： ①牺牲阳极保护法——原理。（阴极）：被保护的金属 设备；（阳极）：比被保护的金属活泼的金属。 ②外加电流的阴极保护法——原理：：被保护的金属设 备；：惰性电极。

中国腐蚀与防护学会工作总结

中国腐蚀与防护学会工作总结20××年我学会在中国科协和挂靠单位的支持和指导下，在常务理事会的领导下，进展顺利。主要开展了培训、学术交流、资格认证以及科技进步奖、技术咨询、科普等活动。 一、培训工作 （一）举办"NACE国际阴极保护技术（CP2）资格认证培训班"。中国腐蚀与防护学会与美国腐蚀工程师协会合作，于2007年6月13-18日在北京举办了"NACE国际阴极保护技术（CP2）资格认证培训班"。这是NACE第二次在中国举办的阴极保护培训班，并将对考试通过的学员颁发NACE国际协会的CP2证书。 参加本期培训班的学员来自石油、天然气、海洋石油、金属腐蚀与防护研究和工程施工等单位人员28人。教师是NACE选派的著名阴极保护技术专家David Webster先生和 Clay Brelsford先生。教学特点是理论与实际相结合，教师与学员互动，每一章节都有理论基础讲解和实际操作，教材资料丰富完整，实验设计全面，实验设备完善。CP2与CP1相比，加强了理论部分内容，实验操作部分的难度也增大了。参加CP2培训班的学员课上认真学习理论知识，课下认真复习并积极参与实际操作训练。 课程结束后，进行了严格的笔试和实验两部分考试。考试合格（实验、笔试两项成绩均超过70分）的学员将获得NACE颁发的阴极保护CP2证书。

NACE International是国际上最大的腐蚀专业领域学术团体机构，其所制定的行业标准和颁发的专业技术资格证书，在国际上被广泛采用并具有权威性。 NACE国际阴极保护技术培训及认证项目在国际上和推广到中国都影响越来越大。我学会与NACE已形成很好的合作模式，在阴极保护领域里成为国内唯一培训认证（NACE证书）机构。这项工作将长年定期开展。 （二）举办"管道完整性课程培训班"。学会与GE油气国际公司合作，于2007年11月18日-23日在北京举办"管道完整性课程培训班"。来自石油天然气、管道行业等16人参加学习。教师是来自GE油气国际公司的管线完整性服务资深顾问Lain Colquhoun博士和Bill Gu博士。课程内容涉及管道设计、用材、内外腐蚀与控制、检测方法、缺陷评估、修复等10个章节。学员反映在5天的学习时间里，吸收了大量知识，对提升自己的工作水平将会起到很大的帮助，回去还会进一步钻研。 （三）2007年11月15～30日，中国腐蚀与防护学会第五期防腐蚀工程师技术资格认证培训班在北京科技大学成功举办。参加本次培训班的学员有26人，培训内容有：腐蚀和腐蚀控制原理、腐蚀试验方法及监控技术、表面工程技术和缓蚀剂、阴极保护和阳极保护-原理、技术及工程应用、工程材料的耐蚀性、防腐蚀涂料与涂装，共计84个学时，学会特聘林玉珍教授、李久青教授、李金桂研究员、卢燕平教授、吴荫顺教授、左禹教授、熊金平教授、高瑾教授和米琪高级工程师为学习班授课。学习班课程安排合理，受到学员的一致好评。学员学习认真，课上课下常与教师进行交流。

金属腐蚀与防护的实验报告中南大学粉冶院

实验一恒电位法测定阳极极化曲线 一、目的 1．了解金属活化、钝化转变过程及金属钝化在研究腐蚀与防护中的作用。 2．熟悉恒电位测定极化曲线的方法。 3．通过阳极极化曲线的测定，学会选取阳极保护的技术参数。 二、实验基本原理 测量腐蚀体系的极化曲线，实际就是测量在外加电流作用下，金属在腐蚀介质中的电极电位与外加电流密度（以下简称电密）之间的关系。 测量极化曲线的方法可以采用恒电位和恒电流两种不同方法。以电密为自变量测量极化曲线的方法叫恒电流法，以电位为自变量的测量方法叫恒电位法。 一般情况下，若电极电位是电密的单值函数时，恒电流法和恒电位法测得的结果是一致的。但是如果某种金属在阳极极化过程中，电极表面壮态发生变化，具有活化/钝化变化，那么该金属的阳极过程只能用恒电位法才能将其历程全部揭示出来，这时若采用恒电流法，则阳极过程某些部分将被掩盖，而得不到完整的阳极极化曲线。 在许多情况下，一条完整的极化曲线中与一个电密相对应可以有几个电极电位。例如，对于具有活化/钝化行为的金属在腐蚀体系中的阳极极化曲线是很典型的。由阳极极化曲线可知，在一定的电位范围内，金属存在活化区、钝化过渡区、钝化区和过钝化区，还可知金属的自腐蚀电位（稳定电位）、致钝电密、维钝电密和维钝电位范围。 用恒电流法测量时，由自腐蚀电位点开始逐渐增加电密，当达到致钝电密点时金属开始钝化，由于人为控制电密恒定，故电极电位突然增加到很正的数值（到达过钝化区），跳过钝化区，当再增加电密时，所测得的曲线在过钝化区。因此，用恒电流法测不出金属进入钝化区的真实情况，而是从活化区跃入过钝化区。 图1 恒电位极化曲线测量装置

三、实验仪器及药品 电化学工作站CHI660D、铂电极、饱和甘汞电极、碳钢、天平、量筒、烧杯、 电炉、水砂纸、U型管 蒸馏水、碳酸氢铵、浓氨水、浓硫酸、琼脂、氯化钠、氯化钾、无水乙醇、棉花 四、实验步骤 1.琼脂-饱和氯化钾盐桥的制备 烧杯中加入3g琼脂和97ml蒸馏水，使用水浴加热法将琼脂加热至完全溶解。然后加入30克KCl充分搅拌，KCl完全溶解后趁热用滴管或虹吸将此溶液加入已事先弯好的玻璃管中，静置待琼脂凝结后便可使用。 2.溶液的配制 (a) H2SO4溶液（0.5 M）的配制：烧杯内放入475 mL去离子水，加入 浓硫酸25 mL，搅拌均匀待用; (b) NH4HCO3-NH4OH溶液的配制：烧杯中放入700 mL去离子水，加 入160 g NH4HCO3，65 mL浓氨水，搅拌均匀。 (c) 饱和氯化钠溶液的配制。 3.操作步骤 （1）用水砂纸打磨工作电极表面，并用无水乙醇棉擦试干净待用。 （2）将辅助电极和研究电极放入极化池中，甘汞电极浸入饱和KCl溶液 中，用盐桥连接二者，盐桥鲁金毛细管尖端距离研究电极1～2mm左右。 按图1连接好线路并进行测量。 （3）测碳钢在H2SO4溶液和NH4HCO3-NH4OH溶液中的开路电压，稳定 5min。 （4）在-0.9 V和1.2 V (相对饱和甘汞电极：SCE)，以0.05，0.01和0.005 Vs-1的扫描速度测定碳钢在H2SO4溶液和NH4HCO3-NH4OH溶液中阳极极 化曲线。 （5）存储数据，转化为TXT文本，用ORIGIN软件做图。 五、实验结果及数据处理 1.绘制碳钢在H2SO4溶液和NH4HCO3-NH4OH溶液中阳极极化曲线；

知识点总结3 金属的腐蚀与防护

知识点总结三·金属的腐蚀与防护 知识点1·金属的腐蚀 1. 金属腐蚀的概念 （1）金属的腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。 （2）金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化的过程，M -ne - === M n+（M 表示金属） （3）金属腐蚀的类型：化学腐蚀和电化学腐蚀 表1 化学腐蚀与电化学腐蚀 2. 钢铁的腐蚀 （1）化学腐蚀：4Fe + 3O 2 + 2nH 2O === 2Fe 2O 3·nH 2O （2）电化学腐蚀：吸氧腐蚀和析氢腐蚀 ① 吸氧腐蚀 通常情况下，在潮湿的空气中，钢铁的表面凝结了一层溶有氧气的水膜，这层水膜、铁和铁中存在少量碳单质形成了无数微小的原电池。这些微小的原电池遍布钢铁表面。当周围环境呈若酸性或中性时，发生“吸氧腐蚀”。 负极： ； 正极： 。 总反应： 。 上述电化学腐蚀中吸收氧气，故称为吸氧腐蚀。 ② 析氢腐蚀 当钢铁表面水膜呈较强的酸性时，正极析出氢气发生“析氢腐蚀” 负极： ； 正极： 。 总反应： 。 上述电化学腐蚀会生成氢气，故称为析氢腐蚀。 （3）铁锈的生成 铁锈的主要成分：Fe 2O 3·nH 2O 钢铁在中性或弱酸性条件下发生吸氧腐蚀后，生成的氢氧化亚铁会进一步被O 2氧化，生成氢氧化铁，氢氧化铁部分脱水生成Fe 2O 3·nH 2O （铁锈的主要成分）。 主要的化学方程式： 4Fe(OH)2+ 2H 2O+O 2==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3== Fe 2O 3 · nH 2O+(3-n)H 2O 知识点2·金属的防护 1. 金属防护的原理 金属腐蚀的实质是金属原子失去电子被氧化的过程。防止金属被腐蚀，就是阻断金属发生氧化反应的途径。 2. 金属防护的常用方法： （1）改变金属组成或结构 如：将铬、镍加入普通钢里制成不锈钢。 （2）在金属表面覆盖保护层 原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。这样的表面保护常用的方法主要有金属表面涂层保护和镀层保护。 如：在钢铁表面涂上油漆或油脂、覆盖塑料、镀锌等。 （3）电化学防护法 金属的电化学防护是利用电化学原理来保护金属，防止金属腐蚀。 知识点3·金属腐蚀快慢的规律 1. 对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解原理引起的腐蚀 ＞ 原电池原理引起的腐蚀 ＞ 化学腐蚀 ＞ 有防腐措施的腐蚀（或者：电解池的阳极 ＞ 原电池负极 ＞ 化学腐蚀 ＞ 原电池正极 ＞ 电解池阴极） 2. 对同一金属来说，在同一溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中 ＞ 若电解质溶液中 ＞ 非电解质溶液中 3. 活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀越快。 4. 对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。 5. 纯度越高的金属，腐蚀的速率越慢。 6. 不纯的金属或合金，在潮湿空气中的腐蚀速率远大于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀速率。 防腐措施由好到坏的顺序： 外接电源的阴极保护法 ＞ 牺牲阳极的阴极保护法 ＞ 有一般防腐条件的保护法 ＞ 无防腐条件 补充你的知识点或写出你的疑惑： 化学能与电能的转化·练习题

材料腐蚀与防护

华北水利水电大学North China University of Water Resources and Electric Power 题目材料腐蚀与防护论文 学院环境与市政工程学院 专业 姓名 学号 指导教师 完成时间2016年10月20日 华北水利水电大学

前言 工程材料的腐蚀给国民经济和社会生活造成的严重危害已越来越为人们所认识重视。金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震灾害（平均值）损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。金属在水溶液中的腐蚀是一种电化学反应。在金属表面形成一个阳极和阴极区隔离的腐蚀电池，金属在溶液中失去电子，变成带正电的离子，这是一个氧化过程即阳极过程。随着腐蚀过程的进行，在多数情况下，阴极或阳极过程会因溶液离子受到腐蚀产物的阻挡，导致扩散被阻而腐蚀速度变慢，这个现象称为极化，金属的腐蚀随极化而减缓。影响金属腐蚀的因素有内部因素、外部因素及设备结构因素。控制腐蚀的根本办法自然应是控制电化学作用，即如何消除腐蚀电池。即使不能完全消除，也要设法使腐蚀电流密度降至最低程度。常用的腐蚀防护方法有涂料、缓蚀剂和电化学保护 关键词：金属腐蚀电化学腐蚀化学腐蚀 Abstract:The serious damage to the national economy and the social life caused by the corrosion of engineering materials has been more and more recognized by people. The loss of metal corrosion is far more than the flood, fire, typhoon and earthquake disaster (average) the total loss, here does not include indirect losses due to corrosion caused by production downtime, and explosion caused by. Corrosion of metals in aqueous solutions is an electrochemical reaction. The formation of a corrosion cell isolation of anode and cathode area on the metal surface, the metal loses electrons in solution, a positively charged ion, this is a process that the anodic process of oxidation. With the development of the corrosion process, in most cases, cathode or anode process will be blocked by ionic corrosion products, leading to the proliferation resistance and corrosion speed is slow, this phenomenon is called polarization, the corrosion of metal decreases with increasing polarization. Factors affecting metal corrosion include internal factors Keyword :Metal corrosion Electrochemical corrosion

过程装备腐蚀与防护心得体会

学习《过程装备腐蚀与防护》心得腐蚀现象几乎涉及国民经济的一切领域。例如，各种机器、设备、桥梁在大气中因腐蚀而生锈；舰船、沿海的港口设施遭受海水和海洋微生物的腐蚀；埋在地下的输油、输气管线和地下电缆因土壤和细菌的腐蚀而发生穿孔；钢材在轧制过程因高温下与空气中的氧作用而产生大量的氧化皮；人工器官材料在血液、体液中的腐蚀；与各种酸、碱、盐等强腐蚀性介质接触的化工机器与设备，腐蚀问题尤为突出，特别是处于高温、高压、高流速工况下的机械设备，往往会引起材料迅速的腐蚀损坏。 目前工业用的材料，无论是金属材料或非金属材料，几乎没有一种材料是绝对不腐蚀的腐蚀造成的危害是十分惊人的。据估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁约占年产量的30%，每年生产的钢铁约10%完全成为废物。实际上，由于腐蚀引起工厂的停产、更新设备、产品和原料流失、能源的浪费等间接损失远比损耗的金属材料的价值大很多。各工业国家每年因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的1%~4%。 腐蚀不仅造成经济上的巨大损失，并且往往阻碍新技术、新工艺的发展。例如，硝酸工业在不锈钢问世以后才得以实现大规模的生产；合成尿素新工艺在上世纪初就已完成中间试验，但直到20世纪50年代由于解决了熔融尿素对钢材的腐蚀问题才实现了工业化生产。 通过学习我们可以从最开始的设计阶段就考虑腐蚀对工程的影响，用正确的方法控制腐蚀，这样既能节省资源，又能延长设备的使用寿命，提高了我们的效率。对我们来说，我们更要踏实的学习知识，如果缺乏对于温度的、压力、浓度等的影响腐蚀规律的分析判断能力，那么按照手册相近选定的材料，往往会造成设备的过早破坏。结构复杂的机器、设备，出于某种特定功能的需要，常常选用不同材料的组合结构，如果不注意材料之间的电化学特征的相容性，或两种材料的结构相对尺寸比例不恰当，热处理度不合理，都会加速设备的腐蚀。所以腐蚀贯穿整个设计过程，所以我们要掌握腐蚀的一些基本知识是十分必要的。 因此，研究材料腐蚀规律，弄清腐蚀发生的原因及采取有效的防腐措施，对于延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产效率无疑具有十分重要的意义！

金属腐蚀研究报告方法

金属腐蚀研究方法 院（系）：材料科学与工程学院专业班级：金材1101班 学生姓名：卢阳 学号：9 完成日期：2014年11月16日

金属腐蚀研究方法 ——缝隙腐蚀的研究 缝隙腐蚀是在电解质溶液(特别是含有卤族离子的介质)中，在金属与金属或金属与非金属表面之间狭窄的缝隙内，溶液的移动受到阻滞，当缝隙内溶液中的氧耗竭后，氯离子从缝隙外向缝隙内迁移，金属氯化物的水解酸化过程发生，导致钝化膜的破裂而产生与自催化点腐蚀相类似的局部腐蚀。缝隙腐蚀现象非常普遍，对一些耐蚀金属材料的危害尤其明显[1]。 1、缝隙腐蚀的机理[2] 缝隙腐蚀可分为初期阶段和后期阶段。在初期阶段，发生金属的溶解和阴极的氧还原为氢氧离子的反应： 阳极：M→M++e 阴极：O2+2H2O+4e→4OH- 阳极阴极此时金属和溶液之间电荷是守恒的，金属溶解产生的电子立即被氧还原消耗掉。在经过一段时间后，缝内的氧消耗完后，氧的还原反应不再进行。这时缝内缺氧，缝外富氧，形成了氧浓差电池，金属M在缝内继续溶解，缝内溶液中M+过剩，为了保持电荷平衡，缝隙外部迁移性大的阴离子（如氯离子）迁移到缝内，同时阴极过程转到缝外。缝内已形成金属的盐类(包括氯化物和硫酸盐)发生水解： M+CI+H2O→MOH↓+H+CI- 结果使缝内pH值下降，可达2至3，这就促使缝内金属溶解速度增加，相应缝外邻近表面的阴极过程，即氧的还原速度也增加，使外部表面得到阴极保护，而加速了缝内金属的腐蚀。 而Myer等人认为，至少还有氢离子、中性盐和缓蚀剂的浓差电池存在于缝隙腐蚀过程中，Brown以水解后局部酸化引起局部腐蚀的依据，提出了闭塞腐蚀电池（occluded corrosion cell）的概念。另外，Fontana和Rosefeld等人，指出了蚀孔或缝隙闭塞电池的自催化理论。 缝内外溶液的对流和扩散受阻，导致闭塞区贫氧，缝隙外仍然富氧，造成的氧浓差电池使缝隙内金属的电位低于缝隙外金属的电位，pH值的降低以及H+和Cl-的作用（HCl）使金属处于活化状态，促进闭塞区内金属的溶解，形成二次腐蚀产物Fe(OH)3在缝口，造成正电荷过剩，Cl-迁入。而氯化物在水中发生水解，使缝隙内介质（H+离浓度增加）酸化，pH值下降，因此，加速了阳极的溶解。阳极的加速溶解，又引起更多的Cl-离子迁入，氯化物浓度又增加，氯化物的水解又使介质进一步酸化，如此反复循环，形成了一个闭塞电池内的自催化效应。 2、缝隙腐蚀试验方法 在相对闭塞的狭小缝隙中存留的溶液容量甚微，因此必须设计一些特殊的研究方法

知识点总结3 金属的腐蚀与防护

知识点总结三·金属的腐蚀与防护 知识点1·金属的腐蚀 1. 金属腐蚀的概念 （1）金属的腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。 （2）金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化的过程，M -ne - === M n+（M 表示金属） （3）金属腐蚀的类型：化学腐蚀和电化学腐蚀 表1 化学腐蚀与电化学腐蚀 2. （1）化学腐蚀：4Fe + 3O 2 + 2nH 2O === 2Fe 2O 3·nH 2O （2）电化学腐蚀：吸氧腐蚀和析氢腐蚀 ① 吸氧腐蚀 通常情况下，在潮湿的空气中，钢铁的表面凝结了一层溶有氧气的水膜，这层水膜、铁和铁中存在少量碳单质形成了无数微小的原电池。这些微小的原电池遍布钢铁表面。当周围环境呈若酸性或中性时，发生“吸氧腐蚀”。 负极： ； 正极： 。 总反应： 。 上述电化学腐蚀中吸收氧气，故称为吸氧腐蚀。 ② 析氢腐蚀 当钢铁表面水膜呈较强的酸性时，正极析出氢气发生“析氢腐蚀” 负极： ； 正极： 。 总反应： 。 上述电化学腐蚀会生成氢气，故称为析氢腐蚀。 （3）铁锈的生成 铁锈的主要成分：Fe 2O 3·nH 2O 钢铁在中性或弱酸性条件下发生吸氧腐蚀后，生成的氢氧化亚铁会进一步被O 2氧化，生成氢氧化铁，氢氧化铁部分脱水生成Fe 2O 3·nH 2O （铁锈的主要成分）。 主要的化学方程式： 4Fe(OH)2+ 2H 2O+O 2==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3== Fe 2O 3 · nH 2O+(3-n)H 2O 知识点2·金属的防护 1. 金属防护的原理 金属腐蚀的实质是金属原子失去电子被氧化的过程。防止金属被腐蚀，就是阻断金属发生氧化反应的途径。 2. 金属防护的常用方法： （1）改变金属组成或结构 如：将铬、镍加入普通钢里制成不锈钢。 （2）在金属表面覆盖保护层 原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。这样的表面保护常用的方法主要有金属表面涂层保护和镀层保护。 如：在钢铁表面涂上油漆或油脂、覆盖塑料、镀锌等。 （3）电化学防护法 金属的电化学防护是利用电化学原理来保护金属，防止金属腐蚀。 知识点3·金属腐蚀快慢的规律 1. 对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解原理引起的腐蚀 ＞ 原电池原理引起的腐蚀 ＞ 化学腐蚀 ＞ 有防腐措施的腐蚀（或者：电解池的阳极 ＞ 原电池负极 ＞ 化学腐蚀 ＞ 原电池正极 ＞ 电解池阴极） 2. 对同一金属来说，在同一溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中 ＞ 若电解质溶液中 ＞ 非电解质溶液中 3. 活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀越快。 4. 对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。 5. 纯度越高的金属，腐蚀的速率越慢。 6. 不纯的金属或合金，在潮湿空气中的腐蚀速率远大于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀速率。 防腐措施由好到坏的顺序： 外接电源的阴极保护法 ＞ 牺牲阳极的阴极保护法 ＞ 有一般防腐条件的保护法 ＞ 无防腐条件 补充你的知识点或写出你的疑惑：

腐蚀与防护报告

腐蚀与防护 摘要：材料在和周围介质接触过程中，发生物理、化学或电化学反应等而使材料遭受破坏或性能恶化的过程称作腐蚀。金属腐蚀对人类社会产生巨大的危害，对金属材料的腐蚀进行防护是十分必要的。文章介绍了金属腐蚀的危害和分类，对金属腐蚀防护的方法和重要性进行了详细的阐述。 关键词:金属；危害；腐蚀；防护 1.引言 老房木板上的生锈的铁钉、铁护栏的生锈、锡罐头盖的生锈、钢筋的锈蚀、轮船设备的锈蚀、腐蚀的自来水管道流出黄色的水、输油输气管道、开水管道、大雁塔广场上铜雕塑上的铜绿、秦始皇的铜车马、兵马俑、银首饰的变色、塑料的硬脆、橡胶轮胎的老化、古籍纸质的发黄变脆、丝绸的化丝、朽木、涂料的褪色、脱落、牙齿的坏烂、石头的风化等等都是一种腐蚀现象。其中腐蚀包括非金属腐蚀与金属腐蚀。 金属材料的腐蚀，是指金属材料和周围介质接触时发生化学或电化学作用而引起的一种破坏现象。对于金属而言，在自然界大多是以金属化合物的形态存在。从热力学的观点来看，除了少数贵金属(如金、铂等)外，各种金属都有转变成离子的趋势。因此，金属元素比它们的化合物具有更高的自由能，必然有自发地转回到热力学上更稳定的自然形态——氧化物的趋势，所以说金属腐蚀是自发的普遍存在的一种现象，是不可避免的。 金属腐蚀给生产生活带来很多不便，造成了巨大的经济损失。全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元，是地震、水灾、台风等自然灾害造成损失总和的6倍。我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP)的4%左右，钢铁因腐蚀而报废的数量约占钢铁当年产量的25%-30%。这些数据只是与腐蚀有关的直接损失数据，间接损失数据有时是难以统计的，甚至是一个惊人的数字。 目前腐蚀问题成为阻碍高新技术发展和国民经济持续发展的重要制约因素，这样研究金属的腐蚀与防护便显得非常的重要，本报告主要综合讲述了金属的电化学腐蚀的基本原理和分类，以及讨论了有关现实生产生活中具体的防护措施，以更好的指导现实实践。 2 腐蚀的定义与特性 2.1 腐蚀的定义 材料在和周围介质接触过程中，发生物理、化学或电化学反应等而使材料遭受破坏或性能恶化的过程称作腐蚀。广义的腐蚀指材料与环境间发生的化学或电化学相互作用而导致材料功能受到损伤的现象。狭义的腐蚀是指金属与环境间的物理-化学相互作用，使金属性能发生变化，导致金属，环境及其构成系功能受到损伤的现象。 出于物理原因造成的破坏不称为腐蚀，而称为磨损或磨耗等等。但实际情况下腐蚀和物理损伤是伴随发生的，物理损伤更是加速了腐蚀的进度。腐蚀现象非常普遍，但却非常复杂。 由此而诞生的腐蚀科学是一门高度交叉性的综合学科，涉及化学、电化学、物理学、材料学、表面科学、工程力学、冶金学、生物学等多个学科，它

腐蚀与防腐(学霸整理)

腐蚀与防腐 下划线为重点内容 第一章 1腐蚀的危害：巨大的经济损失；安全、环境的危害；阻碍新技术的发展；巨大的自然资源消耗。 2材料腐蚀是材料受环境介质的化学作用而破坏的现象 3腐蚀是一种材料和环境间的反应，大多数是电化学反应，这是腐蚀和摩擦现象的分界线 4腐蚀现象特点：自发性、隐蔽性、普遍性 5腐蚀的类型 (1)化学腐蚀：带有价电子的金属原子直接与反应物分子相互作用，反应在同时，同一位置分为在干燥气体中的腐蚀和在非电解质溶液下的腐蚀 （2）电化学腐蚀：腐蚀过程中同时存在两个相对独立的反应过程，反应中有电流产生。 （3）物理腐蚀：单纯的物理溶解作用引起的破坏 （4）生物腐蚀：金属表面在某些微生物生命活动产物的影响下发生的腐蚀。6根据金属腐蚀破的坏形式：全面腐蚀、局部腐蚀、应力腐蚀 7根据腐蚀环境：干腐蚀（失泽、高温氧化）、湿腐蚀（自然环境下的腐蚀、工业介质中的腐蚀） 8腐蚀速率表示方法（看附录）：失重法、增重发、深度指标（单位时间、单位面积腐蚀深度）、电流指标。 9腐蚀速度与电流密度成正比 第二章重点章节 2.1 1电化学腐蚀实际上是短路的原电池反应、 2干电池中，电子和离子迁移的驱动力是电池电动势（或电极电位差） 3腐蚀电池特点： 腐蚀电池中的反应是一最大限度的不可逆方式进行 电池产生的电流全部消耗在内部，转变成热，不对外做功 腐蚀电池的阳极反应是金属的氧化反应，造成金属材料被破坏。 4吸氧反应和析氢反应的的方程式（附录）重点！！必考 5真题！！！！：金属在含氧酸中腐蚀速率大于不含氧酸；杂质金属在电解质中的腐蚀速率高于纯金属 6考点！！！电池过程的三个环节：阳极反应、阴极反应、电流回路 7阳极反应、阴极反应、电流回路三个环节即相互独立又彼此制约，其中任何一个环节受到抑制都会使腐蚀电池的工作强度减少。 8考点！！！：构成腐蚀原电池的必要条件:存在电位差、存在电解质溶液、构成闭合电路 9腐蚀电池的种类（根据电极尺寸大小）：宏观腐蚀电池，电极大小肉眼可辨；微观腐蚀电池，阴阳极大小不可辨（金属只要存在电化学不均匀性，就会发生微

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此文档下载后即可编辑 知识点总结三·金属的腐蚀与防护 知识点1·金属的腐蚀 1. 金属腐蚀的概念 （1）金属的腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。 （2）金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化的过程，M -ne - === M n+（M 表示金属） （3）金属腐蚀的类型：化学腐蚀和电化学腐蚀 表1 化学腐蚀与电化学腐蚀 化学腐蚀 电化学腐蚀 条 件 金属或合金直接与具有腐蚀性的化学物质接触发生氧化还原反应而消耗的过程 不纯的金属或合金与电解质溶液接触发生原电池反应， 使较活泼的金属失去电子被氧化而消耗的过程 腐蚀对象 金属被氧化 金属或合金中较活泼的金属被 氧化 联 系 两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍、危害性更大、腐蚀 速率更快 2. （1）化学腐蚀：4Fe + 3O 2 + 2nH 2O === 2Fe 2O 3·nH 2O （2）电化学腐蚀：吸氧腐蚀和析氢腐蚀 ① 吸氧腐蚀 通常情况下，在潮湿的空气中，钢铁的表面凝结了一层溶有氧气的水膜，这层水膜、铁和铁中存在少量碳单质形成了无数微小的原电池。这些微小的原电池遍布钢铁表面。当周围环境呈若酸性或中性时，发生“吸氧腐蚀”。 负极： ； 正极： 。 总反应： 。 上述电化学腐蚀中吸收氧气，故称为吸氧腐蚀。 ② 析氢腐蚀 当钢铁表面水膜呈较强的酸性时，正极析出氢气发 生“析氢腐蚀” 负极： ； 正极： 。 总反应： 。 上述电化学腐蚀会生成氢气，故称为析氢腐蚀。 （3）铁锈的生成 铁锈的主要成分：Fe 2O 3·nH 2O 钢铁在中性或弱酸性条件下发生吸氧腐蚀后，生成的氢氧化亚铁会进一步被O 2 氧化，生成氢氧化铁，氢氧化铁部分脱水生成Fe 2O 3·nH 2O （铁锈的主要成分）。 主要的化学方程式： 4Fe(OH)2+ 2H 2O+O 2==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3== Fe 2O 3 · nH 2O+(3-n)H 2O 知识点2·金属的防护 1. 金属防护的原理 金属腐蚀的实质是金属原子失去电子被氧化的过程。防止金属被腐蚀，就是阻断金属发生氧化反应的途径。 2. 金属防护的常用方法： （1）改变金属组成或结构 如：将铬、镍加入普通钢里制成不锈钢。 （2）在金属表面覆盖保护层 原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。这样的表面保护常用的方法主要有金属表面涂层保护和镀层保护。 如：在钢铁表面涂上油漆或油脂、覆盖塑料、镀锌等。 （3）电化学防护法 金属的电化学防护是利用电化学原理来保护金属，防止金属腐蚀。 牺牲阳极的阴极保护法 外加电流的阴极保护法 依 据 原电池原理 电解池原理 原 理 形成原电池时，被保护金属做正极（阴极）被保护；更活泼金属做负极（阳极）被氧化 被保护的金属与电源负极相连，充当阴极；另一惰性材料与电源的正极相连，充当阳极 应用 保护一些钢铁设备，如锅炉内壁、船体外壳等装有镁合金或锌片 保护土壤、海水及水中的金属设备

腐蚀与防护

腐蚀与防护 摘要：本文主要说明腐蚀的历史发展，以及现状，并且讲述一部分应对腐蚀的防护措施。 关键词：腐蚀；历史；发展；现状；防护 腐蚀的现象几乎涉及国民经济的一切领域。机械、桥梁、设备在各种酸、碱、盐等腐蚀介质的情况下生锈，从而发生腐蚀，导致材料发生腐蚀损坏。一般来说，生活中我们所涉及的大多数金属，都是通过冶炼过程得到的，从矿石中的化合物状态转变为单质状态，除了极少数贵金属外，几乎其他所有金属都会发生腐蚀，腐蚀把我们冶炼的金属从单质状态又变为以前的状态，随着腐蚀的发生，整个腐蚀系统内的热力学自由能开始下降，这也为我们寻找好的防腐蚀措施提供了先天条件。 腐蚀只能控制而不可能杜绝。如何减少腐蚀的损失，已经成为各个国家以及企业所必须考虑的问题。防护措施要采取的适当，就能尽可能减少腐蚀所带来的巨大的经济损失，亦可在一定程度上减少人员的伤亡，对企业以及个人无疑都是一件好事。 1 腐蚀的历史 我国在商代就开始冶炼青铜，并且还掌握了提高耐蚀性的技术。春秋战国时期的武器和秦朝的青铜剑经过处理后所受腐蚀的程度非常小。技术探测，青铜剑表面有一层十几微米的含铬氧化膜，这表明我们的祖先已经掌握了一定的防腐蚀的方法。每年都会有许多建筑物、文物，每年都会造成巨额的经济损失，又会带来巨大的安全隐患。现在腐蚀问题，已经引起了世界各国的广泛关注。 全世界每年因腐蚀而报废的金属材料约占当年金属生产量的1 /10，我国每年因受腐蚀而不能回收利用的钢铁达 1000 多万吨工业发达国家每年由于金属腐蚀而引起的直接经济损失占全国民经济的2～4%，1995年美国的统计数据为全年腐蚀损失3000亿美元，美国全国腐蚀工程师协会主席称人均损失1100美元，我国1988年腐蚀直接损失约300～600亿元，1995年的腐蚀损失为1500亿元，每天4亿元，人均约20元。 2腐蚀的发展 腐蚀的种类多种多样，按照腐蚀机理可将金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类，其中金属以电化学腐蚀为主；按照金属破

铝金属腐蚀报告

研究报告 教学院：化工与材料工程学院 班级： 姓名： 学号：

铝合金研究报告 摘要 铝合金的现今生活中有很大的用途，给我们带来了很多方便，此文通过对铝合金的基本性质（化学性质和物理性质）、铝合金的分类、铝合金的用途以及铝合金的防护等方面知识的介绍，系统的概括了铝合金的在我国工业产业中的重要地位。 关键字：铝合金、铝合金分类、铝合金用途、铝合金防护

铝合金定义 铝合金艺术栏杆 以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。 铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 纯铝的密度小（ρ=2.7g/cm3），大约是铁的 1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态σb 值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb 值分别可达 24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”（强度与比重的比值σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。 铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。铝

金属的腐蚀与防护知识点总结

第三单元金属的腐蚀与防护 知能定位 1.了解金属腐蚀的原因，能辨别金属发生腐蚀的类型。 2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。 3.了解金属防护的一般方法及金属的电化学防护的原理。 情景切入 铁生锈的现象随处可见，为什么铁在潮湿的环境中容易生锈？采取什么措施可以防止铁生锈呢？ 自主研习 一、金属的电化学腐蚀 1.金属腐蚀 （1）定义 金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。 （2）实质 金属失去电子被氧化。 （3）类型 ①化学腐蚀：指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。腐蚀过程中无电流产生。 ②电化学腐蚀：指不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。 2.电化学腐蚀 （1）吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。 负极： 2Fe==4e-+2Fe2+； 正极： 2H2O+O2+4e-==4OH-； 总反应： 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH) 2。 最终生成铁锈（主要成分为Fe2O3·xH2O），反应如下： 4Fe(OH) 2+O2+2H2O==4Fe(OH) 3； 2Fe(OH) 3==Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O。 (2)析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液酸性较强，腐蚀过程中不断有H2放出。 负极： Fe==Fe2++2e-； 正极： 2H++2e-==H2↑; 总反应：Fe+2H+==Fe2++H2↑。 二、金属的电化学防护 1.金属的防护 （1）本质：阻止金属发生氧化反应。 （2）方法 ①改变金属内部结构，如制成合金等。 ②加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀等。 ③电化学防护 2.电化学防护

2020届高考化学考前冲刺提分训练：金属的腐蚀与防护【答案+详解、课后总结】

——金属的腐蚀与防护 【提分训练】 1．在远洋轮船与接触海水的船侧和船底镶嵌一些金属M，以提高船体的抗腐蚀能力。下列说法不正确的是( ) A．金属M宜选择化学性质比铁稳定的银、铜等 B．金属M发生氧化反应 C．海水pH一般为7.5，正极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ D．上述方法为牺牲阳极的阴极保护法 答案 A 解析建造船体的主要材料是钢铁，船体与弱碱性的海水接触时会发生钢铁的吸氧腐蚀，为了保护船体免受海水的腐蚀，可在与海水接触的船侧和船底镶嵌一些比铁活泼的镁、锌等金属，使活泼金属、船体与海水构成原电池，镁、锌等活泼金属发生氧化反应，船体上发生还原反应(O2＋4e－＋2H2O===4OH－)，使船体得到保护，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，A项错误。 2．使用寿命达120年的港珠澳大桥正式通车，钢铁防腐工程将起到极为重要的作用。深埋在大海里的桥墩中的钢材，在海水和水泥中的硫酸盐作用下被腐蚀，腐蚀过程中，SO2－4转化为HS－。下列说法不正确的是( ) A．排尽钢筋混凝土中的空气能达到防护效果 B．桥墩中的硫酸盐导致钢材腐蚀时正极主要的电极反应为SO2－4＋5H2O＋8e－===HS－＋9OH－C．大桥的钢结构上刷富锌油漆可以延缓其腐蚀 D．在此环境下桥墩钢材发生吸氧腐蚀 答案 D 解析排尽钢筋混凝土中的空气可有效防止形成原电池，能起到较好的防护效果，A项正确；由题意知，SO2－4在正极获得电子转化为HS－，故正极发生的电极反应为SO2－4＋5H2O ＋8e－===HS－＋9OH－，B项正确；在大桥的钢结构上刷富锌油漆，可形成Zn－Fe原电池，Fe作为正极被保护，可延缓其腐蚀，C项正确；在SO2－4作用下的钢材腐蚀不是吸氧腐蚀，D 项错误。 3．下面两套实验装置，都涉及金属的腐蚀，假设其中的金属块和金属丝都是足量的。下列叙述正确的是( )

电化学课程读书报告金属腐蚀与防护

电化学课程读书报告 题目：金属腐蚀与防护 班级：031121班 姓名：张佳 学号：20121003634 指导老师：杨丽霞

金属腐蚀与防护 一、简述 腐蚀是金属材料失效的三种主要原因之一。由于金属材料总是在一定的介质中使用的，而金属的腐蚀过程在热力学上是一个自发的过程，所以金属材料的腐蚀破坏是涉及许多生产领域的普遍性的问题。但随着条件不同，腐蚀过程的动力学行为与腐蚀破坏的形式和特征有很大差别，因而有多种多样的腐蚀破坏。有的腐蚀破坏是在孕育期间没有明显症状情况下突发地发生的，金属材料迅速地降低强度或破裂，从而引起灾害性的后果。腐蚀过程是在金属表面上发生的过程。由于一般的固体金属表面是不均匀的，又由于介质条件的多样性和金属材料的力学状态与腐蚀过程之间的交互效应，因而许多腐蚀破坏过程是极为复杂的过程。按照介质条件和金属力学状态，腐蚀过程大致可以分成三个领域：（1）金属在离子导体介质中的腐蚀 包括在水溶液中的腐蚀、薄层水膜下的腐蚀和熔盐中的腐蚀。这类腐蚀过程按电化学反应的途径进行，称为电化学腐蚀。大多数腐蚀过程是电化学腐蚀过程。其中在薄层熔盐下的腐蚀又称热腐蚀。 （2）高温气体腐蚀 一般认为这类腐蚀过程通过高温气体与金属之间的化学反应进行。但由于生成的腐蚀产物复盖在金属表面上，形成分隔气体介质与金属表面的膜层，反应粒子必须通过这一膜层才能继续不断地进行反应，这就涉及固相中的传质问题和腐蚀产物膜层因内应力的积累而破裂的问题。如果按温度条件来划分，也可以将熔盐腐蚀和热腐蚀与高温气体腐蚀合并为高温腐蚀领域。 （3）金属材料在力学因素作用条件下的腐蚀破坏 这类腐蚀破坏的种类也很多, 其中危险性最大、造成事故最多的是所谓“环境敏感断裂”。即金属材料在静应力或交变应力与腐蚀反应的协同作用下的开裂和脆断问题。这类腐蚀破坏过程的机理一般都比较复杂。

金属腐蚀与防护课后习题答案

腐蚀与防护试题 1化学腐蚀的概念、及特点 答案：化学腐蚀：介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。 是一种纯氧化-还原反应过程，即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。在腐蚀过程中，电子的传递是在介质与金属之间直接进行的，没有腐蚀电流产生，反应速度受多项化学反应动力学控制。 归纳化学腐蚀的特点 在不电离、不导电的介质环境下 反应中没有电流产生，直接完成氧化还原反应 腐蚀速度与程度与外界电位变化无关 2、金属氧化膜具有保护作用条件，举例说明哪些金属氧化膜有保护作用，那些没有保护作用，为什么？ 答案：氧化膜保护作用条件： ①氧化膜致密完整程度；②氧化膜本身化学与物理稳定性质；③氧化膜与基体结合能力；④氧化膜有足够的强度 氧化膜完整性的必要条件：PB原理：生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积，是形成致密氧化膜的前提。 PB原理的数学表示： 反应的金属体积：V M = m/ρ m-摩尔质量 氧化物的体积： V MO = m'/ ρ ' 用? = V MO/ V M = m' ρ /（ m ρ ' ） 当? > 1 金属氧化膜具备完整性条件 部分金属的?值 氧化物?氧化物?氧化物? MoO3 3.4 WO3 3.4 V2O5 3.2 Nb2O5 2.7 Sb2O5 2.4 Bi2O5 2.3 Cr2O3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8 FeO 1.8 Cu2O 1.7 ZnO 1.6 Ag2O 1.6 NiO 1.5 PbO2 1.4 SnO2 1.3 Al2O3 1.3 CdO 1.2 MgO 1.0 CaO 0.7 MoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发，在常温下由于?值太大会使体积膨胀，当超过金属膜的本身强度、塑性时，会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。 Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在，?值适中。这些金属的氧化膜致密、稳定，有较好的保护作用。 MgO CaO ?值较小，氧化膜不致密，不起保护作用。 3、电化学腐蚀的概念，与化学腐蚀的区别 答案：电化学腐蚀：金属与介质发生电化学反应而引起的变质与损坏。 与化学腐蚀比较： ①是“湿”腐蚀 ②氧化还原发生在不同部位 ③有电流产生 ④与环境电位密切相关