材料的腐蚀与防护知识点-复习用
1.常见的三种失效形式：腐蚀、断裂、磨损。
2.材料腐蚀：材料受环境介质的化学作用或者电化学作用而变质和破坏的现象。
3.控制腐蚀的可用方法：
(1)合理的结构设计。
(2)正确选材和发展新型耐腐蚀材料。
(3)采用合理的表面工程技术。
(4)改善环境和合理使用缓蚀剂。
(5)电化学保护。
4.腐蚀分类：
(1)按腐蚀机理分类：化学腐蚀、电化学腐蚀。
(2)腐蚀形态分类：普遍性腐蚀、局部腐蚀、应力作用下的腐蚀断裂。
5.电化学腐蚀是指金属材料和电解质接触时，由于腐蚀电池作用而引起的金属材
料服腐蚀破坏。
6.电极：电极电位较低的电极为负极，电极电位较高的电极为正极；发生氧化反
应的为阳极，发生还原反应的为阴极。
7.电化学腐蚀与化学腐蚀的比较：
项目化学腐蚀电化学腐蚀
介质干燥气体或非电解质溶液电解质溶液
反应式∑0 ∑±0
过程规律化学反应动力学电极过程动力学
能量转换化学能与热化学能与电能
电子传递直接的，不具方向性，测不出电流间接，有一定方向性，可测出电
流
反应区在碰撞点上瞬时完成在相对独立的阴、阳极区同时完成
产物在碰撞点直接形成一次产物在电极上形成，二次产物
在一次产物相遇处形成
温度主要高温下室温或高温下
8.由于电池负极进行的是氧化反应，其负极是阳极，正极上进行的是还原反应，
其正极是阴极。
9.金属腐蚀的电化学历程:
阴极过程: 金属以离子形式溶解进入溶液，等电量的电子留在金属表面，并通过电子导体向阴极移动。即，阳极发生氧化反应M→ +
阳极过程: 电解质溶液中能够接受电子的物质从金属阴极表面捕获电子而生成新的物质。即，阴极发生还原反应：→ [D ? ]
电荷传递: 电荷的传递在金属中依靠电子从阳极流向阴极；在溶液中是依靠离子的电迁移。
10.电极电位由下述三种情况之一产生：
(1)金属浸入电解质溶液之后，金属表面的正离子由于极性水分子的作用，将
发生水化。若水化时产生的水化能足以克服金属晶格中正离子与电子之间的引力，则金属表面一部分正离子就会脱离金属进入溶液中形成水化离子。
等量的负电荷留在金属表面使金属表面带负电。
(2)金属浸入在电解质溶液中后，如果水化能不足以克服金属的点阵键能，则
金属表面能从溶液中吸收一部分水化了的金属阳离子，结果使金属表面带正电。
(3)对于某些正点性金属或者导电的非金属浸入到电解液中后，当他们既不能
水化进入溶液，也没有金属离子解脱水化沉积到表面，这时将会出现一种双电层。
11.绝对电极电位：金属与溶液之间产生的电位差，这种电位差称为金属/溶
液体系的绝对电位差。
12.氢标电位：绝对电位差无法直接测的，规定电位值为零，测量其他电极电
位，由此测得的电极电位称为氢标电位。
13.平衡电极电位: 正、反方向反应速率相等，通过金属/溶液界面的物质转
移和电荷转移速率在两个方向上达到动态平衡。此时，电极电位称为平衡14.绝对电极电位: 利用水化、解脱水化和气体的氧化建立起来的金属与溶液
之间的双电层，产生了金属与溶液之间电位差，称为该金属/溶液体系的绝对电极电位。
15.自腐蚀电位: 当从金属到溶液中和从溶液到金属中的电荷转移速率相等
时，可达到稳定电位。稳定电极电位称为开路电位或自腐蚀电位。
16.电位图:将金属腐蚀体系中各种反应的平衡电位与溶液值得函数关系绘制
成图，就能从图中判断在给定条件下发生腐蚀反应的可能性。
电位图的局限:
（1）只预测可能性，不预测速度；
（2）实际情况偏离平衡条件；
（3）只考虑这种阴离子；
（4）溶液中值不均一；
（5）不体现钝化区产物的保护性。
17.防止图2.9中点的铁的腐蚀的三种有效途径:
(1)调整腐蚀介质的至9~13的范围，使进入钝化区免受腐蚀。
(2)进行阴极保护，通过向铁输送阴极电流，使的电极电位降到稳定区。
(3)进行阳极保护：通过向铁输送阳极电流或者在溶液中添加钝化剂，使之进
入钝化区，这种方法只适用可钝化金属。
阳极过程: 金属阳极的溶解至少由下面几个步骤组成：
（1）金属原子离开晶格，转变为表面吸附原子M晶格→M吸附
（2）溶剂作用下，表面吸附原子失去电子进入双电层，成为溶剂化阳离子M 吸附2O→ ?2O +
(3)溶剂化阳离子从双电层溶液侧向溶体本体迁移。
阴极过程: 电极电位较高的金属及其附近溶液构成腐蚀原电池的阴极区，金属阳极溶解后释放的电子转移到阴极区，在那里与阴极去极化剂发生还原反应。
18.电化学腐蚀发生的条件:阴极反应和阳极反应同时进行。
19.极化:电极上有电流通过时，电极电位偏离平衡电位或者稳定电位的现象
叫极化现象。
20.阳极极化：电流通过腐蚀电池时，阳极的电极电位向正方向移动的现象。
电化学极化：电子运动速率大于电极反应速率。在金属阳极溶解过程中，由于电子从阳极流向阴极的速率大于金属离子离开晶格进入溶液的速率，因此阳极的正电荷将随着时间发生累积，使电极电位向正向移动，发生电化学阳极极化。
浓差极化：阳极溶解得到的金属离子，将会在阳极表面的液层和溶体本体之间建立浓度梯度，使溶解下来的金属离子不断向溶体本体扩散。如果扩散速
率小于金属的溶解速率，阳极附近金属离子的浓度会升高，导致电极电位升高，产生浓差阳极极化。
电阻极化: 腐蚀过程中金属表面生成或原有一层氧化膜时，电流在膜中产生电压降，从而使电位升高，称为电阻极化。
规律：阳极极化程度越大，阳极溶解越难进行，可减缓金属腐蚀。
21.阴极极化：电流通过腐蚀电池时，阴极的电极电位向负方向移动的现象。
活化极化：电子运动速率大于电极反应速率。电子进入阴极的速率大于阴极电化学反应放电速率，因此，电子在阴极发生积累，造成阴极电位降低，发生阴极极化。
浓差极化: 阴极反应的反应物或产物的扩散速率小于阴极放电速率，则反应物和产物分别在阴极附近的液层中降低和升高，阻碍阴极反应的进行，造成阴极电极电位向负方向移动，产生浓差阴极极化。
规律：阴极极化程度越大，阴极过程受阻越严重，可减缓金属腐蚀。22.腐蚀极化图的作用: 解释腐蚀过程；分析腐蚀过程的性质和影响因素；确
定腐蚀的主要控制因素；计算腐蚀速率；研究防腐蚀剂的效果与作用机理。
23.腐蚀极化图用于分析腐蚀速率的影响因素:
(1)其它条件相同时，初始电位差越大，腐蚀电流越大。
(2)如果体系的电阻很小，则电极的极化性能对腐蚀速率影响很大。极化率越
小，其腐蚀电流越大，腐蚀速率越大。
(3)当金属的平衡电位高于溶液中氢的平衡电位，且溶液中无其它去极化剂，
腐蚀电池无法构成。
24.腐蚀极化图分析腐蚀速率的控制因素: 初始电位差是腐蚀的原动力，而极
化率、电阻则是腐蚀过程的阻力。腐蚀过程中如果某一步骤的阻力远大于其它步骤，则这一步骤对腐蚀的速率影响最大，将其称为腐蚀的控制步骤，其参数称为控制因素。
25.析氢腐蚀概念: 以氢离子去极化剂还原反应为阴极过程的腐蚀，称为氢去
极化腐蚀，或称析氢腐蚀。
26.析氢腐蚀特征:
（1）酸性溶液中，没有其它氧化还原电位较正的去极化剂（如氧、氧化性物质）存在时，金属腐蚀过程属于典型的析氢腐蚀。
（2）金属表面没有钝化膜或其它成相膜的情况下，由于酸中浓度高、扩散系数大，且氢气泡析出产生搅拌作用，故，酸中进行的析氢腐蚀是一种活化极化控制的阳极溶解过程，浓差极化可忽略。
（3）金属在酸中的析氢腐蚀与值有关。
（4）金属在酸中的析氢腐蚀通常是宏观均匀腐蚀。
27.析氢腐蚀发生条件: ①电解质溶液中必须有存在；②腐蚀电池中的阳极金
属电位必须低于氢析出电位，<。
28.影响析氢过电位组要因素:电流密度、电极材料及其表面状态、液态组成、
浓度和温度。
29.耗氧腐蚀现象: 以氧的还原反应为阴极过程的腐蚀，称为氧还原腐蚀，或
耗氧腐蚀。与氢离子还原反应相比，氧还原反应在较高的电位下进行，因此耗氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍。大多数金属在中性和碱性溶液中的腐蚀，少数正电性金属在含溶解氧的酸性溶液中的腐蚀，以及金属在土壤、海水、大气中的腐蚀都属于耗氧腐蚀。
30.发生耗氧腐蚀条件：①溶液中必须有氧存在；②腐蚀电池中阳极金属电位
必须低于氧的离子化电位E0。
31.耗氧腐蚀与特征:
（1）电解质溶液中，主要存在氧，就可能首先发生耗氧腐蚀。
（2）氧在稳态扩散时，耗氧速率受氧浓差极化控制。
（3）氧的双重作用：对易钝化金属可能起腐蚀剂或阻滞剂的作用。
32.氧还原反应过程: （1）氧通过空气和电解液的界面进入溶液；（2）氧
依靠溶液中的对流作用向阴极表面溶液扩散层迁移；（3）氧借助扩散作用，通过阴极表面溶液扩散层，达到阴极表面，形成吸附氧。
33.耗氧腐蚀的影响因素:
(1)溶解氧浓度的影响溶解氧浓度增加，氧极限扩散电流密度增大，氧离子化
反应加快。对于可钝化金属，氧浓度增大到一定程度将进入钝化态。
(2)溶液流速的影响:氧浓度一定的情况，极限扩散电流密度与扩散层厚度成反
比。溶液流速越大，扩散层厚度减小，氧的极限扩散电流密度增大，导致金属腐蚀速率增大。
(3)盐浓度的影响:一方面，随盐浓度增加，由于溶液导电性增大，腐蚀速率上
升；另一方面，溶液盐浓度增大，降低溶解氧含量，对阴极为耗氧腐蚀控制的情况，腐蚀速率将降低。
(4)温度的影响:温度升高将使氧的扩散和电极反应加快，在一定范围内腐蚀速
率随温度升高而加快。但对于开放系统，温度升高使溶液中溶解度降低，将导致腐蚀速率减小。
(5)耗氧腐蚀的一般规律:（1）如果金属在溶液中电位较高，阴阳极极化曲线
交于1点。如果金属阳极极化率不大，则氧离子化反应时腐蚀过程的控制步骤。（2）如果金属在溶液中的电位较低并处于活性溶解状态，而氧的扩散相比于氧的离子化反应为更慢步骤，则阴阳极极化曲线相交于扩散控制区。2,3点（3）如果金属在溶液中电极电位很低，则阴阳极极化曲线相交于4点。则阴极过程由氧去极化反应和氢去极化反应共同组成。（4）在扩散控制发生过程中，腐蚀速率仅有氧的扩散速率决定。金属中阴极性杂质或为阴极数量的增加不会明显影响腐蚀速率。
34.什么是钝化: 这种采用外加阳极电流的方法，使金属由活性状态变为钝态
的现象，称为电化学钝化或阳极钝化.
35.局部腐蚀与点腐蚀比较:
全面腐蚀是指腐蚀发生在整个金属材料表面，导致金属材料全面减薄。全面腐蚀现象普遍，可能由电化学腐蚀、也可能由纯化学腐蚀引起。通常所说全面腐蚀特指由电化学腐蚀反应引起的。全面腐蚀导致金属材料大量流失，但由于易于检测和察觉，通常不会造成金属材料设备的突发性失效事故。
局部腐蚀是指腐蚀几种发生在金属材料表面的特定局部位置，而其余大部分区域腐蚀十分轻微、甚至不腐蚀。
局部腐蚀是由于电化学因素的不均匀性形成的局部腐蚀原电池导致的金属表面局部集中发生破坏，其阳极区和阴极区一般是截然分开的。
根据局部腐蚀的特点，可将局部腐蚀分为电偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、以及应力和腐蚀因素共同作用的腐蚀六种。
局部腐蚀虽然材料质量损失不大，但危害性严重得多。
36.局部腐蚀：现象、特征、影响因素、控制因素
(1)电偶腐蚀
定义：在腐蚀介质中，金属与电位更高的另一种金属或非金属导体电连接而引起的加速腐蚀称为电偶腐蚀。
影响因素：
1.阴、阳极面积比阴、阳极面积比的比值越大，阳极电流密度越大，腐蚀
速率越大。实际生产中，避免小阳极和大阴极式的电偶结构。
2.环境要素的影响与电偶极性的逆转
环境因素：介质的组成、温度、电解质溶液的电阻、溶液的值、环境工况条件的变化等，不仅影响腐蚀速率，还有可能导致电偶极性的逆转。
3.金属特性
偶合金属材料的电化学特性会影响其在电偶序中的位置，从而改变偶合金属的电偶腐蚀敏感性。
控制措施：（1）选用电位差小的金属材料相接触一般工业要求两金属的电位差小于50；对于安全性要求较高的航空结构，通常规定接触金属的电位差必须小于25.（2）采用合理的表面处理技术钢零件镀锌、镀镉后与阳极化的铝合金零件接触；钛合金铆钉表面离子镀铝后铆接铝合金板材。
（3）避免大阴极小阳极面积比不合理的结构（4）接触金属之间进行电绝缘处理（5）设计阳极状态的部件易于更换和加大尺寸（6）采用阴极保护、使用耐蚀材料。
(2)点腐蚀
现象：金属材料在某些环境介质中，经过一定时间后，大部分表面不发生腐蚀或腐蚀很轻微，但在表面个别点或微小区域内出现空穴或麻点，且
随着时间推移，蚀孔不断向纵深方向发展，形成小孔状腐蚀坑，这种现象称为点腐蚀，简称点蚀。
特点：（1）隐蔽性强、破坏性大的局部腐蚀形式（2）通常发生在易钝化金属或合金表面，且腐蚀环境中往往含有侵蚀性阴离子（如1）和氧化剂。（3）点蚀坑多数被腐蚀产物所覆盖，呈闭口形式，也有开口形式。孔口直径一般等于或小于孔的深度，大小通常数十微米到数百微米范围。点蚀坑剖面形貌由金属材料形状、组织结构、环境因素等决定。
影响因素：1.材料因素（1）金属本性与合金元素的影响。材料的点蚀电位越高，耐点蚀能力越强。（2）表面状态与加工硬化的影响。当金属表面存在均质致密钝化膜时，点蚀抗力随着钝化膜厚度增加而提高。表面抛光或机械抛光能够提高抗点蚀能力。位错露头处易于萌生点蚀坑。（3）热处理与组织结构的影响。热处理导致的第二相析出形态影响奥氏体不锈钢的点蚀敏感性。夹杂物与晶界是点蚀易形核的地点。2.环境因素（1）环境介质成分的影响。多数金属的点蚀易发生在含卤素阴离子的溶液中。含侵蚀性卤素阴离子的介质中含有去极化的阳离子，则加速腐蚀。许多含氧的非侵蚀性阴离子，3424232-,添加到含的溶液中，可缓解点蚀。（2）溶液值的影响。影响电极电位，对点蚀产生影响。（3）环境温度和介质流动性的影响。一般，温度升高，钝态破坏的活性点增多，点蚀电位下降，点蚀密度增加。通常，溶液流动性由于造成溶解氧的有利传输，钝化膜易于形成，另外减少金属表面沉积物，抑制点蚀。
控制：（1）合理选材（2）降低环境侵蚀性（3）电化学保护（4）表面处理和改善热处理制度
(3)缝隙腐蚀
定义：金属材料表面由于狭缝或间隙的存在，腐蚀介质的扩散受到限制，由此导致狭缝内金属腐蚀加速的现象，称为缝隙腐蚀。
主要特征：（1）同种金属、异种金属、金属与非金属的接触，只要存在满足
缝隙腐蚀的狭缝和腐蚀介质，都会发生缝隙腐蚀。（2）几乎所有的腐蚀介质都能引起缝隙腐蚀，含的溶液更易。（3）对于某种金属或合金，缝隙腐蚀比点蚀更易发生。（4）缝隙腐蚀可以表现为全面腐蚀，也可以表现为点蚀形态。（5）缝隙腐蚀存在孕育期，受材料、缝隙结构和环境因素影响。
缝隙腐蚀的影响因素（1）缝隙几何因素缝隙的几何形状、宽度、深度、缝隙内外面积比，决定缝隙内、外腐蚀介质及产物交换或转移的难以程度、电位分布和宏观电池性能的有效性。（2）环境因素溶液的溶解氧量、电解质溶液的流速、温度、值和浓度。（3）材料因素:合金金成分对缝隙腐蚀有重要影响。
控制措施：（1）合理设计避免缝隙结构，用焊接取代铆接和螺栓连接（2）选择耐蚀性材料含, , , N含量高的不锈钢和镍基合金，钛合金，某些铜合金，具有较好的抗缝隙腐蚀性能。（3）采取电化学保护措施控制电位，避免缝隙腐蚀。
缝隙腐蚀与点腐蚀的比较: （1）腐蚀发生条件点蚀逐渐形成蚀孔（闭塞电池），而后加速腐蚀；缝隙腐蚀开始就是闭塞电池作用，且闭塞程度较大。点蚀要在等活性阴离子介质中才发生，而缝隙腐蚀不需。（2）循环
阳极极化曲线特征电位对于不锈钢等钝性金属，缝隙腐蚀的发生与成长电位范围比点蚀宽，萌生电位也比点蚀低。故，缝隙腐蚀更易发生。（3）点蚀通常在钝性金属表面，缝隙腐蚀既可造成钝性金属加速腐蚀，也可促进活性金属腐蚀。（4）腐蚀形态上，缝隙腐蚀既可呈现均匀的全面活化腐蚀，也可呈现局部点蚀。
(4)晶间腐蚀
特征：晶间腐蚀是金属在适宜的腐蚀环境中沿着或紧挨着材料的晶粒间界发生和发展的局部腐蚀破坏形态。晶间腐蚀从金属材料表面开始，沿着晶界向内部发展，使晶粒间的结合力大大丧失，以致材料强度几乎完全消失。
影响因素：1.冶金因素的影响:合金成分是影响晶间腐蚀的重要因素。
对于不锈钢，晶间腐蚀的倾向随碳含量的增加而增大。2.热处理因素的影响：热处理过程影响晶间碳化物的沉淀，高温敏化，碳化物孤立，晶间腐蚀倾向较小；低温敏化，晶间碳化物形成连续片状，晶间腐蚀倾向大。3.
环境因素的影响：凡是能促进晶粒表面钝化，同时又使晶界表面活化的介质，或可使晶界处的沉淀相发生严重阳极溶解的介质，均为诱发晶间腐蚀的介质。
控制措施：通过科学的合金化设计及合理地实施热处理工艺，以避免晶界沉淀
相析出或有害杂质元素的晶界吸附。
1. 不锈钢的晶间腐蚀控制：（1）降低钢中有害元素C, 等的含量，提高
钢的纯净度。（2）添加少量稳定化元素，控制晶界吸附和抑制晶界沉淀。
（3）采用合理热处理工艺。（4）恰当控制晶粒度，合理细化晶粒。2.
其它合金的晶间腐蚀控制：铁基高镍耐蚀合金：降低C含量，添加稳定化元素，细化晶粒。镍基耐蚀合金：降低等杂质元素，提高含量，添加V元素，选择合理的热处理制度。铝合金：降低含量，选择合理的热处理工艺，添加组织晶界析出的元素，细化晶粒
(5)选择性腐蚀
特征：合金在腐蚀过程中，活性较强的组元（某种元素或某一相）优先溶解或溶解量大于其在合金中所占比例，这种类型的腐蚀称为成分选择性腐蚀或选择性浸出。选择性腐蚀发生在二元或多元固溶体合金中。
从外观形貌上，选择性腐蚀分为三种：
（1）层式——腐蚀均匀地波及整个材料表面；
（2）栓式——腐蚀集中发生在材料表面的某些局部区域，并不断向纵深发展；
（3）点蚀——成分选择性腐蚀在点蚀的基础上进行。选择性腐蚀发生后，在材料表面留下一个多孔的残余结构，强度、硬度、韧性大幅降低。
腐蚀机理：两种不同观点：选择性溶解理论，溶解再沉积理论
控制措施: （1）选择活性组元含量低的合金；添加少量辅加合金元素抑制选择性腐蚀。（2）恰当控制热处理工艺，获得选择性腐蚀倾向低的组织。（3）控制环境介质。（4）电化学阴极保护。
37.腐蚀断裂：材料在应力（外加的、残余的、化学变化或相变引起的）和环
境介质协同作用下发生的开裂或断裂现象，称为材料的环境断裂。如果环境介质为腐蚀性环境，则称之为应力作用下的腐蚀。应力腐蚀的特征
38.应力腐蚀控制方法：1.改善材质根据使用环境选材；提供材料纯度；利用
热处理改善组织结构，消除偏析，细化晶粒。2.合理设计与控制应力改进结构设计，避免或减少局部应力集中。避免缝隙和可能造成腐蚀的液残留的死角。
利用断裂力学进行结构设计。引入残余压应力，消除有害残余拉应力。3.控制环境通过介质处理除去危害性大的介质组分。尽可能避开敏感温度。降低氧含量、提高值。加入缓蚀剂。使用有机涂层或对环境不敏感的金属涂层。控制电位在非敏感区。
39.腐蚀疲劳破坏的特征: 金属材料和工程结构在交变应力和腐蚀介质协同、
交互作用下导致的破坏现象，称为腐蚀疲劳失效。
40.材料腐蚀疲劳控制方法: 1.合理选材与优化材料一般，抗点蚀性能好的材
料，其腐蚀疲劳强度也较高；而对应力腐蚀断裂敏感的材料，其腐蚀疲劳抗力也较低。对于钢，强度越高，腐蚀疲劳敏感性越大。提高材料的耐蚀性能对改善抗腐蚀疲劳性能有益，减少杂质或有害元素有利于提高耐蚀性。2.降低张应力水平或改善表面应力状态结构设计合理化、减少应力集中。消除内应力。
3.减缓腐蚀作用表面涂镀、添加缓蚀剂、实施电化学保护。
41.冲击腐蚀现象和特征：冲击腐蚀是指金属材料表面与腐蚀流体、多组元流
体相互作用而引起的金属损伤现象，也称为冲刷腐蚀、磨损腐蚀。
42.冲击腐蚀的控制：对机械零部件或设备的抗冲蚀破坏，控制措施：（1）
改善系统设计（2）合理选择耐冲蚀材料（3）材料恰当的表面处理技术（4）电化学保护（5）环境介质处理
43.大气腐蚀：在大气环境下化学或者电化学引起的金属材料及其制品的变质
或者破坏称为大气腐蚀。
44.大气腐蚀的类型及特征：干的大气腐蚀、潮的大气腐蚀、湿的大气腐蚀。
45.大气腐蚀机理：在潮、湿的大气条件下，具备电化学腐蚀的电解液膜，金
属的大气腐蚀具有电化学腐蚀的本质。金属表面液膜的形成：水分（降水）、大气湿度或温度变化引起凝聚作用形成。水膜中溶解的盐类、腐蚀性气体，加速和促进金属腐蚀。
46.影响大气腐蚀因素: 1.气候条件的影响:大气的湿度、气温、日照时间、风
向、风速、雨水的值、各种腐蚀气体沉积速率和浓度、降尘等。（1）相对湿度:存在一个临界相对湿度，超过临界值，金属表面产生了一层吸附的电解液膜，使金属由化学腐蚀转变成电化学腐蚀。在临界值以下，腐蚀速率很小或几乎不发生腐蚀。一般，金属的临界相对湿度在70%左右。随金属种类、金属表面状态、环境气氛影响（2）温度和温度差的影响：影响水汽的凝聚、水膜中气体和盐类的溶解度（3）日照和气温：影响水膜（4）风速和风向：影响污染物、湿度等 2.大气中有害杂质的影响2的影响最为严重。其在水中的溶解度比氧高1300倍，在水膜中生产H23或H24，前者是强去极化剂。是腐蚀性很强的气体，水中形成盐酸。H2S、3引起某些金属的腐蚀。
沿海地区，大气中含有氯化物盐类，促进金属腐蚀。
47.大气腐蚀控制方法: 1.提高金属材料自身的耐腐蚀性2.采用覆盖保护层3.
控制环境：充氮封存、采用吸氧剂、干燥空气封存、减小大气污染4.使用缓蚀剂
48.海水腐蚀特征: 海水是含盐量很高的电解质、同时溶解一定的氧。大部分
金属在海水中都是以氧去极化腐蚀为主。
49.影响因素: （1）含氧量:对于不形成保护膜或保护膜保护性很差的金属，
化学小论文-金属腐蚀与防护
金属腐蚀与防腐 柯昌鑫 1303230011 新能源材料与器件 摘要：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本质和危害，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：金属腐蚀本质危害防腐 引言：金属腐蚀研究的发展早在公元前3世纪,中国已采用金汞齐鎏金术在金属表面镀金以增加美观并可防腐蚀。在秦始皇陵墓中发掘出来的箭镞有的迄今仍毫无锈蚀。金属腐蚀问题有很多解决方法，随着科技进步，越来越多的金属防护方法面世，这些方法各有千秋，也有不足。 1.金属腐蚀的本质：金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化（离子）状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。 2.金属腐蚀的危害：金属腐蚀的危害首先在于腐蚀造成了巨大的经济损失。这种损失可分为直接损失和间接损失。直接损失包括材料的损耗、设备的失效、能源的消耗以及为防止腐蚀所采取的涂层保护、电化学保护、选用耐蚀材料等的费用。由于腐蚀,使大量有用材料变为废料,估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备约为其年产量的30% ,造成地球上的有限资源日益枯竭. 全世界每90s就有1t钢被腐蚀成铁锈,而炼制1t钢所需的能源可供一个家庭使用3个月,因此,腐蚀造成了对自然资源的极大浪费。因腐蚀而造成的间接损失往往比直接损失更大,甚至难以估计。这些损失包括因腐蚀引起的停工停产,产品质量下降,大量有用有毒物质的泄漏、爆炸,以及大规模的环境污染等。一些腐蚀破坏事故还造成了人员伤亡,直接威胁着人民群众的生命安全。 3.金属腐蚀的分类：根据金属腐蚀的反应机理，腐蚀可以分为电化学腐蚀和化学腐蚀。电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质因发生电化学作用而产生的破坏；化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏。电化学腐蚀是最常见、最普遍的腐蚀,因为只要环境的介质中有水存在,金属的腐蚀就会以电化学腐蚀的形式进行。金属在各种电解质溶液,比如大气、海水和土壤等介质中所发生的腐蚀都属于电化学腐蚀.。环境中引起金属腐蚀的物质主要是氧分子和氢离子,它们分别导致金属的吸氧腐蚀和析氢腐蚀,其中又以吸氧腐蚀最为普遍。 4金属腐蚀研究的发展：早在公元前3世纪,中国已采用金汞齐鎏金术在金属表面镀金以增加美观并可防腐蚀。在秦始皇陵墓中发掘出来的箭镞有的迄今仍毫无锈蚀，在这些箭镞表面上有一层致密的黑色氧化层，其中含铬2％左右,而青铜基体本身并不含铬。这一现象尚待研究。1830～1840年间英国法拉第确立了阳极溶解的金属量与所通过电量的关系，提出了关于铁的钝化膜生长和金属溶解过程的电化学本质的假设。后来又有人在锌溶解于硫酸的研究中，明确地提出了微电池理论。这些研究对电化学腐蚀理论的发展都极为重要。 5.金属腐蚀防护的方法： 5.1 改变金属的组成：这种方法最常见的是不锈钢材料。通过在钢铁中加入12-30%的金属铬而改变钢铁原有的组成，从而改善性能，不易腐蚀。如目前迅速发展起来的不锈钢炊具，餐具等就是以此为材料的。
腐蚀与防护复习题
一．选择题 1.（A ）是材料受环境介质的化学作用而破坏的现象。 A.腐蚀 B.磨损 C.断裂 D.磨蚀 2.在以下材料失效的形式中，属于突变过程的是（C ）。 A.腐蚀 B.磨损 C.断裂 D.磨蚀 3.下列属于腐蚀的特点的是（C）。 A.自发性 B.普遍性 C.被动性 D. 隐蔽性 4.腐蚀的发生是金属由高能级向低能级退化的过程，是（B）过程。 A.吸热 B.放热 C.升压 D. 降压 5.下列腐蚀类型属于化学腐蚀的是（D）。 A. 土壤腐蚀 B. 电解液中腐蚀 C. 海水腐蚀 D. 非电解液中腐蚀 6.以下物体不属于据导电能力分类的是：（D） A. 导体 B. 半导体 C. 绝缘体 D. 电解质 7.下列导体属于离子导体是：（C）。 A. 金属导体 B. 半导体 C. 电解质溶液 D. 绝缘体 8.下列不属于气体电极的是：（B）。 A. 氢电极 B. 饱和甘汞电极 C. 氧电极 D. 氯电极 9.下列哪种电极不是在实际使用中常常采用的二级参比电极。（B） A.饱和甘汞电极（SCE） B.氢标准电极（SHE） C.银－氯化银电极 D.饱和硫酸铜电极 10.下列金属按其活泼性由高到低排列，次序正确的是（A）。 A. K、Na、Zn、Cu、Ag、Au； B. Cu、K、Na、Zn、Ag、Au； C. K、Na、Cu、Zn、Au、Ag； D. Cu、K、Zn、Na、Au、Ag； 11.下列金属（）不属于负电性贱金属。 A. K B.Ca C.Mg D.Ag 12.下列腐蚀形式（D）不属于金属的局部腐蚀 A.电偶腐蚀 B.应力腐蚀 C.氢损伤 D.析氢腐蚀。 13.下列选项（B）不是孔蚀的破坏特征。 A.破坏高度集中 B.蚀孔的分布均匀 C.蚀孔通常沿重力方向发展 D.蚀孔小，不易发现。 14.黄铜脱锌破坏形式属于（B）。 A.电偶腐蚀 B. 选择性腐蚀 C. 晶间腐蚀 D.缝隙腐蚀 15.根据金属表面的潮湿程度，不属于大气腐蚀分类的是（C）： A.干大气腐蚀 B. 潮大气腐蚀 C. 润大气腐蚀 D.湿大气腐蚀 16.以下（D）不属于影响土壤腐蚀的因素。 A.土壤电阻率 B.土壤的含氧量 C.土壤的pH值 D.土壤的物化性质 17.目前常用来解释缓蚀剂机理的理论不包括：（C）
金属腐蚀与防护
摘要：本文论述了腐蚀的产生机理，从而探讨了防腐蚀的办法。文章介绍了金属腐蚀与腐蚀机理,详细综述了形成保护层、电化学保护法、缓蚀剂法等几种常见腐蚀防护方法的原理以及在金属腐蚀与防腐中的应用和研究进展。 关键词：金属腐蚀防护 金属腐蚀的分类：根据金属腐蚀的反应机理，腐蚀可以分为电化学腐蚀和化学腐蚀。电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质因发生电化学作用而产生的破坏；化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏。电化学腐蚀是最常见、最普遍的腐蚀,因为只要环境的介质中有水存在,金属的腐蚀就会以电化学腐蚀的形式进行。金属在各种电解质溶液,比如大气、海水和土壤等介质中所发生的腐蚀都属于电化学腐蚀.。环境中引起金属腐蚀的物质主要是氧分子和氢离子,它们分别导致金属的吸氧腐蚀和析氢腐蚀,其中又以吸氧腐蚀最为普遍。 腐蚀给人类社会带来的直接损失是巨大的。20世纪70年代前后，许多工业发达国家相继进行了比较系统的腐蚀调查工作，并发表了调查报告。结果显示，腐蚀的损蚀占全国GNP的1%到5%。这次调查是各国政府关注腐蚀的危害，也对腐蚀科学的发展起到了重要的推动作用。在此后的30年间，人们在不同程度上进行了金属的保护工作。在以后的不同时间各国又进行了不同程度的调查工作，不同时期的损失情况也是不同的。有资料记载，美国1975年的腐蚀损失为820亿美元，占国民经济总产值的4.9%；1995年为3000亿美元，占国民经济总产值的4.21%。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。我国的金属腐蚀情况也是很严重的，特别是我国对金属腐蚀的保护工作与发达的工业国家相比还有一段距离。据2003年出版的《中国腐蚀调查报告》中分析，中国石油工业的金属腐蚀损失每年约100亿人民币，汽车工业的金属腐蚀损失约为300亿人民币，化学工业的金属腐蚀损失也约为300亿人民币，这些数字都属于直接损失。如该报告中调查某火电厂锅炉酸腐蚀脆爆的实例，累计损失约15亿千瓦·时的电量，折合人民币3亿元，而由于缺少供电量所带来的间接损失还没有计算在内。所以说，金属腐蚀的损失是很严重的，必须予以高度的重视。金属腐蚀在造成经济损失的同时，也造成了资源和能源的浪费，由于所报废的设备或构件有少部分是不能再生的，可以重新也冶炼再生的部分在冶炼过程中也会耗费大量的能源。目前世界上的资源和能源日益紧张，因此由腐蚀所带来的问题不仅仅只是一个经济损失的问题了。腐蚀对金属的破坏，有时也会引发灾难性的后果，此方面的例子太多了，所以对金属腐蚀的研究是利国利民的选择。由于世界各国对于腐蚀的危害有了深刻的认识，因此利用各种技术开展了金属腐蚀学的研究，经过几十年代努力已经取得了显著的成绩。 金属防护的方法： 改善金属的本质根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金，或在金属中添加合金元素，提高其耐腐蚀性，可以防止或减缓金属的腐蚀。例如，在钢中加入镍制成不锈钢可以增强防腐蚀能力。 在金属表面形成保护层在金属表面覆盖各种保护，把被保护金属与腐蚀性介质隔开，是防止金属腐蚀的有效方法[3]。工业上普遍使用的保护层有非金属保护层和金属保护层两大类。它们是用化学方法、物理方法和电化学方法实现的。该法就是使金属表面形成转化层和加上一层坚固的保护层，达到隔离大气保护金属的目的.如对金属表面实施电镀、化学镀以及氧化、磷化处理等，可使金属表面覆盖一层耐腐蚀的保护层;也可以对金属表面氮化。
材料腐蚀与防护试题
吸氧腐蚀：是指金属在酸性很弱或中性溶液里，空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化学腐蚀。 第一章金属与合金的高温氧化 1、金属氧化膜具有保护作用的的充分条件与必要条件充分条件：膜要致密、连续、无孔洞，晶体缺陷少；稳定性好，蒸汽压低，熔点高；膜与基体的附着能力强，不易脱落；生长内应力小；与金属基体具有相近热膨胀系数；膜的自愈能力强。必要条件：氧化时生成的金属氧化膜的体积与生成这些氧化膜所消耗的金属的体积之比必须大于1，即PBR值大于1. 2、说出几种主要的恒温氧化动力学规律，并分别说明其意义。（1）直线规律：符合这种规律的金属在氧化时，氧化膜疏松，易脱落，即不具有保护性，或者在反应期间生成气相或者液相产物离开了金属表面，或者在氧化初期氧化膜很薄时，其氧化速度直线由形成氧化物的化学反应速度决定，因此其氧化速度恒定不变，符合直线规律。（2）抛物线规律：许多金属或者合金在较高的高温氧化时，其表面可形成致密的固态氧化物膜，氧化速度与膜的厚度成反比，即其氧化动力学符合这种规律。（3）立方规律：在一定温度范围内，一些金属的氧化物膜符合这种规律。（4）对数和反对数规律：许多金属在温度低于300-400摄氏度氧化时，其反应一开始很快，但是随后就降到了氧化速度可以忽略的
程度，该行为符合对数或反对数规律。 3、说出三种以上能提高钢抗高温氧化的元素镍，铝，钛 4.、纯NI在1000摄氏度氧气氛中遵循抛物线氧化规律，常数k=39X10-12cm2/s，如果这种关系不受氧化膜厚度的影响，试计算使0.1cm厚镍板全部氧化所需的时间。解：由抛物线规律可知：厚度y与时间t存在如下关系：y2=kt，t=y2/k=2.56x108s 5哈菲价法则：当基体氧化膜为P型半导体时，往基体中加入比基体原子低价的合金元素，使离子空穴浓度降低，提高电子浓度，结果导致电导率增加，而氧化速率降低，往基体中比此基体原子高价的合金元素，使离子空穴浓度提高，降低电子浓度，结果导致电导率降低，而氧化速度提高。当基体氧化膜为n型半导体时，往基体中加入比基体原子低价的合金元素，使电子浓度降低，电导率降低，而基体离子浓度增加，氧化速度增加，往基体中加入比基体原子高价的合金元素，使电子浓度增加，电导率增加，而基体离子浓度降低，氧化速度降低。以上合金元素对氧化物晶体缺陷的影响规律成为控制合金氧化的原子价规律，简称哈菲原子价法则。 第二章金属的电化学腐蚀 1、解释下列词语
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
材料腐蚀与防护题库.
C AV T C航 航空材料与腐蚀防护 一、填空题 1、静力破坏的抗力主要取决于材料的本质。 2、造成疲劳破坏的重复变化载荷称为交变载荷。 3、疲劳载荷一般可分为确定与随机的两种。 4、应力或应变的每一周期性变化称为一个应力循环或应变循环。 5、应力或应变波，当其中最大值为正值，最小值为负值时，称为交变。 6、疲劳强度是指材料或构件在变负荷作用下时的强度。疲劳强度的大小用疲劳极限来衡量。 7、在一定的外作用力下，要求构件不发生断裂或不发生永久变形，这就是说要求构件有足够的强度。 8、在一定的外作用力下，要求构件不发生过大的弹性变形，这就是说要求构件有足够的刚度。 9、在一定的外作用力下，要求构件维持原有的平衡形式，这就是说要求构件有足够的稳定性。 10、受一定的外作用力的构件，要求能正常工作一般必须满足足够的强度、足够的刚度足够的稳定性。 11、金属按起其成分不同,可分为纯金属和合金两大类。 12、纯金属是由一种金属元素组成的金属。 13、合金是由两种或两种以上元素组成的金属。 14、金属的物理性质有：颜色、比重、熔点、凝固点、导电性、热膨胀性和磁性等。 15、金属从固体状态转变为液体状态时的温度称为熔点。 飞机维修专业理论教学题库
C AV T C航 16、金属传导热量的能力，称为导热性。 17、金属在温度变化时，改变体积的性质，称为热膨胀。 18、金属能够吸引钢铁一类物质的性质，称为磁性。 19、金属的化学性质是指金属与其他物质发生化学作用，即形成氧化物、盐类和其他化学物的性质。 20、金属的机械性质通常是指金属队各种载荷的抵抗能力和在载荷作用下的变形能力。 21、载荷的种类按其性质可分为静载荷和动载荷两种。 22、动载荷主要有冲击载荷和重复载荷两种。 23、冲击载荷是以很大速度突然作用在物体上的载荷。 24、重复载荷是大小、方向反复变化或大小方向都反复变化的载荷。 25、内力和外力大小相等方向相反。 26、机件在外力作用下，单位面积上所受的内力叫应力。 27、金属在载荷作用下，其尺寸和形状都会有不同程度的变化，这种尺寸和形状的改变，叫变形。 28、在外力去掉后能够消失的变形称为弹性变形。 29、金属承受载荷的情况不同，它产生的变形形式也不一样，归纳起来其基本形式有拉伸、压缩、剪切、扭转和弯曲等五种。 30、金属的机械性质主要包括强度、塑性、硬度、韧性和抗疲劳性等。 31、金属的强度是指金属在静载荷作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。 32、金属零件受力不超过其弹性极限时，只会产生弹性变形。如受力超过弹性极限后，金属就会产生塑性变形了。 33、强度极限是指拉断试样的整个过程中，试样所受的最大拉伸应力。 飞机维修专业理论教学题库
金属腐蚀与防护课后答案
《金属腐蚀理论及腐蚀控制》 习题解答 第一章 1.根据表1中所列数据分别计算碳钢和铝两种材料在试验介质中的失重腐蚀速度V- 和年腐蚀深度V p，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。 解：由题意得： （1）对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有： Vˉ=△Wˉ/st =(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40＋20×3＋40×30)×0.000001 =0.4694g/ m?h 又有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y 对铝在30%HNO3(25℃)中有： Vˉ=△Wˉ铝/st =(16.1820-16.1347)/2×(30×40＋30×5＋40×5)×45×10-6
=0.3391g/㎡?h d=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3 说明：碳钢的Vˉ比铝大，而Vp比铝小，因为铝的密度比碳钢小。 （2）对不锈钢在20%HNO3( 25℃)有： 表面积S=2π×2 .0＋2π×0.015×0.004=0.00179 m2 015 Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2743)/0.00179×400=0.08715 g/ m2?h 试样体积为：V=π×1.52×0.4=2.827 cm3 d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y 对铝有：表面积S=2π×2 .0＋2π×0.02×0.005=0.00314 m2 02 Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2?h 试样体积为：V=π×2 2×0.5=6.28 cm3 d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y 试样在98% HNO3(85℃)时有： 对不锈钢：Vˉ=△Wˉ/st =(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×12.8771/7.901=14.28mm/y 对铝：Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9250)/0.00314×40=0.3153g/ m2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.3153/2.701=1.02mm/y 说明：硝酸浓度温度对不锈钢和铝的腐蚀速度具有相反的影响。
金属腐蚀与防护课后习题(DOC)
腐蚀与防护试题 1、Fe—H2O的E—pH图说明该钢铁的防腐应用。 金属的E—pH图的应用 预计一定条件下的金属腐蚀行为；反应金属自发腐蚀热力学倾向；指明金属实施保护的可能性与方向。总结E—pH图的规律：上腐蚀、下稳定、两边（左右）腐蚀、中间钝化。常见金属在中性介质中都比较稳定。应用举例：当一定环境条件时，通过调整酸度可使其进入钝化区；实行阴极保护可使其进入保护区。 3、大阴极小阳极会加速腐蚀速率 如钢管的氧化膜是金属热轧后与空气反应生成蓝黑色氧化铁层。该氧化层不仅比金属目材还硬，而且相对于目材金属他是阴极，而目材纯金属相对是阳极。腐蚀纯金属阳极来保护相对是阴极氧化皮地坪漆。如果大面积氧化皮之中有破损，破损部位是阳极，周围的氧化皮就是阴极，这就形成了大阴极小阳极。大阴极小阳极会加速腐蚀速率。 如果储罐的底部有泥沙沉积，泥沙和钢接触的部位氧气含量就很低，而泥沙周围的钢的表面氧气含量就相对很高。氧气含量高的区域相对其他氧气含量低位置是阴极，氧气含量低的位置就相对是阳极，从而形成氧气浓度电池，促进氧气含量低的位置的腐蚀。 相互搭接的表面，开裂涂层的下面阴极保护，空洞位置等都会形成氧气浓度腐蚀电池，腐蚀也都很快，因为在他们四周氧气含量相对都很高。 4、腐蚀极化图说明其应用。 腐蚀极化图是一种电位—电流图，它是把表征腐蚀电池特征的阴、阳极极化曲线画在同一张图上构成的。腐蚀极化图的应用 （1）极化图用于分析腐蚀速度的影响因素 (a)腐蚀速度与腐蚀电池初始电位差的关系：腐蚀电池的初始电位差（EO,C- EO,A )，是腐蚀的原动力；（例氧化性酸对铁的腐蚀；不同金属平衡电位对腐蚀电流的影响） (b)极化性能对腐蚀速度的影响：若腐蚀电池的欧姆电阻很小，则极化性能对腐蚀电流有很大的影响；（例钢在非氧化酸中的腐蚀极化图） (c)溶液中含氧且及络合剂对腐蚀速度的影响；（例铜在含氧酸及氰化物中腐蚀极化图） (d)其他影响腐蚀速度的因素，如阴、阳极面积比和溶液电阻等。 （2）腐蚀速度控制因素：阳极控制、阴极控制、混合控制和欧姆控制。 5、阳极型缓蚀剂 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。这样就抑制了金属向水中溶解。阳极反应被控制，阳极被钝化。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。因此有时又被称作阳极型缓蚀剂或危险型缓蚀剂，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。 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？
化工设备的腐蚀与防护论文
化工设备的腐蚀与防护论文 摘要：腐蚀是材料时效的重要形式之一。化工设备在生产过程中因化学或电化学反应的存在而出现腐蚀现象。设备的腐蚀若不能及时进行相关的防护措施，会成为企业正常生产的重大安全隐患之一，给企业带来严重的经济损失或是人员伤亡。化工设备的腐蚀与防护问题是化工企业必须考虑的重大问题，本文对设备的腐蚀原因进行的简要分析并提出了相关的防腐措施。 关键词：化工设备；腐蚀；防护 一、设备腐蚀的重大危害分析 由于腐蚀现象无处不在，由腐蚀造成的国民经济损失占其总值的.5%左右。在化工原料生产企业，这个比重还会增加两倍。在化工生产企业，设备的腐蚀与防护控制已成为企业生产过程中成本控制的重要因素之一。若对设备的腐蚀不能做好相应的防护措施，则很容易发生因设备腐蚀损坏而造成的停车现象，影响企业的正常生产，给企业带来相应的经济损失。有统计显示，当设备停车更换腐蚀部件或做相应的维护次数达到100此时，其产生的费用或给企业带来的直接、间接经济损失的综合与企业进行生产活动的总投资相当。由此可见，企业对化工设备的腐蚀与防护问题必须给予足够的重视。 二、设备腐蚀类型分析 1. 按腐蚀机理分类 若按腐蚀机理来说，金属设备的腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀两类。化学腐蚀和电化学腐蚀的主要区别就是腐蚀过程中有无腐蚀电位产生。只有非电解质溶液与设备表面接触而发生的腐蚀称为化学腐蚀，这种情况不是很常见，金属只有在高温干燥气体或甲醇等非电解质溶液中才会发生，非金属材料也只有在符合化学动力学规律的前提下才会发生化学腐蚀。 材料的另一种腐蚀形式电化学腐蚀则是很常见，金属在各种能发生电化学反应的酸、碱、盐溶液或超市的空气、土壤甚至工业用水中都会发生电化学腐蚀现象。金属的电化学腐蚀速率较快，腐蚀危害较大，是企业重点预防的腐蚀类型。 2. 按破坏形态分类 设备受腐蚀而损坏的形态可以分为全面腐蚀和局部腐蚀两种。 全面腐蚀在是设备的金属表面由于和电解质溶液或空气的接触而发生的整体的、均匀的腐蚀。设备的全面腐蚀会使其厚度减少，但一般都是可以控制和预防的。在设备的设计过程中，一般都会综合考虑其使用环境和使用寿命老来设计设备的厚度或采取相应的防腐措施。
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
《材料腐蚀与防护》习题与思考题
《材料腐蚀与防护》习题与思考题 第一章绪论 1．何谓腐蚀？为何提出几种不同的腐蚀定义？ 2．表示均匀腐蚀速度的方法有哪些？它们之间有何联系？ 3．镁在海水中的腐蚀速度为 1.45g/m2.d, 问每年腐蚀多厚？若铅以这个速度腐蚀，其?深(mm/a)多大？ 4．已知铁在介质中的腐蚀电流密度为0.1mA/cm2，求其腐蚀速度?失和?深。问铁在此介质中是否耐蚀？ 第二章电化学腐蚀热力学 1．如何根据热力学数据判断金属腐蚀的倾向？如何使用电极电势判断金属腐蚀的倾向？2．何谓电势-pH图？举例说明它在腐蚀研究中的用途及其局限性。 3．何谓腐蚀电池？有哪些类型？举例说明可能引起的腐蚀种类。 4．金属化学腐蚀与电化学腐蚀的基本区别是什么？ 5．a)计算Zn在0.3mol/LZnSO4溶液中的电解电势（相对于SHE）。 b) 将你的答案换成相对于SCE的电势值。 6．当银浸在pH=9的充空气的KCN溶液中，CN-的活度为1.0和Ag(CN)2-的活度为0.001时，银是否会发生析氢腐蚀？ 7．Zn浸在CuCl2溶液中将发生什么反应？当Zn2+/Cu2+的活度比是多少时此反应将停止？ 第三章电化学腐蚀反应动力学 1．从腐蚀电池出发，分析影响电化学腐蚀速度的主要因素。 2．在活化极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么？ 3．浓差极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么？ 4．混合电位理论的基本假说是什么？它在哪方面补充、取代或发展了经典微电池腐蚀理论？ 5．何谓腐蚀极化图？举例说明其应用。 6．试用腐蚀极化图说明电化学腐蚀的几种控制因素以及控制程度的计算方法。 7．何谓腐蚀电势？试用混合电位理论说明氧化剂对腐蚀电位和腐蚀速度的影响。 8．铁电极在pH=4.0的电解液中以0.001A/cm2的电流密度阴极化到电势-0.916V（相对1mol/L甘汞电极）时的氢过电势是多少？ 9．Cu2+离子从0.2mol/LCuSO4溶液中沉积到Cu电极上的电势为-0.180V（相对1mol/L甘汞电极），计算该电极的极化值。该电极发生的是阴极极化还是阳极极化？ 10．碳钢在pH=2的除去空气的溶液中，腐蚀电势为-0.64V（相对饱和Cu-CuSO4电极）。 对于同样的钢的氢过电势（单位为V）遵循下列关系：Γ=0.7+0.1lgι，式中ι单位为A/cm2。 假定所有的钢表面近似的作为阴极，计算腐蚀速度（以mm/a为单位）。 第四章析氢腐蚀与吸氧腐蚀 1．在稀酸中工业锌为什么比纯锌腐蚀速度快？酸中若含有Pb2+离子为什么会降低锌的腐蚀速度？ 2．说明影响析氢腐蚀的主要因素及防止方法，并解释其理由。
防腐蚀论文
随着对经济效益的追求，必然趋动整个涂装工业的迅速发展，涂 装安全和清洁生产得到了政府和企业的重视，但目前涂装伤亡事故、 中毒事故、火灾爆炸事故频繁发生；从业人员的急、慢性苯中毒和粉 尘侵害等职业安全卫生问题比较突出，职业病人数居高不下；在涂装 过程中产生的废气、废水、废渣等三废问题也给环境造成了不同程度 的污染，影响生态平衡或直接危害了人类的健康，给国家财产和人民 生命财产造成了不同程度的损失。为了帮助企业加强作业安全防护措施，搞好车间设计，减少环境污染，构建和谐美丽环境，我中心决定 近期举办“涂装作业安全防护与清洁生产技术指导会”，此次会议将由 刘小刚主任、涂装安全作业泰斗宋世德副理事长和涂装泰斗林鸣玉副 理事长强强携手，结合实际案例对涂装安全防护清洁生产进行指导。 请各单位根据实际情况派员参加。具体事宜如下： 一、会议内容： Ⅰ涂装作业安全 1．涂装作业安全概述 2．涂装作业场所的燃烧爆炸的防护重点 2.1涂装作业场所燃烧的多发、常发、一触即发的决定因素 2.1.1 涂料及其辅料的主要物化特性 2.1.2 降服涂料燃烧爆炸的基本手段 3．涂装作业防护重点 3.1材料防毒重点 3.2安全卫生管理 3.3标准的实施与监管 3.4急救和应急措施 3.5安全培训教育 4．燃气的毒性，危险性及其一般防护知识 5．涂装安全标准查漏补缺 6．推荐常用的几个涂装安全设计参数 7．涂装作业外的几个常用重要安全‘标准’和‘手册’ Ⅱ涂装清洁生产 1．涂装过程的环保要求 1.1 世界各国对涂装过程的环保要求 1.2我国对涂装过程的环保要求2．涂装过程中三废治理的措施 2.1减少涂装材料中有害物质的含量 2.1.1 前处理材料的减少有害物质措施 2.1.2 涂料中减少有害物质措施 2.2减少废水、废气、废渣排放量的措施 2.2.1 减少废水排放措施 2.2.2 减少废渣排放措施 2.2.3 减少废气排放措施 2.3对排放出的三废中的有害物质进行处理技术 3．HJ/T293－2006《清洁生产标准－汽车制造业（涂装）》3.1 HJ/T293－2006《清洁生产标准－汽车制造业（涂装）》的内容3.2关于HJ/T293－2006实施的建议Ⅲ涂装车间的安全和环保设
油气储运设施腐蚀与防护习题集
第一章绪论 1．根据你对腐蚀的理解、给材料腐蚀下一个你认为比较完善的定义。 2．简述研究金属腐蚀的主要目的和内容。 3．为什么有人把金属的高温氧化归为电化学腐蚀？ 4．腐蚀控制的主要方法有哪些?控制腐蚀有何意义?腐蚀可否根除? 5．腐蚀学科的发展可以划分为几个主要阶段?各阶段有何特点? 6．腐蚀的分类方法有哪些?为什么要从多种角度对腐蚀进行分类?按腐蚀形态可将腐蚀分为哪些类型? 7．化学腐蚀和电化学府蚀有何区别? 8．试评述重量法、深度法和电流密度表征法用于腐蚀速率大小表示时的特点及适用条件。为何这些方法不能评定局部腐蚀?局部腐蚀应该如何评定才合理?对于腐蚀速率随时间改变的均匀腐蚀情况，怎样评定腐蚀程度更为科学?请给出你认为合理的方案。 第二章电化学腐蚀的基本原理 1．电极电位是如何产生的?能否测量电极电位的绝对值? 2．电极体系分为几种类型?它们各有什么特点? 3．化学位和电化学位有什么不同?电化学位由几个部分组成?
5．如何根据热力学数据判断金属腐蚀的倾向? 6．如何使用电极电位判断金属腐蚀的倾向? 7．什么是腐蚀电池?腐蚀电池有几种类型? 8．何谓腐蚀电池?腐蚀电池和原电池有无本质区别?原因何在? 9．腐蚀电池由几个部分组成?其基本过程是什么?二次反应产物对金属腐蚀有何影响? 10．腐蚀电池分类的根据是什么?它可分为几大类? 11．什么是异金属接触电池、浓差电池和温差电池?举例说明这三类腐蚀电池的作用？何谓标准电极电位?试指出标准电位序和电偶序的区别。 12．含有杂质的锌片在稀H2SO4中的腐蚀是电化学腐蚀，是由于锌片中的杂质形成的微电池引起的，这种说法正确吗?为什么? 13．什么是电位-pH图?举例说明它的用途及局限性。 12．计算下列电极体系的电极电位： (1)Zn／Zn2+(2mol／L)；(2)Fe3+(0.5mol／L)／Fe2+(0.2mol／L)； (3)C1O4-(0.2mol／L)，C103-(0.3mol／L)，0H-(0.6mol／L)组成的电极体系； 13．计算Ag／AgCl电板在1mol／L KCl溶液中的电极电位。
金属腐蚀与防护论文
XXXXX 大学CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 毕业论文(设计) 论文题目金属腐蚀与防护 学生姓名 指导老师 学院XXXXXXXXXXXXXXXX学院 专业班级 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 完成时间 2014年3月20日
摘要 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、电镀、缓蚀剂和电化学保护。 关键词：金属腐蚀防护电化学
目录 1前言................................................................... - 1 -2金属腐蚀综述........................................................... - 1 -2.1金属在水环境中的腐蚀原理........................................... - 1 - 2.2影响腐蚀的因素..................................................... - 1 -3腐蚀的防护............................................................. - 1 -3.1涂料............................................................... - 2 -3.1.1富锌防锈漆....................................................... - 2 -3.1.2氯化橡胶涂料..................................................... - 2 -3.1.3冷固化环氧树脂涂料............................................... - 2 -3.1.4环氧酯防锈涂料................................................... - 2 -3.2电镀............................................................... - 2 -3.2.1防蚀镀层......................................................... - 2 -3.2.2耐磨镀层......................................................... - 2 -3.2.3装饰性镀层....................................................... - 2 -3.3缓蚀剂............................................................. - 3 -3.4电化学防护......................................................... - 3 -3.4.1阴极保护......................................................... - 3 -3.4.2阳极保护......................................................... - 4 - 3.5合理的结构设计..................................................... - 4 - 4 结论 .................................................................. - 4 -
热力设备腐蚀与防护习题
热力设备腐蚀与防护习 题 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
热力设备腐蚀与防护习题 二、电力设备的材料及腐蚀特点 1、试述热力设备水器系统的介质特点及其对腐蚀的影响 答：（1）热力设备水器系统的介质是水和蒸汽。（2）热力设备的结垢（它可使金属壁温过高，金属强度下降，致使锅炉的管道发生局部变形、鼓包、甚至爆管，还会降低锅炉传热效率）；热力设备腐蚀（缩短设备服役期，形成新腐蚀源使水中杂质增多，促进结构过程，加剧炉管腐蚀，形成恶性循环）；过热器和汽轮机内积盐（过热器管内积盐会引起金属管壁温度过高，以致爆管；汽轮机内积盐会大大降低出力和效率） 2、简述热力腐蚀的类型和特点 答：（1）氧腐蚀：运行氧腐蚀在水温较高条件下发生，停用氧腐蚀在低温下发生。 （2）酸腐蚀：热力设备和管道可能与酸接触，产生析氢腐蚀。 （3）应力腐蚀：包括应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳，锅炉和汽轮机都会产生应力腐蚀。 （4）酸性磷酸盐腐蚀：由于锅炉内部添加较多酸式磷酸盐而引起的腐蚀。 （5）锅炉的介质浓缩腐蚀：腐蚀主要发生在水冷壁管。 （6）亚硝酸盐腐蚀：在水冷壁管发生腐蚀。 （7）汽水腐蚀：当过热蒸汽温度超过450摄氏度时，蒸汽会和碳钢发生反应生成铁的氧化物，使管壁变薄。
（8）核电站蒸汽发生器凹陷：是对压水反应堆蒸汽发生器危害最严重的问题。 （9）电偶腐蚀：锅炉化学清洗时，可能在炉管表面产生铜的沉积，即“镀铜”。由于镀铜部分电位正，其余部位电位负，形成腐蚀电池，产生电偶腐蚀。 （10）铜管选择性腐蚀：发生在水侧，可使机械性能下降，会引起穿孔甚至破裂。 （11）晶间腐蚀：在表面还看不出破坏时，晶粒之间已丧失了结合力，失去金属声音，严重时轻敲可碎，甚至形成粉末。 （12）磨损腐蚀：高速流体或流动截面突然变化形成了湍流或冲击，对金属材料表面施加切应力，使表面膜破坏。 （13）空泡腐蚀：使表面膜局部毁坏，裸露金属受介质腐蚀形成蚀坑。蚀坑表面再钝化，气泡破灭再使表面膜破坏。 （14）锅炉烟侧高温腐蚀：发生在锅炉水冷壁管、过热器管及再热器管外表面。 （15）锅炉尾部的低温腐蚀：低温腐蚀是由于烟气中三氧化硫和烟气中的水分发生反应生成硫酸造成的。 四、氧腐蚀 1、停炉腐蚀的危害有哪些 答：（1）在短期内使停用设备金属表面遭到大面积破坏（2）加剧热力设备运行时的腐蚀。 2、论述火力发电厂停炉保护方法有哪些
金属腐蚀与防护的理论和方法
金属腐蚀与防护的理论和方法 作者：张文谦， 蔡邦宏 作者单位：张文谦(广东五华二建工程有限公司)， 蔡邦宏(嘉应大学) 刊名： 内江科技 英文刊名：NEIJIANG KEJI 年，卷(期)：2011,32(3) 被引用次数：2次 参考文献(8条) 1.印永嘉;奚正楷;李大珍物理化学简明教程 1992 2.《表面处理工艺手册》编审委员会表面处理工艺手册 1991 3.建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 2002 4.建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 2002 5.建筑防雷设计规范 2000 6.邓海金;陈秀云重新架构一切一新材料 1998 7.傅献彩;沈文霞;姚天扬物理化学 1990 8.姚大均化学世界 2000 本文读者也读过(5条) 1.龙玉琴解读金属腐蚀与防护[期刊论文]-试题与研究(教学论坛)2010(22) 2.李润生金属腐蚀与防护[期刊论文]-表面工程资讯2010,10(4) 3.中国金属腐蚀与防护领域的开拓者,两院院士师昌绪获2010年度国家最高科学技术奖[期刊论文]-全面腐蚀控制2011,25(2) 4.王道前金属腐蚀的危害及其防范措施[期刊论文]-小氮肥2011,39(8) 5.陈墨关于CO2对常用管道金属腐蚀的研究[期刊论文]-石油和化工设备2006,9(3) 引证文献(2条) 1.熊惠萍金属腐蚀与防护技术探微[期刊论文]-新材料新装饰 2013(12) 2.鲜福灰关联因子分析法在金属腐蚀主因素辨识中的应用[期刊论文]-上海涂料 2013(4) 本文链接：https://www.wendangku.net/doc/a18070948.html,/Periodical_neijkj201103096.aspx