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材料腐蚀与防护复习题

材料腐蚀与防护复习题
材料腐蚀与防护复习题

材料腐蚀与防护复习题

适用于材料成型与控制专业

一、名词解释

1、腐蚀:材料与所处环境介质之间发生作用而引起材料的变质和破坏。

2、腐蚀原电池:只能导致金属材料破坏而不能对外界作功的短路原电池;

特点:1. 阳极反应都是金属的氧化反应,造成金属材料的破坏 2. 反应最大限度的不可逆3. 阴、阳极短路,不对外做功

3.腐蚀电池的工作环节:1.阳极反应通式:Me→Men++ne 可溶性离子,如 Fe-2e=Fe2+ ;

2.阴极反应通式:D+me=[D.me] 2H++2e=H2 析氢腐蚀或氢去极化腐蚀;

3.电流回路金属部分:电子由阳极流向阴极溶液部分:正离子由阳极向阴极迁移

4. 形成腐蚀电池的原因:金属方面:成分不均匀;表面状态不均匀;组织结构不均匀;应力和形变不均匀;“亚微观”不均匀;环境方面:金属离子浓度差异;氧浓度的差异;温度差异

5.交换电流密度:当电极反应处于平衡时,电极反应的两个方向进行的速度相等,此时按两个反应方向进行的阳极反应和阴极反应的电流密度绝对值叫做交换电流密度。

6.电动序:将各种金属的标准电位 E0 的数值从小到大排列起来,就得到“电动序”。

7.腐蚀电位:金属在给定腐蚀体系中的电极电位。电偶序:在某给定环境中,以实测的金属和合金的自然腐蚀电位高低,依次排列的顺序

8.电化学腐蚀倾向的判断:自由焓准则当△G<0,则腐蚀反应能自发进行。

|Δ G|愈大则腐蚀倾向愈大。当△G= 0,腐蚀反应达到平衡。当△G> 0,腐蚀反应不能自发进行。

9. 电极:金属浸于电解质溶液中所组成的系统。

10. 电位:金属和溶液两相之间的电位差叫做电极系统的绝对电极电位,简称电位,记为E。

11.电极电位:电极系统中金属与溶液之间的电位差称为该电极的电极电位。

11、平衡电位:当电极反应达到平衡时,电极系统的电位称为平衡电位,记为 Ee 意义:当电极系统处于平衡电位时,电极反应的正逆方向速度相等,净反应速度为零。在两相c、a 之间物质的迁移和电荷的迁移都是平衡的。

12.、非平衡电位:当电极反应不处于平衡状态,电极系统电位称为非平衡电位

13.标准电位:电极反应的各组分活度(或分压)都为 1,温度为 250C 时,平衡电位 Ee 等于 E0,E0 称为标准电位。

14.平衡电位的意义:平衡电位总是和电极反应联系在一起的。当电极系统处于平衡电位时电极反应的正方向速度和逆方向速度相等,净反应速度为零。在两相之间物质的过程和电荷的迁移都是平衡的。

15.活化极化:电子转移步骤的阻力所造成的极化叫做活化极化,或电化学极化;

浓度极化:液相传质步骤的阻力所造成的极化叫做浓度极化,或浓差极化。电极反应是受电化学反应速度控制。

16. 阳极极化(阴极极化) 答:当通过电流时阳极电位向正的方向移动的现象,称为阳极极化。(当通过电流时阴极电位向负的方向移动的现象,称为阴极极化)

17. 极化:由于电极上有净电流通过,电极电位显著地偏离了未通过净电流时的起始点位的变化现象。

去极化:消除或减弱阳极和阴极的极化作用的电极过程称为去极化作用,则能消除或减弱极化的现象称为去极化。

19.钝性:金属或合金在一定条件下有活化态转变为钝态的过程为钝化,金属或合金钝化后所具有的耐蚀性为钝性。

20.混合电位:指腐蚀过程可分为两个或两个以上的氧化反应和还原反应,且反应过程不会有净电荷的积累,也称为自腐蚀电位。

21.吸氧腐蚀: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发生电化学反应引起阳极金属或合金不断溶解的腐蚀现象。

析氢腐蚀以氢离子作为去极化剂的腐蚀过程,称为析氢腐蚀

22.材料失效的三种形式是:断裂、磨损和磨蚀。

23.全面腐蚀:是指整个金属表面均发生腐蚀,它可以是均匀的也可以是不均匀的。17.局部腐蚀:指仅局限或集中在金属的某一特定部位的腐蚀,其腐蚀速度远大于其他部位的腐蚀速度。

24.应力腐蚀:是指敏感材料在拉应力和特定介质的共同作用下引起的断裂。

25.晶间腐蚀:是金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶界发生的一种局部腐蚀。在金属(合金)表面无任何变化的情况下,使晶粒间失去结合力,金属强度完全丧失,导致设备突发性破坏。

26.腐蚀疲劳:是指材料或构件在交变应力与腐蚀环境的共同作用下产生的脆性断裂。

点(孔)腐蚀:是一种腐蚀集中在金属(合金)表面数十微米范围内且向纵深发展的腐蚀形式。

27.缝隙腐蚀:由于缝隙的存在,使缝隙内溶液中与腐蚀有关的物质迁移困难而引起缝隙内金属的腐蚀的现象。

28.选择性氧化:如果合金中B组元的浓度低于临界浓度,则最初在合金表面只形成AO,B 组元从氧化膜/金属界面向合金内部扩散。但由于B组元与氧亲和力大,随着氧化的进行,当界面处B的浓度达到形成BO的临界浓度时,将发生B+AO---A+BO的反应,氧化产物将转变为BO。这种情形称为合金的选择性氧化。

29.选择腐蚀:是指多元合金中较活泼组分或负电性金属的优先溶解。

30.腐蚀疲劳:材料或构件在交变应力与腐蚀环境的共同作用下产生的脆性断裂。

磨损腐蚀指在磨损和腐蚀的综合作用下材料发生的加速腐蚀破坏。有三种表现形式:摩振腐蚀、湍流腐蚀和空泡腐蚀。

31. 电化学保护:通过施加外电动势将被保护的金属的电位移向免蚀区或钝化区,以减小或防止金属腐蚀的方法。

32. 阴极保护:将被保护的金属与外加直流电源的负极相连,在金属表面通入足够的阴极电流,使金属电位变负,阴极极化以降低或防止金属腐蚀的方法。

33. 阳极保护:将被保护的金属构件与外加直流电源的正极相连,在电解质溶液中使金属构件阳极极化至一定电位,使其建立并维持稳定的钝态,从而阳极溶解受到抑制,腐蚀速度显著降低,使设备得到保护。

34.外加电流阴极保护法:将被保护金属设备与直流电源的负极相连,使之成为阴极,阳极为一个不溶性的辅助电极,利用外加阴极电流进行阴极极化,二者组成宏观电池实现阴极保护的方法。

13.牺牲阳极阴极保护法: 在被保护的金属上连接电位更负的金属或合金作为阳极,依靠它不断溶解所产生的阴极电流对金属进行阴极极化。

35.保护电位:在阳极极化曲线中,在极化电流上升时进行回扫,与正扫曲线相交,此点的电位称为保护电位。

二、判断题

1、阴极反应是电解质中的金属失去电子发生氧化反应程。(×)

2、只能导致金属材料腐蚀破坏而不能对外做有用功的短路原电池称为腐蚀电池。(√)

3、在电极系统中,溶液中金属离子浓度越高,电极的电极电位越负。(×)

4、电极反应达到平衡时所具有的电位,通常称为平衡电极电位。(√)

5、因外电流流入或流出,电极系统的电极电位随电流密度改变所发生的偏离平衡电极电位的现象称为电极极化现象。(√)

6、由于腐蚀介质中去极化剂的存在,使得单一金属不能够与腐蚀介质构成腐蚀电池。(×)

7、在对金属实施电化学保护时,为避免氢损伤,阴极保护电位不能高于析氢电位。(×)

8、非氧化性酸的腐蚀速度随氢氧根离子浓度的增加而上升。(×)

9、在覆层缺陷处形成的腐蚀电池中,阳极性覆盖层能够对基体金属起到阳极保护作用。(√)

10、在生产中的有色金属零件和黑色金属零件集中堆放。(×)

11.发生电化腐蚀时都有能量的转变,且被腐蚀的金属总是失电子。(×)

12.非平衡电极电位的物质交换和电荷交换均不平衡。(×)

13.在充氧的H2SO4 中Cu 片首先发生吸氧腐蚀,然后发生析氢腐蚀。(×)

14.对氢脆敏感的材料不能采取阴极保护。(√)

三、填空题

1.材料腐蚀是指材料由于环境的作用而引起的破坏和变质。

2.金属的电化学腐蚀的发生条件是金属或合金的化学成分不均一,含有各种杂质和合金元.存在,组织结构不均一,物理状态不均一,表面氧化(保护)膜不完整。

3. 根据腐蚀倾向的热力学判据,金属发生腐蚀的电化学判据为((△G)T,P<0)。

4.Pb在酸性含氧的水溶液中会发生吸氧腐蚀。

5.氧去极化腐蚀速度主要取决于(溶解氧向电极表面的传递速度和氧在电极表面的放电速度)。

6.在氧去极化的电化学反应中,对于敞开体系,当温度升高时,腐蚀速度(降低)。

7.发生析氢腐蚀的条件介质中必须有 H + 存在和腐蚀电池的阳极金属电位必须低于氢的平衡电极电位。

8.点蚀通常发生在(有钝化膜)金属表面上,并且介质条件为(含有Cl-离子)。

9.缝隙腐蚀发生应满足的条件为:(氧浓差电池与闭塞电池自催化效应共同作用)。

10、一般涂层的结构包括底漆、中间层、面漆。

11、发生吸氧腐蚀时,在碱性介质中阴极反应式(O2 + 2H2O + 4e = 4OH-),在酸性介质中阴极反应式(O2 + 4H+ + 4e = 2H2O )

12、析氢腐蚀体系主要受活化极化控制,而吸氧腐蚀体系主要受浓差极化控制。

13、在阴极保护中,判断金属是否达到完全保护,通常用最小保护电位、最小保护电流密度判断。

14、发生析氢腐蚀的条件介质中必须有 H + 存在和腐蚀电池的阳极金属电位必须低于氢的平衡电极电位。

15.按缓蚀剂的作用机理,可将缓蚀剂分为:阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂,其中阳极型缓蚀剂用量不足易造成孔蚀。

16.在电化学保护法中,如控制不当,外加电流阴极保护法易造成杂散电流腐蚀,阳极保护法易加剧金属的腐蚀。

17.金属发生化学腐蚀和电化学腐蚀的倾向均可用自由能进行判断。

18.阳极保护基本原理是将金属进入阳极极化,使其进入钝化区而得到保护。

19.材料的防护常从以下五方面进行:(1)正确选材;(2)合理的结构设计;(3) 覆盖层保护;(4)电化学保护;(5)缓蚀剂保护。

20.合金中的杂质、碳化物等第二相一般是作为阴极,使合金的腐蚀速度加快。

21.由于生成了H2CO3,使CO2对金属构件有极强的腐蚀性。

22.在电化学腐蚀中,腐蚀速度可以用电流密度i 表征。

23.就腐蚀的危害性而言,局部腐蚀和全面腐蚀,局部腐蚀的危害更大。

24.在氧去极化的电化学反应中,对于敞开体系,当温度升高时,腐蚀速度降低。

25.发生析氢腐蚀的条件介质中必须有 H + 存在和腐蚀电池的阳极金属电位必须(低于)氢的平衡电极电位。

1、金属的腐蚀过程,其实质就是金属单质被(氧化)形成化合物的过程。

2、金属材料的化学腐蚀是指金属表面与(环境)介质直接发生纯化学作用而引起的破坏。

3、借助于氧化还原反应将化学能直接转变为(电能)的装置叫做原电池。

4、当电极系统处于平衡电位时,电极反应的正方向速度和逆方向速度(相等)。

5、当金属与介质或不同金属相接触时,(电化学腐蚀)时才发生腐蚀。

6、电极的任何去极化过程,都将导致金属腐蚀速度的(加快)。

7、两种或两种以上的异种金属或合金、甚至同一金属的不同部位,在腐蚀介质中相互接触时,都将因(腐蚀)电位的不同而发生电偶腐蚀现象。

8、金属电化学腐蚀导致氢损伤的主要原因是因为(析氢)反应。

9、金属在盐酸中的腐蚀速度随盐酸浓度的(升高)而上升。

10、静止淡水中金属腐蚀的过程主要受(氧)的扩散步骤所控制。

11、按潮湿程度,大气腐蚀可分为(干大气腐蚀)(潮大气腐蚀)(湿大气腐蚀)。

12、涂料的组成分为三部分:(主要成膜物质)(次要成膜物质)(辅助成膜物质)。

13、阴极保护分为(牺牲阳极保护)和(外加电流阴极保护)两种。

14、能阻止或减缓金属腐蚀的物质就是(缓蚀剂)

15、金属腐蚀的本质是金属由能量高的(单质状态)向能量低的化合物状态转变的过程。

16、按腐蚀反应的机理分,腐蚀分为(化学腐蚀)和(电化学腐蚀)。按腐蚀形态分,腐蚀分为(全面腐蚀)和(局部腐蚀)。

17、根据控制步骤的不同,可将极化分为两类,(电化学极化)和(浓差极化)。

18、混合电位理论:当一个电绝缘的金属试件腐蚀时,(总氧化速度)与(总还原速度)相等。

19、腐蚀定义中所指的(材料)是内因,(环境)是外因。

20、常见的局部腐蚀有(电偶腐蚀)(点蚀)(缝隙腐蚀)(晶间腐蚀)及(应力腐蚀破裂)等。

21、由闭塞电池引起的孔内酸化作用从而加速腐蚀的作用,称为(自催化酸化作用)。

22、缝宽在(0.025~0.1)mm之间的微小缝隙才能发生缝隙腐蚀。

23、对于缝隙腐蚀,(氧浓差电池)的形成,对腐蚀开始起促进作用,而(自催化酸化作用)是造成腐蚀加速的根本原因。

24、缝隙腐蚀的起因是(氧浓差电池)的作用,(闭塞电池的酸化自催化作用)是造成缝隙腐蚀加速进行的根本原因。

25、金属发生高温氧化时,氧化膜具有保护性的必要条件是 PBR>1 。

发生应力腐蚀的3个基本条件是(敏感的金属材料)、(特定的腐蚀介质)、(足够大的拉伸应力),应力腐蚀断裂分3个阶段,依次为(孕育期)、(裂纹扩展期)(快速断裂期)。

二、选择题

1.下列哪种说法是错误的?( B )

A、化学腐蚀是金属与环境介质直接发生化学反应而产生的损伤。

B、化学腐蚀过程中有电流产生。

C、高温会加速化学腐蚀。

D、如果腐蚀产物很致密的话,能形成保护膜,减慢腐蚀速度,甚至使腐蚀停止下来。

2.电化学腐蚀中( B )

A.电位高的金属容易被腐蚀。

B. 电位低的金属容易被腐蚀。

C.两种金属同时发生化学反应。

D. 无论是否有电解质溶液存在,只要有电位差就会发生腐蚀。

3.下列哪种说法正确?( D )

A、化学腐蚀发生在有电位差的两种金属接触面处。

B、对于化学腐蚀来说,电位低的金属容易被腐蚀。

C、温度对化学腐蚀没有影响。

D、化学腐蚀是金属与环境介质直接发生化学反应而产生的损伤

4.构件外观可能没有明显变化的腐蚀是什么腐蚀?( D )

A.表面腐蚀。

B.丝状腐蚀。

C.磨损腐蚀。

D.晶间腐蚀。

5.根据腐蚀的过程将腐蚀分为( B )

A.全面腐蚀和局部腐蚀

B.化学和电化学腐蚀

C.大气腐蚀和海水腐蚀

D. 应力腐蚀和微生物腐蚀

6.晶体中的空位属于( C )。

A、线缺陷

B、面缺陷

C、点缺陷

D、体缺陷

7.点腐蚀是金属表面( A )由于微电池作用而发生的腐蚀。

A.某个局部

B. 基体大部 C . 基体全部

金属在腐蚀介质中同时受( B )作用而发生的腐蚀,叫疲劳腐蚀。

A. 热应力

B. 交变应力 C . 残余应力

8.金属电偶腐蚀( D )

A.与两种相互接触金属之间的电位差无关。

B. 与是否存在腐蚀介质无关。

C.发生在电极电位相同的两种金属之间。

D. 取决于两种相接触金属之间的电位差

9.应力腐蚀是( B )

A、发生在受拉应力的纯金属中的一种腐蚀开裂。

B、发生在受恒定拉应力作用的合金构件中的一种腐蚀开裂。

C、发生在受压应力的纯金属中的一种腐蚀开裂。

D、发生在受压应力作用的合金构件中的一种腐蚀开裂。

10.应力腐蚀的三要素是( D )

A、纯金属、拉应力和腐蚀介质环境。

B、纯金属、剪应力和腐蚀介质环境。

C、拉应力和剪应力,腐蚀介质。

D、合金,恒定拉应力,腐蚀介质

11.铝合金的丝状腐蚀( D )

A、是金属表面发生的均匀腐蚀。

B、是由于金属暴露在氧中而发生的腐蚀。

C、是由于热处理不当而发生的腐蚀。

D、其特征是漆层下面有隆起。

12.不能用来解释不锈钢点蚀机理的是:( A )

A.能斯特公式 B自催化酸化作用C.闭塞电池 D.“环状”阳极极化曲线

13.、腐蚀疲劳发生的条件是( C )

A特定材料和敏感介质 B静应力和腐蚀介质 C交变应力和腐蚀介质 D特定材料和静应力

14.下列材料在相同条件下较易腐蚀的是( B )

A金属材料表面均匀 B金属材料表面粗糙 C金属材料电位较正 D金属材料表面光滑15.能够用来判断金属电化学腐蚀速度大小的是 D

A.电极电位 B.能斯特公式 C.电位-pH图 D.腐蚀极化图

16.中性盐水的阴极极化曲线 D A. 只反映氢去极化行为 B. 只反映氧去极化行为

C. 先反映氢去极化行为后反映氢和氧共同去极化行为

D. 先反映氧去极化行为后反映氧和氢共同去极化行为

17.为了控制奥氏体不锈钢的晶间腐蚀,以下方法无效的是:C

A.重新固溶处理 B.稳定化处理 C.降低含碳量 D.低温回火处理

18.钢铁设备在封闭系统的水中发生耗氧腐蚀时,腐蚀速度随着温度的升高而:C

A.增大 B.减小 C.先增大后减小 D.不变

19.下列金属中最不易发生钝化的是:B

A.铬 B.铜 C.钛 D.钼

20.牺牲阳极保护法的依据是:D

A. 钝化机理

B. 成膜理论

C. 线性极化理论

D. 电偶腐蚀原理

21.下列体系中,不属于应力腐蚀的体系是:C

A.低碳钢在热浓氢氧化钠溶液中 B.黄铜在氨水溶液中 C.低碳钢在海水中D.不锈钢在热的氯离子溶液中

22.不能用来解释不锈钢点蚀机理的是:A

A.能斯特公式 B.自催化酸化作用 C.闭塞电池 D.“环状”阳极极化曲线23.下列物质中不能作为腐蚀过程去极化剂的是:A

A.H2 B.O2 C.Cu2+ D.Cl2

24.进行阴极保护时:B

A.被保护设备是阳极 B.辅助电极是阳极 C.设备的极化电位比自腐蚀电位正 D.辅助电极不受腐蚀

25.下面那个图与原电池的极化曲线图最接近:B

26.、下列防腐措施中,属于电化学保护法的是( C )

A、用氧化剂使金属表面生成一层致密稳定的氧化物保护膜

B、在金属中加入一些铬或镍支撑金属或合金

C、在轮船的船壳水线以下部分装上一锌锭

D、金属表面喷漆

27.有关氯离子腐蚀,下列说法错误的是:C

A、氯离子容易穿透金属表面氧化层进入金属内部,破坏金属的钝态。

B、氯离子容易被吸附在金属表面,取代保护金属的氧化层中的氧,使金属受到破坏。

C、大多数金属,在含氯离子的溶液中是通过氢去极化而腐蚀的,所以在氯离子浓度高的时候,容易产生腐蚀。

D、氯离子的电负性质高,离子半径相对较小,使得其对金属的腐蚀很容易发生。

四、简答题

1、化学腐蚀和电化学腐蚀的主要差别是什么

答:化学腐蚀和电化学腐蚀的主要差别在于:化学腐蚀是金属直接与周围介质发生纯化学作用而引起的腐蚀,腐蚀中没有自由电子的传递;电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中由于原电池的作用而引起的腐蚀,腐蚀中有自由电子的传递。

2、金属点蚀一般在什么条件下发生?以铝材在充气的NaCl溶液中孔蚀为例简述小孔腐蚀的机理。

答:金属点蚀发生条件有:(1)表面容易产生钝化膜的金属材料;(2)有特殊介质离子存在;(3)电位大于点蚀电位。点蚀的发展机理目前主要用蚀孔内自催化机制作用(闭塞腐蚀电池理论)。铝材易于钝化,在充气的NaCl 溶液中,易于形成蚀孔,于是蚀孔内外构成膜-孔电池,孔内金属处于活化状态(电位较负),蚀孔外的金属表面处于钝态(电位较正)。孔内阳极反应: Al→Al 3+ +3e 孔外阴极反应: 1/2O2+H2O+2e→2OH - 孔口 PH 数值增高,产生二次反应: Al 3+ +2OH - →Al(OH)3 Al(OH)3 沉积在孔口形成多孔的蘑菇状壳层,使得孔内外物质交换困难,孔内介质相对孔外介质呈滞流状态。孔内O2 浓度继续下降,孔外富氧,形成氧浓差电池。其作用加快孔内不断离子化,孔内Al 3+ 浓度不断增加,为保持中性,孔外Cl - 向孔内迁移,与孔内 Al 3+ 形成 AlCl3,AlCl3 浓缩、水解等使得孔内 PH 数值下降,PH 可以达到 2~3,点蚀以自催化过程不断发展下去。孔底由于孔内的酸化、H + 去极化的发生以及孔外氧去极化综合作用,加速孔底金属溶解速度,从而使蚀孔不断向纵深迅速发展。

3、简述金属在极化过程中腐蚀速度减慢的主要原因是什么

答:金属在极化过程中腐蚀速度减慢的原因主要有以下三方面:(1)活化极化。由于电极反应速度缓慢引起极化,从而造成金属腐蚀速度减慢。(2)浓差极化。电极反应过程中,由于电化学反应进行得很快,而电解质中物质传输过程很缓慢,导致反应物扩散迁移速度不能满足电

极反应速度的需要,而引起极化,从而造成金属腐蚀速度减慢;生成物从电极表面向溶液深处扩散过程的滞后,使反应物或生成物在电极表面的浓度和溶液中的浓度出现差异,形成浓度差,而引起极化,从而造成金属腐蚀速度减慢。(3)电阻极化。在电极表面生成钝化膜,从而产生极化,造成金属腐蚀速度减慢。

4.简述钝化产生的原因及钝化的意义。

化学因素:由强氧化剂引起的;电化学因素:外加电流的阳极极化产生的钝化。

意义:提高金属材料的钝化性能;促使金属材料在使用环境中钝化,是腐蚀控制的最有效途径之一。

5.简述晶间腐蚀产生的条件、机理、影响因素及其防止晶间腐蚀的措施。

产生的条件:组织因素--晶界与晶内的物理化学状态及化学成分不同,导致其电化学性质不均匀;环境因素--腐蚀介质能显示出晶粒与晶界的电化学不均匀性。

机理:贫化理论和晶间杂质偏聚理论。贫化理论:在某些条件作用下,铬沿晶界扩散速度要比晶粒内扩散慢,补充不上,在晶界上出现贫铬区,当处于适宜的介质条件下时,就会形成腐蚀原电池,Cr23C6及晶粒为阴极,贫铬区为阳极而遭受腐蚀。杂质偏聚或第二相析出理论:这种晶间腐蚀与σ相在晶界析出有关。在过钝化电位下,发生的σ相选择溶解。

影响因素:1)加热温度与时间,钢的最短加热时间和晶间腐蚀敏感性大小都与它的成分有关。2)合金成分:碳:奥氏体不锈钢中碳量愈高,晶间腐蚀倾向愈严重;铬:能提高不锈钢耐晶间腐蚀的稳定性。镍:增加不锈钢晶间腐蚀敏感性。钛、铌:高温能形成稳定的碳化物。

防止晶间腐蚀措施。

①变介质的腐蚀性;

②采用适当的工艺措施以尽量避免金属或合金在不适宜的温度受热,③采用低碳和高纯的不锈钢或合金,把碳、氮等含量降到合理水平;

④在不锈钢中添加钛、铌等强碳化物形成元素,形成碳化钛和碳化铌,以减少晶界贫铬现象。

6.以不锈钢在充气的溶液中孔蚀为例,简述小孔腐蚀的机理。

蚀孔内的自催化酸化机制,即闭塞电池作用。蚀孔一旦形成,孔内金属处于活化状态(电位

较负),蚀孔外的金属表面仍处于钝态(电位较正),蚀孔内外构成了膜孔电池。孔内阳极反应:

孔外阴极反应:

孔口PH值增高,产生二次反应:

Fe(OH)3沉积在孔口形成多孔的蘑菇状壳层。使孔内外物质交换困难。孔内O2浓度继续下降,孔外富氧,形成氧浓差电池。其作用加速了孔内不断离子化,孔内Fe2+浓度不断增加,为保持电中性,孔外Cl-向孔内迁移,并与孔内形成FeCL2。孔内氯化物浓缩、水解等使PH

值下降,点蚀以自催化过程不断发展下去。孔底,由于孔内的酸化,H+去极化的发生及孔外氧去极化的综合作用,加速了孔底金属的溶解速度。

7.简述应力腐蚀产生的条件、机理、影响因素及其防止应力腐蚀的措施。

产生的条件:1. 敏感材料:合金比纯金属更易发生应力腐蚀开裂。

2.特定的腐蚀介质:发生应力腐蚀断裂与其所处的特定的腐蚀介质有关.

3.拉伸应力:增加拉伸应力会降低疲劳寿命,增加拉伸应力会降低疲劳寿命,而增加压缩应力则可提高疲劳强度。机理:闭塞电池理论:认为在已存在的阳极溶解的活化通道上,腐蚀优先沿着这些通道进行,在应力协同作用下,闭塞电池腐蚀所引发的蚀孔扩展为裂纹,产生SCC 。这种闭塞电池作

用与前面的孔蚀相似,也是一个自催化的腐蚀过程,在拉应力作用下使裂纹不断扩展,直至断裂。膜破裂理论:认为金属表面是由钝化膜覆盖,并不直接与介质接触。在应力或活性离子Cl-的作用下易引起钝化膜破裂,露出活性的金属表面。介质沿着某一择优途径浸入并溶解活性金属,最终导致应力腐蚀断裂。

影响因素:应力、环境、冶金因素。

防止应力腐蚀的措施: a. 合理选择材料;b. 减少或消除残余拉应力;c. 改善介质条件; d.电化学保护;e. 涂层保护

8. 简述腐蚀电池的三个工作环节。

(1)阳极反应:通式:Me→Men++ne

(2)阴极反应:通式:D+me=[D.me]

析氢反应:2H++2e=H2

吸氧反应:O2+4H++4e=2H2O (酸性溶液中);

O2+2H2O+4e=4OH-(中性或碱性溶液中)

(3)电流回路

金属部分:电子由阳极流向阴极

溶液部分:正离子由阳极向阴极迁移

9. 金属氧化膜具有良好保护性需要满足哪些基本条件?

1)PBR大于1;2)膜要致密、连续、无空洞、晶体缺陷少;3)稳定性好、蒸汽压低、熔点高;4)膜与基体的附着力强,不易脱落;5)生长内应力小;6)与基体具有相近的热膨胀系数;7)膜的自愈能力强。

10.绘出Fe—H2O的E—pH图,指出保护区、腐蚀区、钝化区和过钝化区。并举例说明该图的应用。

答案:

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:如图,当环境条件在圆点处时,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。

11.理论电位—pH图的局限性?

答案:一些局限性:

1.由于金属的理论电位—pH图是一种以热力学为基础的电化学平衡图,因此它只能预示金属腐蚀倾向的大小,而不能预测腐蚀速度的大小。

2.图中的各条平衡线,是以金属与其离子之间或溶液中的离子与含有该离子的腐蚀产物之间建立的平衡为条件的,但在实际腐蚀情况下,可能偏离这个平衡条件。

3.电位—pH图只考虑了OH-这种阴离子对平衡的影响。但在实际腐蚀环境中,往往存在Cl-、SO42-、P032-等阴离子,它们可能因发生一些附加反应而使问题复杂化。

4.理论电位—pH图中的钝化区并不能反映出各种金属氧化物、氢氧化物等究竟具有多大的保护性能。

5.绘制理论电位—pH图时,往往把金属表面附近液层的成分和PH大小等同于整体的数值。实际腐蚀体系中,金属表面附近和局部区域内的pH值与整体溶液的pH值其数值往往并不相同。

因此,应用电位—pH图时,必须针对具体情况,进行具体分析,过分夸大或贬低电位—pH图的作用都是不对的。

12.何谓腐蚀极化图?说明其应用。

答案:一腐蚀电池,开路时,测得阴、阳极的电位分别为E0,C和E0,A。然后用可变电阻把二电极连接起来,依次使电阻R值由大变小,电流则由零逐渐变大,相应地测出各电流强度下的电极电位,绘出阴、阳极电位与电流强度的关系图,就是腐蚀极化图。因此,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。

13.钝化过程可划为四个阶段

活化溶解区:随电位升高值E1,电流密度由I1逐渐增加至I2,电位达到E2就不再增加。称E1为初始电位,称I1为初始电流密度, E2为致钝电位, I2为致钝电流密度。 人们称E1—E2区为活化溶解区。

活化—钝化过渡区:电位到达E2之后阻隔阳极过程的氧化膜不但生成和溶解,随着电位的升高,氧化膜越来越完整。这段电流测得的是上下抖动的虚线。但电位到达E3时,电流密度稳定一较小值I3 。人们称E3对应的电流密度I3为维钝电流密度,称E2—E3区为活化—钝化过渡区。

钝化区:电位到达E3后,随电位升至E4时,电流密度始终维持在I3 。 在E3—E4电位区间内,当电流密度小于I3时,金属就会再度腐蚀。这对阳极实施电化学保护有重要意义。人们称E3—E4电位区间为钝化区。

过钝化区:当电位到达E4后继续升高,形成的氧化膜物质可能被氧化成更高价阳离子或变成可溶性阴离子或升华,或再更高的为电场作用下,氧化膜的半导体性质已不能够保护金属的进一步氧化。从而使腐蚀再度开始并加剧。人们称大于E4电位为过钝化区。

结论:由金属钝化过程㏒I —E 曲线可知,具有意义的是钝化区。这一区域可使金属处于保护。要达到这一区域,金属充当阳极时的外电位与电流密度必须控制到这一区域。若不是外加电压和电流,金属与钝化剂及环境要有较好的对应和选择。

显然,钝化区的E3越低,E4越高,其钝化能力越强。越易实现阳极保护。

14.金属钝化的解释有几种理论?

(1)成相膜理论

这种理论认为,当金属阳极溶解时,可以在金属表面生成一层致密的、覆盖得很好的固体产物薄膜。这层产物膜构成独立的固相膜层,把金属表面与介质隔离开来,阻碍阳极过程的进行,导致金属溶解速度大大降低,使金属转入钝态。

(2)吸附理论

吸附理论认为,金属钝化是由于表面生成氧或合氧粒子的吸附层,改变了金属/溶液界面的结构,并使阳极反应的活化能显著提高的缘故。即由于这些粒子的吸附,使金属表面的反应能力降低了,因而发生了钝化。

15、根据极化图说明外加电流阴极保护原理,并说明阴极保护的主要参数,应如何选择这些参数。

原理:由外电路向金属通入电子,以供去极化剂还原反应所需,从而使金属氧化反应受到抑制。当金属氧化反应速度降低到零时,金属表面只发生去极化剂阴极反应。

保护参数

保护电位Epr:阴极保护中所取的极化电位。要使金属的腐蚀速度降低到零,取阳极反应平衡电位作为保护电位(Epr= Eea)。

(最小)保护电流密度ipr:与保护电位对应的外加极化电流密度叫做保护电流密度。保护电位是基本的控制指标。

确定保护电位时应考虑两个方面的因素:第一,Epr值(越负越好);第二,析氢反应的影响。

16.说出几种恒温氧化的动力学规律,并说明其意义。

直线规律:y=kt+c,y—氧化膜厚度,t—时间,k—氧化线性速度常数。意义:表面氧化膜多孔,不完整,不具有保护性,对金属进一步氧化没有抑制作用。

抛物线规律:y2=kt+c,表明氧化膜具有保护性,氧化受离子通过扩散通过表面氧化膜速度控制。

立方规律:y3=3kt+c,扩散阻滞作用比膜增厚所产生的阻滞更为严重。

对数与反对数规律:y=klg(t+t0)+A,说明氧化过程扩散阻滞作用远比抛物线规律大。

17. 腐蚀极化图不能由实验直接测定,试画图说明使用Tafel极化曲线反推法如何得到腐蚀极化图。

测得Tafel曲线后,将两条曲线做切线,切线交点为S,过S做平行线,得Ecorr。

将S与两平衡电位,EO,A,EO,C连接起来就得到腐蚀极化图。

18.影响氢去极化腐蚀的主要因素

.金属材料的性状:金属材料的本质、表面状态及金属阴极相杂质都会影响到金属的氢去极化腐蚀。材料与表面状态不同其氢过电位值不同,氢过电位值愈大,氢去极化腐蚀速度愈小,反之亦然。若杂质相的氢过电位很小,就会加速金属的腐蚀。

.pH值减小,氢离子浓度增大,氢电极电位变得更正,加速金属的腐蚀.阴极区的面积增加,氢过电位减小,阴极极化率降低,析氢反应加快,从而导致腐蚀速度增大。

.温度升高也使氢过电位减小,而且温度升高,阳极反应和阴极反应都将加快,所以腐蚀速度随温度的升高而增大。

19.影响氧去极化腐蚀的主要因素:

阳极材料电极电位降低则氧去极化腐蚀的速度增大。溶解氧浓度增大,氧去极化腐蚀速度随之增大。但当溶解氧浓度提高到使腐蚀电流密度达到该金属的临界钝化电流密度时,金属将由活化溶解态向钝化态转化,其腐蚀速度就会显著降低。.溶液流速越大,腐蚀速度也就越大。但当流速增大到氧的还原反应不再受浓差极化控制时,腐蚀速度便与流速无关。对于可钝化金属,金属便转入钝态。.盐浓度的增大,溶液的电导率增大,腐蚀速度将有所提高。但当盐浓度高到一定程度后,腐蚀速度反而会随盐浓度的提高而减慢。.温度升高氧的扩散和电极反应速度加快,因此在一定温度范围内,随温度升高腐蚀速度加快。但温度升高又会降低氧的溶解度(敞口系统),使金属的腐蚀速度减小。

20.影响腐蚀的材料因素、环境因素及结构因素各有哪些?

答:影响腐蚀的材料因数(内因)有:○1、金属的种类,○2、合金元素与杂质,○3、表面状态,○4、内应力,○5、热处理,○6、电偶效应;环境因素(外因):○1、去极剂种类与浓度,○2、溶液PH值,○3、温度,○4、流速,○5、溶解盐与阴、阳离子;设备结构因素:○1、应力,○2、表面状态与几何形状,○3、异种金属组合,○4、结构设计不合理等。

21.金属构件发生电化学腐蚀时,对于大阴极-小阳极和小阴极-大阳极的结构,哪种的腐蚀危害性大?为什么?

答:大阴极-小阳极的电化学腐蚀的危害性大。因为阴、阳极面积比增大与阳极的腐蚀速度成直线函数的关系,增加比较迅速。即阴极的面积增大,阳极的腐蚀速度加快。

22.应力腐蚀发生必须满足的条件是什么?答:应力腐蚀必须是在拉应力和特定介质的联

合作用下发生,构成一定材料发生应力腐蚀的条件是:拉应力和特定介质。

23.何谓腐蚀疲劳? 与纯机械疲劳和应力腐蚀断裂相比有何特点?

答:腐蚀疲劳:是指材料或构件在交变应力与腐蚀环境的共同作用下产生的脆性断裂

腐蚀疲劳的特点:①腐蚀疲劳的S—N曲线与纯力学疲劳的S—N曲线形状不同,腐蚀疲劳不存在疲劳极限。②腐蚀疲劳与应力腐蚀不同,只要存在腐蚀介质,纯金属也能发生腐蚀疲劳。③腐蚀疲劳强度与抗拉强度间没有一定的联系。④腐蚀疲劳裂纹多起源于表而腐蚀坑或表面缺陷.往往成群出现,裂纹主要是穿晶型,并随腐蚀发展裂纹变宽。

⑤腐蚀疲劳断口即有腐蚀的特征又有疲劳的特征(疲劳辉纹)、而纯力学疲劳断口有两种情况:对于塑性材料断口为纤维状,呈暗灰色;脆性材料断口呈现出一些结晶形状。

24.写出吸氧腐蚀在不同pH条件下的反应方程式,论述氧的阴极还原过程,讨论可能的控制步骤并说明原因。

在中性或酸性条件下:O2+4H++4e→2H2O

在碱性条件下: O2+2H2O+4e→4OH-

氧的阴极还原过程: (1)氧由空气/溶液界面溶解进入溶液;

(2)氧在扩散和对流的作用下进入阴极附近;

(3)氧在扩散作用下进入双电层,吸附在电极表面;

(4)氧在阴极上得到电子,发生吸氧腐蚀。

控制步骤: (1) 3 为控制步骤,因为氧不足以消耗阴极上的电子,使腐蚀减慢。

(2) 4 为控制步骤。

25.论述点蚀的机理,并阐述点蚀与缝隙腐蚀的区别。

点蚀是闭塞性腐蚀,在金属面上首先有金属的溶解,形成蚀坑,在蚀坑内氧浓度比外界低,形成浓差腐蚀。使腐蚀进一步加速蚀孔生长。由于金属的腐蚀而产生金属离子的浓度升高,吸引负离子和水解产生H+形成HCl等继续维持了点蚀(5)。

点蚀先前没有蚀孔,形成之后继续腐蚀,在回扫形成的包络曲线所环绕的面积上,点蚀只继续生长,不会有新的点蚀生成。

缝隙腐蚀是在腐蚀前就已经有了缝隙,在腐蚀介质中继续沿缝隙进行腐蚀,在回扫形成包络曲线所环绕的范围内,缝隙腐蚀不但继续生长还有新的腐蚀生长。

26.试画出氧去极化过程的阴极极化曲线并解释图中各拐点的意义。

作图

当阴极电流密度较小且供氧充分时,相当于极化曲线的Ep段,这时过电位与电流密度的对数呈直线关系,阴极过程的速度取决于氧的离子化反应。

当阴极电流密度增大时,相当于图中的pfs段,由于氧的扩散速度有限,供氧受阻,出现了明显的浓差极化。阴极过程受氧的离子化反应和扩散共同控制。

当ic大约等于id时,氢的去极化过程就开始与氧的去极化过程同时进行,得到总的阴极去极化曲线。

27.何为缓蚀剂?缓蚀剂的分类?简要介绍不同缓蚀剂的作用机理。

答案:缓蚀剂是一种当它以适当的浓度或形式存在于介质中时,可以防止和减缓腐蚀的化学物质或复合物质。

缓蚀剂的分类:

(1)按化学结构分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。

(2)按使用介质的pH值分为酸性介质(pH ≤1~4)缓蚀剂、中性介质(pH= 5~9)缓蚀剂和碱性介质(pH ≥ 10~12)缓蚀剂。

(3)按介质性质分为油溶性缓蚀剂、水溶性缓蚀剂和气相缓蚀剂。

作用机理:

(一)缓蚀剂的吸附理论

吸附理论认为,许多有机缓蚀剂属于表面活性物质,这些有机物分子由亲水疏油的极性基和亲油疏水的非极性基组成;当它们加入到介质中后,缓蚀剂的极性基定向吸附排列在金属表面,从表面上排除了水分子和氢离子等致腐粒子,使之难于接近金属表面,从而起到缓蚀作用。如各种胺类化合物。

(二)缓蚀剂的成膜理论.

成膜理论认为,缓蚀剂能与金属或腐蚀介质的离子发生反应,结果在金属表面上生成不溶或难溶的具有保护作用的各种膜层,膜阻碍了腐蚀过程,起到缓蚀作用。

(1)这类缓蚀剂中有一大部分是氧化剂,如铬酸盐、重铬酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐等,它们使金属表面生成是有保护作用的氧化膜或钝化膜。这类缓蚀剂相当于钝化剂的作用。 (2)有一些非氧化性的有机缓蚀剂,如硫醇与铁在酸性介质中、喹啉与铁在盐酸中,能够生成难溶的化合物膜层,叫做沉淀膜。沉淀膜起到类似于氧化膜的作用,达到缓蚀效果。

(三)电极过程抑制理论

这种理论认为,缓蚀剂的作用是由于缓蚀剂的加入抑制了金属在腐蚀介质中的电化学过程,减缓了电化学腐蚀速度。由图3—3可以看出,缓蚀剂的存在可能分别增大阴极极化或阳极极化,也可能同时增大阴极极化和阳极极化,根据缓蚀剂对电化学过程阻滞的类型,将缓蚀剂分为以下三种。

1.阳极抑制型缓蚀剂

2.阴极抑制型缓蚀剂

3.混合抑制型缓蚀剂

五、综合题

1、下图是典型的阳极极化曲线,请指出:(金属用Me 表示) (1)ER、 b E 、 p E 、 op E 、

b I 、 p I 和B 点、D 点、E 点、F 点的意义。 (2)A-B 区、B-C 区、C-D 区、D-E 区、E-F 区、F-G 区的名称和A-B 区、B-C 区、C-D 区、D-E 区可能发生的阳极反应式。 (3)利用该图说明外加电流法阳极保护的基本原理,并说明阳极保护的主要参数,应如何选择这些参数。

答:(1)ER--自腐蚀电位 b E --临界钝化电位(致钝电位) I b I p 阳极电流密度 i 阳极电位E p E --钝态电位(维钝电位) op E --过钝化电位 b I --临界钝态电流密度(致钝电流密度) p I --钝态电流密度(维钝电流密度) B--金属钝化的开始点 D--金属过钝化的开始点 E--金属二次钝化的开始点 F--金属二次过钝化的开始点 (2)A-B 区:活性溶解区:Me →Me n+ ++ne B-C 区:活化-钝化过渡区:3Me+4H2O→Me3O4+8H + +8e C-D 区:钝化区或稳定钝化区:2Me+3H2O→Me2O3+6H + +6e D-E 区:过钝化区:Me3O4+4H2O →Me2O7 2- +8H + +8e 可能还发生:4OH - →O2+2H2O+4e E-F 区:二次钝化区 F-G 区:二次过钝化区 (3)外加电流法阳极保护的基本原理是将Me 进行阳极极化,使其进入钝态区而得到保护。阳极保护的主要参数:临界电流密度 b I 、钝化区电位范围( p E ~ op E )、维钝电流密度 p I 。选择这些参数时 b I 应越小越好,便于 Me 易于进入钝态区,且降低设备的投资费用;( p E ~ op E )越宽越好,便于 Me 维持在钝态区,否则 Me 很容易从钝化区进入活化区或过钝化区,不但起不到保护作用,相反,在通电情况下,只会加速Me 的腐蚀; p I 应越小越好,便于Me 维持在钝态,且耗电量小。

2、Fe在25℃,3%NaCL中腐蚀时,欧姆电阻不计。其腐蚀电位E corr=-0.54V(SCE)。试计算此腐蚀体系中阴极、阳极控制程度。已知Fe(OH)2的金属在与空气接触溶度积K sp=1.65x10-15,饱和甘汞电极(SCE)电位为0.244V,氧还原标准电位为0.401V,Fe溶为Fe2+的标准电位为-0.44V。

Fe-2e→Fe2+ Fe2++2OH—=Fe(OH)2

解答:因为 [OH-]=10-7所以

15

2

214

1.6510

[]0.165 []10

SP

K

Fe

OH

-

+

--

===

222.30.0592lg[]0.44lg[]0.4622

A O RT E E Fe Fe V F ++=+

=-+=- O 2+2H 2O+4e=4OH —

44

2.310.05921lg 0.401lg 0.81544[]4[]C O RT E E V F OH OH --=+=+= ()0.540.2440.296corr SHE E V =-+=-

0.164A V =η

1.11C V =η

阳极占: 0.16413%0.164 1.11

=+ 阴极占: 1.1187%0.164 1.11

=+ 所以腐蚀属于阴极控制 。

3、试说明Zn 在CuSO 4溶液中能否腐蚀?

解答:设Zn 在CuSO4溶液中能被腐蚀,产生两个电化学反应。两个反应的标准电极电位为:阳极反应:Zn →Zn 2++2e

20n |n =0.736Z Z V ?+- 阳极反应Cu 2++2e →Cu 20u |u =0.337C C V

?++ 2200u |u n |n

n =n C C Z Z G FE F ??++?=---() =-2×96484×【0.337-(-0.763)】=-2122645J<0

Zn 在CuSO4溶液中有腐蚀倾向。

4、金属在与空气接触的中性介质中,依靠氧还原(去极化)反应进行腐蚀。试确定金属可

能发生腐蚀的可逆电位。(介质温度为250C,空气中氧分压p=21278.25Pa )。

解答:计算氧在阴极过程的氧电极电位。

中性介质阴极反应O 2 + 2H 2O + 4e →4OH

- 由能斯特方程式O(氧化态)+ne →R(还原态) 00//ln O R O R R a Rp nF a ??=+

2222000

/4/74

ln 421278.25

0.0591101325

0.401ln 4(10)0.805H O R O OH OH p a Rp F a V ??--

-=+=+=

只有在中性溶液中的可逆电位比0.805V 小的金属,才有可能在250C 的中性溶液中依靠氧的去极化作用维持电化学腐蚀过程。

5、由Butler-Volmer 方程

正向阴极反应电流密度

逆向阳极反应电流密度

推导Tafel 公式和线性极化方程。

解: 强极化时的近似公式 (当η > 200mV):

当强阳极极化时( ηa 很大),

ia= io exp (βnF ηa /RT)

当强阴极极化时( ηc 很大),

ic= -io exp (αnF ηc /RT)

上式取对数整理,获Tafel 关系 —过电位与极化电流的关系:

η = a + b lg i

其中 a = -2.3RT lg io / αnF, b = 2.3RT / αnF

a — Tafel 常数,与电极材料、表面状态、溶液组成及温度有关;

b — Tafel 斜率,与材料无关不大。

(2)弱极化时的近似公式(η < 5mV ):

将以下电化学极化方程式:

i a = i o [exp(2.3 ηa /b a ) - exp(-2.3 ηc / b c )]

i c = i o [exp(-2.3 ηc / b c ) - exp(2.3 ηa / b a )]

指数项按级数展开(x→0, e x =1+x),略去高次项,可得近似公式:

ηa = RT i a /i o nF = R r i a

ηc = RT i c /i o nF= R r i c

其中:R r =η/ i a = RT/i o nF —法拉第电阻或电化学传荷电阻,表征电化学腐蚀的速度。

6.为了确定亚汞离子在水溶液中是以Hg + 还是以形式存在,涉及了如下电池

测得在18 oC 时的E = 29 mV ,求亚汞离子的形式。

解:设硝酸亚汞的存在形式为,则电池反应为 )])1(exp()[exp(0a c c RT nF RT anF i i ηαη--=)]exp())1([exp(0c a a RT nF RT nF a i i ηαη--=

电池电动势为

作为估算,可以取

所以硝酸亚汞的存在形式为

7.wagner 理论推导K 常数过程:阳极反应:

e Me Me 22+?→?+,阴极反应:222

12O e O ?→?+,电池总反应:222

1Me MeO O ?→?+ 总电阻=离子电阻+电子电阻

)1()

()(=+++=++=+=c e a c a e c a e i c n n n n n Akn y k n n A y k An y R R R 假设在t 秒内形成氧化膜的克当量数为J ,膜长大速度以通过膜的电流I 表示,则有FAD

JI dt dy = y E n n Akn R E I c a e )(+== 积分得C t DF

n n JEkn y c a e ++=)(22,则FD kEJ n n n K e c a )(2+= 式中na 、nc 、ne 分别为阴、阳离子、电子迁移数,k为氧化膜比导电,F 为法拉第常数,E 为金属氧化膜的电动势(FE G

2-=?Θ),D 为扩散系数,J 为氧化物当量。 8.

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)

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?

材料的腐蚀与防护

姓名:贾永乐学号:201224190602 班级:机械6班 检索主题:材料的腐蚀与防护 数据库:中国知识资源总库——中国期刊全文数据库 检索方法:用高级检索,主题词:腐蚀与防护关键词:材料相与检索结果:1456篇,其中关于航空材料的13篇;金属材料的腐蚀的183篇;材料的防护的522篇,其余为腐蚀与防护相关 的其它技术和方法。 文献综述 1材料腐蚀与防护的发展史: 所有的材料都有一定的使用寿命,在使用过程中将遭受断裂、磨损、腐蚀等损坏。其中,腐蚀失效的危害最为严重,它所造成的经济损失超过了各种自然灾害所造成的损失总和,造成许多灾难性的事故,造成了资源浪费和环境污染。因此,研究与解决材料的腐蚀问题,与防止环境污染、保护人民健康息息相关。在现代工程结构中,特别足在高温、高压、多相流作用下,以及在磨损、断裂等的协同作用下,腐蚀损坏格外严重。据统计,材料腐蚀带来的经济损失约占国民生产总值的1.8%~4.2%。而常用金属材料最容易遭受腐蚀,因此金属腐蚀的研究受到广泛的重视【1】。我们只有在搞清楚材料腐蚀的原因的基础上,才能研制适宜的耐腐蚀材料、涂层及采取合理的保护措施,以达到防止或控制腐蚀的目的。从而减少经济损失和事故,保护环境保障人类健康。 每年由于腐蚀引起的材料失效给人类社会带来了巨大的损失。航

空材料的腐蚀损失尤为巨大。我国针对航空产品的腐蚀与防护的研究和应用起始于上世纪五十年代,经过几十年的曲折发展,取得了很大进步。目前在航空产品的常温腐蚀与防护上,已经进入了向国际接轨的发展阶段。航空材料由于服役环境复杂多变, 不同构成材料相互配合影响, 导致航空材料在飞行器的留空阶段、停放阶段遭受多种不同种类的腐蚀, 增加了飞行器的运营成本, 对飞行器的功能完整性和使用安全性造成严重的危害。英美空军每架飞机每年因腐蚀造成的直接修理费用为11 000~ 55 000美元之间【2】。1985年8月12日,日本一架B747客机因应力腐蚀断裂而坠毁,死亡500余人。因此航空材料的腐蚀防护技术研究对航空业的发展具有举足轻重的作用。 1978.10国家科委主任方毅在全国聘任27位科学家组建了我国《腐蚀科学》学科组,笔者作为学科组成员,第三专业组(大气腐蚀专业组)副组长,承担了航空航天部分的调查任务。1980.1—1982.6广泛函调一百多个工厂,并深入26个厂、所、部队,机场进行了实地考查,发现了大量的腐蚀问题,笔者1985年在我国首次出版了《航空产品腐蚀故障事例集》,汇集了数据比较周全,二十世纪六、七十年代的46个腐蚀故障【3】。 1990年前,铁道车辆车体结构通常采用普碳钢制造,加之使用涂料档次低,对表面处理和涂装工艺不够重视,车辆锈蚀严重,修理时车体钢板的更换率相当高,有些客车甚至仅使用1个厂修期就报废。1985年,耐大气腐蚀钢(即Corten钢,又称耐候钢)开始用于车辆,到1990年,已在全部新造车辆上采用。由于这类钢材含有(0.2%~0.4%

《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。

东北大学 材料腐蚀与防护 复习

第一章 耐蚀性:指材料抵抗环境介质腐蚀的能力。 腐蚀性:指环境介质腐蚀材料的强弱程度。 高温氧化:在高温条件下,金属与环境介质中的气相或凝聚相物质发生化学反应而遭受破坏的过程称高温氧化,亦称高温腐蚀。 毕林—彼得沃尔斯原理或P-B 比:氧化时所生成的金属氧化膜的体积2MeO V 与生成这些氧化膜所消耗的金属的体积Me V 之比。 腐蚀过程的本质:金属 → 金属化合物 (高温)热腐蚀:指金属材料在高温工作时,基体金属与沉积在其工作表面上的沉积盐及周围工作气体发生总和作用而产生的腐蚀现象称为热腐蚀. p 型半导体:通过电子的迁移而导电的半导体; n 型半导体:通过空穴的迁移而导电的半导体。 n 型:加Li (低价),导电率减小,氧化速度增加;加Al (高价),导电率增加,氧化速度降低。 p 型:加Li (低价),导电率增加,氧化速度降低;加Cr (高价),导电率减小,氧化度增加。 腐蚀的危害 1)造成巨大的经济损失;2)造成金属资源和能源的浪费造成设备破坏事故,危及人身安全;3)引起环境污染。 金属一旦形成氧化膜,氧化过程的继续进行将取决于两个因素 1)界面反应速度,包括金属/氧化物界面以及氧化物/气体两个界面上的反应速度;2)参加反应物质通过氧化膜的扩散速度。(这两个因素实际上控制了继续氧化的整个过程,也就是控制了进一步氧化速度。在氧化初期,氧化控制因素是界面反应速度,随着氧化膜的增厚,扩散过程起着愈来愈重要的作用,成为继续氧化的速度控制因素)反映物质通过氧化膜的扩散,一般可有三种传输形式 1)金属离子单向向外扩散;2)氧单向向内扩散;3)两个方向的扩散。 反应物质在氧化膜内的传输途径 1)通过晶格扩散:温度较高,氧化膜致密,而且氧化膜内部存在高浓度的空位缺陷的情况下,如钴的氧化;2)通过晶界扩散。在较低的温度下,由于晶界扩散的激活能小东北大学 材料腐蚀与防护 整理人 围安 E-mail jr_lee@https://www.wendangku.net/doc/e618875260.html, 2016.1.2

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。

腐蚀与防护

《腐蚀与防护》课程教学大纲 一、课程性质 本课程是应用化学的专业选修课,有助于学生拓展知识面,更好的开展科研、生产专业学习。通过介绍工业生产过程中产生的各种腐蚀过程及其原理,各种防腐蚀技术,腐蚀试验方法等,使学生熟悉企业不同生产过程中所产生的各种腐蚀,充分了解如何对其进行有效的防护。 二、教学目的 本课程是化学工程专业一门应用性较强的专业课程。主要目的是使学生了解材料发生各种腐蚀的基本规律及作用机理,掌握材料腐蚀的评价方法。控制原理及防腐技术,并能够结合材料的成分与结构特征,分析耐腐蚀材料的设计及其热处理原理。 三、教材教参 教参 1. 王增品,姜安玺,腐蚀与防护工程高等教育出版社,1991 2. 美国腐蚀工程师协会编,腐蚀与防护技术基础,冶金工业出版社,1987 3. 化学工业部化工机械研究院主编,腐蚀与防护手册,化学工业出版社,1991 4. 尤里克,腐蚀与腐蚀控制,石油工业出版社,1996 5. 张远声,腐蚀破坏事故,100例,化学工业出版社,2001 6. 王保成,材料腐蚀与防护(21世纪全国高等院校材料类创新型应用人才培养规划教材),北京大学出版社,2012 四、教学方式 本课程以课堂讲授为主、自学和讨论为辅的方式组织教学,适当使用多媒体课件进行教学,增大课堂容量,在有限的学时内取得最佳的教学效果。 五.教学内容及时数 根据化学本科专业人才培养方案,本课程共1.5学分,总的教学时数为27学时,具体如下: 第一章腐蚀与防护概论(2学时) 基本内容:腐蚀的定义、分类,影响腐蚀的因素及腐蚀的普遍性与严重性。腐蚀防护的意义,腐蚀与防护工作概况,防腐蚀方法。防腐蚀设备的使用与保养;防腐蚀工作中劳动保

材料腐蚀与防护复习

一名词解释(6/18) ①阳极极化外电流为阳极极化电流时,其电极电位向正的方向移动,称为阳极极化 ②阴极极化外电流为阴极极化电流时,其电极电位向负的方向移动,称为阴极极化 ③阴极保护效应金属—电解质溶解腐蚀体系受到阴极极化时,电位负移,金属阳极氧化反应过电位ηa减小,反应速度减小,这种金属腐蚀速度减小的现象,称为阴极保护效应 ④阴极保护利用阴极保护效应减轻金属设备腐蚀的防护方法叫做阴极保护 两种阴极保护法 1.外加电流阴极保护:所需保护电流是由直流电源(如蓄电池、直流发电机、整流器等)提供的 2.牺牲阳极保护:所需保护电流是由牺牲阳极的溶解所提供的 缓蚀剂在腐蚀环境中以适当浓度和形式(一般是很少的量)添加某种物质,能使金属的腐蚀速度大大降低,这种物质就叫缓蚀剂(即腐蚀抑制剂) ⑤钝化在一定条件下,当金属的电位由于外加阳极电流或局部阳极电流而移向正方向时,原来活泼地溶解着的金属表面状态会发生某种突变,同时金属的溶解速度急速下降,这种表面状态的突变过程叫做钝化 ⑥点蚀的击穿点位腐蚀性阴离子可以可逆地置换金属表面上吸附层的电位 ⑦自腐蚀电流金属在无电流极化作用时,自然状态下的腐蚀电流的大小 ⑧腐蚀疲劳:材料或构件在交变应力与腐蚀环境的共同作用下产生的脆性断裂 ⑨浓差极化电极表面和溶液本体中的反应物和产物浓度将会出现差别,而这种浓度差别将对电极反应的速度产生影响,最直接的结果就是产生浓差极化 ⑩自钝化:金属与钝化剂自然作用而产生(如:Cr, Al, Ti等金属在含氧溶液中)又称为化学钝化。 ⑾过电位偏离平衡电极电位的电势差即为过电位 二填空题(32分) 1.按阴极过程分类,最常见的腐蚀类型分为析氢腐蚀,吸氧腐蚀 2.根据缓蚀剂阻滞腐蚀过程对电极电位的影响,缓蚀剂可分为阳极型、阴极型、混合型三类 3.埋于土壤中的大直径钢管,钢管腐蚀严重区域将发生在下部(填上部、中部、下部,下同)主要发生阴极反应的部分在上部 4.金属钝化的标志是腐蚀速度大幅度下降、电位强烈正移常用的金属钝化理论主要包括成相膜理论和吸附膜理论 5.金属发生电化学腐蚀时,必然构成电流回路,并包括阴极、阳极、电解质三个基本要素 6.下列图中腐蚀受哪种步骤控制

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

四川大学材料学院材料腐蚀与防护复习提纲X页.doc

西川大学材料学院2013-2014学年材料腐袖与防 护复习提纲 名词解释 1.哈菲价法则 2.应力腐蚀:应力腐蚀是指金属材料在特定腐蚀介质和拉应力共同作用下发生的脆性断裂。 3.晶间腐蚀:晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶界发生的一种局部腐蚀。这种腐蚀是在金属(合金)表面无任何变化情况下,使晶粒间失去亲和力,金属强度完全丧失,导致设备突发性破坏。 4.全面腐蚀:全面腐蚀是指整个金属表面均发生腐蚀,它可以是均匀的也可是不均匀的。 5.选择腐蚀:选择性腐蚀是指多元合金中较活泼组分或负电性金属的优先溶解, 这种腐蚀只发生在二元或多元固溶体中。 6.腐蚀疲劳:腐蚀疲劳是指材料或构建在交应力与腐蚀环境共同作用下产生的脆性断裂。 7?点(孔)腐蚀:点腐蚀(孔蚀)是一种腐蚀集中在金属(合金)表面数十微米范围内且纵深发展的腐蚀形式,简称点蚀 8.潮大气腐蚀:潮大气腐蚀是指金属在相对?湿度小于100%的大气中,表面存在肉眼看不见的薄液膜层(lOnm'um)发生的腐蚀 9.湿大气腐蚀:湿大气腐蚀指金属在相对湿度大于100%,如水分以雨、雾、水等形式直接溅落在金属表面上,表面存在肉眼可看见的水膜(lunTlmm)发生的腐蚀。 10.牺牲阳极法阴极保护:把被保护的金属(阴极)和比它更活泼的金属(阳极)相连接,在电解质溶液中构成宏观电池,依靠活泼阳极金属不断溶解产生的阴极电流对金属进行阴极极化。 11.加入合金中的某些元素与氧优先发生氧化反应,从而形成保护性的氧化膜,避免基体金属的氧化,成为选择性氧化。 12.杂散电流腐蚀:杂散电流腐蚀是一种漏电腐蚀现象,其主要来源是应用直流电的大功率电气装置,由于绝缘不好产生的杂散电流引起宏观电池的腐蚀。 13.电化学保护:电化学保护是指通过施加外电动势将被保护金属的电位移向免蚀

《材料腐蚀与防护》思考题

《材料腐蚀与防护》思考题 第一章绪论 何谓腐蚀?为何提出几种不同的腐蚀定义? 表示均匀腐蚀速度的方法有哪些?它们之间有何联系? 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? 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 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? 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。 何谓腐蚀电池?有哪些类型?举例说明可能引起的腐蚀种类。 金属化学腐蚀与电化学腐蚀的基本区别是什么? 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。 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? 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 从腐蚀电池出发,分析影响电化学腐蚀速度的主要因素。 在活化极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么? 浓差极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么? 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? 何谓腐蚀极化图?举例说明其应用。 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。 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。 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? 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? 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:(=0.7+0.1lg ,式中 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 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? 说明影响析氢腐蚀的主要因素及防止方法,并解释其理由。 影响吸氧腐蚀的主要因素是什么?为什么? 假定所有的Zn表面起阴极作用,Tafel斜率为±0.10V,Zn和H2在Zn上的交换电流密度分别为0.1和10-4A/m2,求Zn在1mol/L盐酸中的腐蚀电势和腐蚀速度(以mm/a为单位)。 计算纯铜与含质量分数为30%锌的铜合金在非含氧酸中的腐蚀速度比。 第五章金属的钝化

最新金属的腐蚀与防护练习题

金属的腐蚀与防护练习题 1、把a、b、c、d四块金属片浸泡在稀H2SO4溶液中,用导线两两相连,可以组成各种原电池,若a、b相连,a为负极;c、d相连时,c 为负极;a,c相连时,c为正极;b、d相连时,b为正极,则这四种金属的活动性顺序(由强到弱的顺序)为() A、a>b>c>d B、a>c>d>b C、c>a>b>d D、b>d>c>a 2、下列叙述的方法不正确的是() A、金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍 B、用铝质铆钉铆接铁板,铁板易被腐蚀 C、钢铁在干燥空气中不易被腐蚀 D、用牺牲锌块的方法来保护船身 3、钢铁发生吸氧腐蚀时,正极上发生的电极反应是() A、2H++2e-=H2↑ B、Fe2++2e-=Fe C、2H2O+O2+4e-=4OH- D. Fe3++e-=Fe2+ 4、下列各种方法中:①金属表面涂抹油漆,②改变金属的内部结构,③保持金属表面清洁干燥,④在金属表面进行电镀,⑤使金属

表面形成致密的氧化物薄膜。能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的措施是() A、①②③④ B、①③④⑤ C、①②④⑤ D、全部 5、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天观 察: ①若液面上升,则溶液呈性,发生腐蚀,电极反应式为: 负极:_________________,正极:___________________ ②若液面下降,则溶液呈性,发生腐蚀,电极反应式为: 负极___________________,正极:___________________。 6、下列各情况,在其中Fe片腐蚀由快到慢的顺序是()

巩固 1、将金属A和金属B分别放入稀H2SO4中均有氢气生成。若将金属A和金属B相连后投入稀H2SO4中发现A被腐蚀;B未被腐蚀。关于B的叙述正确的是() A、金属活动性A>B B、还原性B>A C、在后者装置中金属A发生还原反应,金属B发生氧化反应 D、金属B的表面上明显有气泡产生,金属A表面无明显现象

材料腐蚀与防护

航空材料的腐蚀与防护 姓名:王俊 专业:材料物理 学号:1320122111

航空材料的腐蚀与防护 摘要:材料腐蚀的概念和研究材料腐蚀的重要性,航空材料的分类和演变,航空材料腐蚀防护技术的历史和现状特点,航空材料腐蚀现象及其机理,腐蚀对航空材料的影响,解决航空材料腐蚀问题及其防护与治理。 关键词:航空材,腐蚀,防护。 前言 金属和它所在的环境介质之间发生化学、电化学或物理作用,引起金属的变质和破坏,称为金属腐蚀。随着非金属材料的发展,其失效现象也越来越引起人们的重视。因此腐蚀科学家们主张把腐蚀的定义扩展到所有材料,定义为:腐蚀是材料由于环境的作用而引起的破坏和变质。 腐蚀现象在人们在社会生产及使用到的各种材料中都普遍存在,由于服役环境复杂多变, 不同构成材料相互配合影响, 导致航空材 料在飞行器的留空阶段、停放阶段遭受多种不同种类的腐蚀,增加了飞行器的运营成本,对飞行器的功能完整性和使用安全性造成严重的危害。因此开展航空产品的腐蚀与防护的研究具有明显的经济和社会效益。 1.航空材料的历史与发展 1.1航空材料的概论 航空材料是航空工业主要基础,航空材料与航空技术的关系极为密切,航空航天材料在航空产品发展中具有极其重要的地位和作用.

航空材料既是研制生产航空产品的物质保障,又是推动航空产品更新换代的技术基础。 1.2.航空材料的分类 航空材料有不同的分类方式。 按成份可分为四大类: 1)金属材料:铝合金、镁合金、钛合金、钢、高温合金、粉末冶金合 金等。 2)无机非金属材料:玻璃、陶瓷等。 3)高分子材料:透明材料、胶粘剂、橡胶及密封剂、涂料、工程塑料 等。 4)先进复合材料:聚合物基复合材料、金属基复合材料、无机非金属基复合材料、碳 /碳复合材料等。 按使用功能可分为两大类:结构材料和功能材料。 1.3航空材料的演变 早期飞机的结构以木材、蒙布、金属丝绑扎而成,后来又发展为木材与金属的混合结构。到了二十世纪三十年代,随着铝合金材料的发展,全金属承力蒙皮逐渐成为普遍的结构形式。二十世纪三、四十年代,镁合金开始进入航空结构材料的行列。四、五十年代,不锈钢成为航空结构材料。到五十年代中期开始出现钛合金,嗣后并被用于飞机的高温部位。二十世纪六十年代,开发出树脂基先进复合材料,后来在树脂基复合材料的基础上又出现了金属基复合材料。现代飞机大量采用新型材料。

过程装备腐蚀与防护期末考试试题

1. 腐蚀的分类:按照腐蚀机理可以将金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐 蚀;按照金属的破坏的特征分为全面腐蚀和局部腐蚀,局部腐蚀包括应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳、磨损腐蚀、小孔腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀;按照腐蚀环境可以将金属腐蚀分为大气腐蚀、土壤腐蚀、电解质溶液腐蚀、熔融盐中的腐蚀、高温气体腐蚀。 2. 氧化剂直接与金属表面原子碰撞,化合而形成腐蚀产物,这种腐蚀历 程所引起的金属破坏称为化学腐蚀。 3. 通过失去电子的氧化过程和得到电子的还原过程,相对独立而又同时 完成的腐蚀历程,称为电化学腐蚀。 4. 当参加电极反应的物质处于标准状态下,即溶液中该种物质的离子活 度为1、温度为298K气体分压为101325Pa时,电极的平衡电极电位称为电极的标准电极电位,用E0 表示。 5. 腐蚀电池工作历程:(1) 阳极溶解过程;(2) 阴极去极化过程;(3) 电荷传递过程。 6. 极化的类型:电化学极化;浓差极化;膜阻极化。 7. 极化的大小可以用极化值来表示,极化值是一个电极在一定大小的有 外加电流时的电极电位与外加电流为零时的电极电位的差值,反映电极过程的难易程度,极化值越小,反应越容易进行。通常称外加电流为零时的电极电位为静止电位,可以是平衡电位,也可以是非平衡电位。 8. 腐蚀电池工作时,由于极化作用使由于极化作用是阴极电位降低或阳 极电位升高,其偏离平衡电位的差值,称为超电压或过电位。 9. 把构成腐蚀电池的阴极和阳极的极化曲线绘在同一个E-I 坐标上,得 到的图线称为腐蚀极化图,简称极化图。 10. 凡是能够减弱或消除极化过程的作用称为去极化作用。 11. 金属表面从活性溶解状态变成非常耐蚀的状态的突变现象称为钝化, 钝化分为化学钝化和电化学钝化。 12. 金属钝化的应用:阴极保护技术;化学钝化提高金属耐腐蚀性;添加 易钝化合金元素,提高合金耐腐蚀性;添加活性阴极元素提高可钝化金属合金或合金的耐腐蚀性。 13. 应力腐蚀产生的条件:有敏感材料、特定环境和拉应力三个基本条 件,三者缺一不可。 14. 应力腐蚀破裂历程:孕育期、裂纹扩展期、快速断裂期。 15. 由于腐蚀介质和变动负荷联合作用而引起金属的断裂破坏,称为腐蚀 疲劳。 16. 氢脆是氢损伤中的一种最主要的破坏形式,对材料的塑形和韧性影响 较大。

(完整版)材料腐蚀与防护复习题

材料腐蚀与防护复习题 适用于材料成型与控制专业 一、名词解释 1、腐蚀:材料与所处环境介质之间发生作用而引起材料的变质和破坏。 2、腐蚀原电池:只能导致金属材料破坏而不能对外界作功的短路原电池; 特点:1. 阳极反应都是金属的氧化反应,造成金属材料的破坏 2. 反应最大限度的不可逆 3. 阴、阳极短路,不对外做功 3.腐蚀电池的工作环节:1.阳极反应通式:Me→Men++ne 可溶性离子,如 Fe-2e=Fe2+ ; 2.阴极反应通式:D+me=[D.me] 2H++2e=H2 析氢腐蚀或氢去极化腐蚀; 3.电流回路金属部分:电子由阳极流向阴极溶液部分:正离子由阳极向阴极迁移 4. 形成腐蚀电池的原因:金属方面:成分不均匀;表面状态不均匀;组织结构不均匀;应力和形变不均匀;“亚微观”不均匀;环境方面:金属离子浓度差异;氧浓度的差异;温度差异 5.交换电流密度:当电极反应处于平衡时,电极反应的两个方向进行的速度相等,此时按两个反应方向进行的阳极反应和阴极反应的电流密度绝对值叫做交换电流密度。 6.电动序:将各种金属的标准电位 E0 的数值从小到大排列起来,就得到“电动序”。 7.腐蚀电位:金属在给定腐蚀体系中的电极电位。电偶序:在某给定环境中,以实测的金属和合金的自然腐蚀电位高低,依次排列的顺序 8.电化学腐蚀倾向的判断:自由焓准则当△G<0,则腐蚀反应能自发进行。 |Δ G|愈大则腐蚀倾向愈大。当△G= 0,腐蚀反应达到平衡。当△G> 0,腐蚀反应不能自发进行。 9. 电极:金属浸于电解质溶液中所组成的系统。 10. 电位:金属和溶液两相之间的电位差叫做电极系统的绝对电极电位,简称电位,记为E。 11.电极电位:电极系统中金属与溶液之间的电位差称为该电极的电极电位。 11、平衡电位:当电极反应达到平衡时,电极系统的电位称为平衡电位,记为 Ee 意义:当电极系统处于平衡电位时,电极反应的正逆方向速度相等,净反应速度为零。在两相c、 a 之间物质的迁移和电荷的迁移都是平衡的。 12.、非平衡电位:当电极反应不处于平衡状态,电极系统电位称为非平衡电位 13.标准电位:电极反应的各组分活度(或分压)都为 1,温度为 250C 时,平衡电位 Ee 等于 E0,E0 称为标准电位。 14.平衡电位的意义:平衡电位总是和电极反应联系在一起的。当电极系统处于平衡电位时电极反应的正方向速度和逆方向速度相等,净反应速度为零。在两相之间物质的过程和电荷的迁移都是平衡的。 15.活化极化:电子转移步骤的阻力所造成的极化叫做活化极化,或电化学极化; 浓度极化:液相传质步骤的阻力所造成的极化叫做浓度极化,或浓差极化。电极反应是受电化学反应速度控制。 16. 阳极极化(阴极极化) 答:当通过电流时阳极电位向正的方向移动的现象,称为阳极极化。(当通过电流时阴极电位向负的方向移动的现象,称为阴极极化) 17. 极化:由于电极上有净电流通过,电极电位显著地偏离了未通过净电流时的起始点位的变化现象。 去极化:消除或减弱阳极和阴极的极化作用的电极过程称为去极化作用,则能消除或减弱极化的现象称为去极化。

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