材料的腐蚀与防护知识点 复习用

材料的腐蚀与防护知识点 复习用
材料的腐蚀与防护知识点 复习用

1.常见得三种失效形式:腐蚀、断裂、磨损。

2.材料腐蚀:材料受环境介质得化学作用或者电化学作用而变质与破坏得现象。

3.控制腐蚀得可用方法:

(1)合理得结构设计.

(2)正确选材与发展新型耐腐蚀材料。

(3)采用合理得表面工程技术。

(4)改善环境与合理使用缓蚀剂。

(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、应力作用下得腐蚀断裂。

5.电化学腐蚀就是指金属材料与电解质接触时,由于腐蚀电池作用而引起得金属材料服腐蚀破坏.

6.电极:电极电位较低得电极为负极,电极电位较高得电极为正极;发生氧化反应得为阳极,发生还原反应

得为阴极。

7.电化学腐蚀与化学腐蚀得比较:

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∑viMi=0 ∑viMin+±ne=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

电子传递直接得,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得阴、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.由于电池负极进行得就是氧化反应,其负极就是阳极,正极上进行得就是还原反应,其正极就是阴极。

9.金属腐蚀得电化学历程:

阴极过程:金属以离子形式溶解进入溶液,等电量得电子留在金属表面,并通过电子导体向阴极移动。即,阳极发生氧化反应M→Mn++ ne

阳极过程: 电解质溶液中能够接受电子得物质从金属阴极表面捕获电子而生成新得物质。即,阴极发生还原反应:D+ne→[D? ne]

电荷传递:电荷得传递在金属中依靠电子从阳极流向阴极;在溶液中就是依靠离子得电迁移.

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,金属表面得正离子由于极性水分子得作用,将发生水化.若水化时产生得

水化能足以克服金属晶格中正离子与电子之间得引力,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.等量得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得点阵键能,则金属表面能从溶液中吸收一

部分水化了得金属阳离子,结果使金属表面带正电。

(3)对于某些正点性金属或者导电得非金属浸入到电解液中后,当她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得电位差,这种电位差称为金属/溶液体系得绝对电位差。

12.氢标电位:绝对电位差无法直接测得,规定电位值为零,测量其她电极电位,由此测得得电极电位称为氢标

电位.

13.平衡电极电位: 正、反方向反应速率相等,通过金属/溶液界面得物质转移与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、解脱水化与气体得氧化建立起来得金属与溶液之间得双电层,产生了金属

与溶液之间电位差,称为该金属/溶液体系得绝对电极电位。

15.自腐蚀电位:当从金属到溶液中与从溶液到金属中得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-PH图:将金属腐蚀体系中各种反应得平衡电位与溶液PH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得可能性.

电位pH图得局限:

( 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HO-这种阴离子;

( 4)溶液中pH值不均一;

( 5)不体现钝化区产物得保护性.

17.防止图2、9中点得铁得腐蚀得三种有效途径:

(1)调整腐蚀介质得pH至9~13得范围,使Fe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Fe得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: 金属阳极得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+xH2O→Mn+ ?xH2O +ne-

(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:电极电位较高得金属及其附近溶液构成腐蚀原电池得阴极区,金属阳极溶解后释放得电子转移到阴极区,在那里与阴极去极化剂发生还原反应。

18.电化学腐蚀发生得条件:阴极反应与阳极反应同时进行。

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得现象叫极化现象。

20.阳极极化:电流通过腐蚀电池时,阳极得电极电位向正方向移动得现象.

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得速率大于金属离子离开晶格进入溶液得速率,因此阳极得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:阳极溶解得到得金属离子,将会在阳极表面得液层与溶体本体之间建立浓度梯度,使溶

解下来得金属离子不断向溶体本体扩散。如果扩散速率小于金属得溶解速率,阳极附近金属离子得浓度会升高,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,阴极得电极电位向负方向移动得现象.

活化极化:电子运动速率大于电极反应速率。电子进入阴极得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: 阴极反应得反应物或产物得扩散速率小于阴极放电速率,则反应物与产物分别在阴极附近得液层中降低与升高,阻碍阴极反应得进行,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.腐蚀极化图得作用:解释腐蚀过程;分析腐蚀过程得性质与影响因素;确定腐蚀得主要控制因素;计算腐

蚀速率;研究防腐蚀剂得效果与作用机理。

23.腐蚀极化图用于分析腐蚀速率得影响因素:

(1)其它条件相同时,初始电位差越大,腐蚀电流越大。

(2)如果体系得电阻很小,则电极得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)当金属得平衡电位高于溶液中氢得平衡电位,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得控制因素:初始电位差就是腐蚀得原动力,而极化率、电阻则就是腐蚀过程

得阻力。腐蚀过程中如果某一步骤得阻力远大于其它步骤,则这一步骤对腐蚀得速率影响最大,将其称为腐蚀得控制步骤,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得腐蚀,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得去极化剂(如氧、氧化性物质)存在时,金属腐蚀过程属于典型得析氢腐蚀。

(2)金属表面没有钝化膜或其它成相膜得情况下,由于酸中H+浓度高、扩散系数大,且氢气泡析出产生搅拌作用,故,酸中进行得析氢腐蚀就是一种活化极化控制得阳极溶解过程,浓差极化可忽略。

(3)金属在酸中得析氢腐蚀与pH值有关.

( 4)金属在酸中得析氢腐蚀通常就是宏观均匀腐蚀.

27.析氢腐蚀发生条件:①电解质溶液中必须有H+存在;②腐蚀电池中得阳极金属电位EA必须低于氢

析出电位EH,EA〈EH。

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、浓度与温度。

29.耗氧腐蚀现象:以氧得还原反应为阴极过程得腐蚀,称为氧还原腐蚀,或耗氧腐蚀。与氢离子还原反应

相比,氧还原反应在较高得电位下进行,因此耗氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍。大多数金属在中性与碱性溶液中得腐蚀,少数正电性金属在含溶解氧得酸性溶液中得腐蚀,以及金属在土壤、海水、大气中得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EA必须低于氧得离子化电位

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)氧得双重作用:对易钝化金属可能起腐蚀剂或阻滞剂得作用。

32.氧还原反应过程:(1)氧通过空气与电解液得界面进入溶液;(2)氧依靠溶液中得对流作用向阴极

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.耗氧腐蚀得影响因素:

(1)溶解氧浓度得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)溶液流速得影响:氧浓度一定得情况,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,氧得极限扩散电流密度增大,导致金属腐蚀速率增大。

(3)盐浓度得影响: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得情况,腐蚀速率将降低。

(4)温度得影响:温度升高将使氧得扩散与电极反应加快,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)耗氧腐蚀得一般规律:( 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得控制步骤。( 2)如果金属在溶液中得电位较低并处于活性溶解状态,而氧得扩散相比于氧得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与氢去极化反应共同组成。(4)在扩散控制发生过程中,腐蚀速率仅有氧得扩散速率决定。金属中阴极性杂质或为阴极数量得增加不会明显影响腐蚀速率。

34.什么就是钝化:这种采用外加阳极电流得方法,使金属由活性状态变为钝态得现象,称为电化学钝化或

阳极钝化、

35.局部腐蚀与点腐蚀比较:

全面腐蚀就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得。全面腐蚀导致金属材料大量流失,但由于易于检测与察觉,通常不会造成金属材料设备得突发性失效事故。

局部腐蚀就是指腐蚀几种发生在金属材料表面得特定局部位置,而其余大部分区域腐蚀十分轻微、甚至不腐蚀。

局部腐蚀就是由于电化学因素得不均匀性形成得局部腐蚀原电池导致得金属表面局部集中发生破坏,其阳极区与阴极区一般就是截然分开得.

根据局部腐蚀得特点,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、以及应力与腐蚀因素共同作用得腐蚀六种。

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,金属与电位更高得另一种金属或非金属导体电连接而引起得加速腐蚀称为电偶腐蚀。

影响因素:

1、阴、阳极面积比阴、阳极面积比得比值越大,阳极电流密度越大,腐蚀速率越大。实际生产中,

避免小阳极与大阴极式得电偶结构。

2、环境要素得影响与电偶极性得逆转

环境因素:介质得组成、温度、电解质溶液得电阻、溶液得pH值、环境工况条件得变化等,不仅影响腐蚀速率,还有可能导致电偶极性得逆转。

3、金属特性

偶合金属材料得电化学特性会影响其在电偶序中得位置,从而改变偶合金属得电偶腐蚀敏感性.

控制措施:(1)选用电位差小得金属材料相接触一般工业要求两金属得电位差小于50mV;对于安全性要求较高得航空结构,通常规定接触金属得电位差必须小于25mV、(2)采用合理得表面处理技术钢零件镀锌、镀镉后与阳极化得铝合金零件接触;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得结构( 4)接触金属之间进行电绝缘处理(5)设计阳极状态得部件易于更换与加大尺寸(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、破坏性大得局部腐蚀形式(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Cl-1)与氧化剂。(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得深度,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得影响.材料得点蚀电位越高,耐点蚀能力越强。(2)表面状态与加工硬化得影响。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)热处理与组织结构得影响。热处理导致得第二相析出形态影响奥氏体不锈钢得点蚀敏感性。夹杂物与晶界就是点蚀易形核得地点。2、环境因素( 1)环境介质成分得影响。多数金属得点蚀易发生在含卤素阴离子得溶液中.含侵蚀性卤素阴离子得介质中含有去极化得阳离子,则加速腐蚀。许多含氧得非侵蚀性阴离子,NO3-,CrO42-,SO42-,OH-,CO32-,添加到含Cl-得溶液中,可缓解点蚀.(2)溶液pH值得影响。影响电极电位,对点蚀产生影响。(3)环境温度与介质流动性得影响.一般,温度升高,钝态破坏得活性点增多,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得有利传输,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)表面处理与改善热处理制度(3)缝隙腐蚀

定义:金属材料表面由于狭缝或间隙得存在,腐蚀介质得扩散受到限制,由此导致狭缝内金属腐蚀加速得现象,称为缝隙腐蚀。

主要特征:( 1)同种金属、异种金属、金属与非金属得接触,只要存在满足

缝隙腐蚀得狭缝与腐蚀介质,都会发生缝隙腐蚀。(2)几乎所有得腐蚀介质都能引起缝隙腐蚀,含Cl-得溶液更易.(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、缝隙结构与环境因素影响.

缝隙腐蚀得影响因素(1)缝隙几何因素缝隙得几何形状、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得难以程度、电位分布与宏观电池性能得有效性。(2)环境因素溶液得溶解氧量、电解质溶液得流速、温度、pH值与Cl-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,用焊接取代铆接与螺栓连接( 2)选择耐蚀性材料含Cr, Mo,Ni, N含量高得不锈钢与镍基合金,钛合金,某些铜合金,具有较好得抗缝隙腐蚀性能。( 3)采取电化学保护措施控制电位,避免缝隙腐蚀.

缝隙腐蚀与点腐蚀得比较: (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;

缝隙腐蚀开始就就是闭塞电池作用,且闭塞程度较大。点蚀要在Cl—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,缝隙腐蚀得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得全面活化腐蚀,也可呈现局部点蚀。

(4)晶间腐蚀

特征:晶间腐蚀就是金属在适宜得腐蚀环境中沿着或紧挨着材料得晶粒间界发生与发展得局部腐蚀破坏形态。晶间腐蚀从金属材料表面开始,沿着晶界向内部发展,使晶粒间得结合力大大丧失,以致材料强度几乎完全消失。

影响因素:1、冶金因素得影响:合金成分就是影响晶间腐蚀得重要因素。对于不锈钢,晶间腐蚀得倾向随碳含量得增加而增大。2、热处理因素得影响:热处理过程影响晶间碳化物得沉淀,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、环境因素得影响:凡就是能促进晶粒表面钝化,同时又使晶界表面活化得介质,或可使晶界处得沉淀相发生严重阳极溶解得介质,均为诱发晶间腐蚀得介质。

控制措施:通过科学得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得晶界吸附。

1、不锈钢得晶间腐蚀控制:(1)降低钢中有害元素C, N,P等得含量,提高钢得纯净度。(2)

添加少量稳定化元素,控制晶界吸附与抑制晶界沉淀。(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、其它合金得晶间腐蚀控制: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C,P,Si等杂质元素,提高Cr含量,添加V元素,选择合理得热处理制度。铝合金:降低Fe含量,选择合理得热处理工艺,添加组织晶界析出得元素,细化晶粒

(5)选择性腐蚀

特征:合金在腐蚀过程中,活性较强得组元(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,这种类型得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得某些局部区域,并不断向纵深发展;

(3)点蚀-—成分选择性腐蚀在点蚀得基础上进行。选择性腐蚀发生后,在材料表面留下一个多孔得残余结构,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得合金;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得组织。(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(外加得、残余得、化学变化或相变引起得)与环境介质协同作用下发生得开裂

或断裂现象,称为材料得环境断裂.如果环境介质为腐蚀性环境,则称之为应力作用下得腐蚀。应力腐蚀得特征

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.避免缝隙与可能造成腐蚀得液残留得死角。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得介质组分。尽可能避开SCC敏感温度。降低氧含量、提高pH值。加入缓蚀剂。使用有机涂层或对环境不敏感得金属涂层.控制电位在SCC非敏感区.

39.腐蚀疲劳破坏得特征:金属材料与工程结构在交变应力与腐蚀介质协同、交互作用下导致得破坏现象,

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,抗点蚀性能好得材料,其腐蚀疲劳强度也较高;而

对应力腐蚀断裂敏感得材料,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。提高材料得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.冲击腐蚀现象与特征:冲击腐蚀就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得金属损

伤现象,也称为冲刷腐蚀、磨损腐蚀。

42.冲击腐蚀得控制:对机械零部件或设备得抗冲蚀破坏,控制措施:(1)改善系统设计(2)合理选择

耐冲蚀材料(3)材料恰当得表面处理技术( 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得金属材料及其制品得变质或者破坏称为大气腐蚀。

44.大气腐蚀得类型及特征:干得大气腐蚀、潮得大气腐蚀、湿得大气腐蚀。

45.大气腐蚀机理:在潮、湿得大气条件下,具备电化学腐蚀得电解液膜,金属得大气腐蚀具有电化学腐蚀得

本质。金属表面液膜得形成:水分(降水)、大气湿度或温度变化引起凝聚作用形成。水膜中溶解得盐类、腐蚀性气体,加速与促进金属腐蚀。

46.影响大气腐蚀因素: 1、气候条件得影响:大气得湿度、气温、日照时间、风向、风速、雨水得pH值、各

种腐蚀气体沉积速率与浓度、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得电解液膜,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,金属得临界相对湿度在70%左右.随金属种类、金属表面状态、环境气氛影响( 2)温度与温度差得影响:影响水汽得凝聚、水膜中气体与盐类得溶解度( 3)日照与气温:影响水膜(4)风速与风向:影响污染物、湿度等2、大气中有害杂质得影响:SO2得影响最为严重。其在水中得溶解度比氧高1300倍,在水膜中生产H2SO3或H2SO4,前者就是强去极化剂.HCl就是腐蚀性很强得气体,水中形成盐酸。H2S、NH3引起某些金属得腐蚀。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、提高金属材料自身得耐腐蚀性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:海水就是含盐量很高得电解质、同时溶解一定得氧。大部分金属在海水中都就是以氧

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得金属,氧浓度越高,腐蚀速率越快;

对形成保护性钝化膜得金属,需足够得氧维持钝态,含氧量越高越易钝化,钝化膜越稳定.( 2)含盐量:海水得含盐量影响电导率、也影响含氧量.(3)海水温度:一方面,海水温度升高,扩散加快,电导率增大,电化学反应加快,腐蚀加速;另一方面,温度升高,海水中溶氧量降低,并促进钙质沉淀层形成,缓解腐蚀。( 4)pH值:海洋生物影响pH值.降低,腐蚀加速;升高,促进石灰质沉淀,腐蚀速率降低(5)海水流速:影响供氧量;流速高时,存在气蚀、磨蚀。(6)海洋生物:影响氧气、二氧化碳含量,以及产生H2S;隔离作用,阻碍氧得传输.

50.防护措施:1、开发与合理选用耐蚀材料2、涂层保护3、阴极保护土壤腐蚀特点及防护。

51.土壤腐蚀得特征:大多数金属在土壤中得腐蚀属于氧去极化型电化学腐蚀.

52.土壤腐蚀得几种形式:2、由于杂散电流引起得腐蚀3、由微生物引起得腐蚀地下管道附近,硫杆菌在硫

代硫酸盐上繁殖,产生元素硫,然后氧化硫杆菌将元素硫氧化成硫酸,腐蚀金属.4、其它类型得腐蚀异类金属或新旧管线接触形成得电偶腐蚀,土壤中含盐量不均引起得盐浓差宏观电池腐蚀,以及温度浓差电池等。

53.控制土壤腐蚀得技术措施:( 1)覆盖层保护( 2)电化学保护( 3)土壤处理

54.高温腐蚀分类:按照环境介质得状态,高温腐蚀分为三类:高温气态介质腐蚀、高温液体介质腐蚀、

高温固体介质腐蚀。

55.金属氧化膜完整性:金属氧化膜得完整性就是具有保护性得前提。氧化膜完整性得条件就是氧化时生成

得金属氧化膜得体积(VOX)比这些氧化膜所消耗得金属得体积(VM)要大1<PBR<2、5,可得到保护性较好得氧化膜。

56.金属氧化膜得保护性:金属氧化膜保护性取决于:( 1)膜得完整性。PBR在1~2、5之间(2)膜得

致密性。膜得组织结构致密,金属与O2—在其中扩散系数小,电导率低,可有效阻碍金属与介质中氧得接触.( 3)膜得稳定性.膜得氧化物热力学稳定性要高,难熔、不挥发、且不易与介质作用而破坏( 4)膜得附着性。膜与基体结合良好,有相近得膨胀系数、不易剥落(5)膜得力学性能.膜有足够得强度与塑性,足以经受一定得应力、应变与摩擦作用

57.金属高温氧化基本过程:复杂得物理-化学过程,包括:氧在金属表面得物理吸附-—---→化学吸附—--

——→氧化物生核与长大——---→形成连续得氧化膜--—-—→氧化膜增厚、

58.利用合金化提高金属耐蚀性得途径:提高热力学得稳定性;阻滞阴极过程;阻滞阳极过程;在表面形成致

密、完整得腐蚀产物膜;

59.阴极保护:阴极保护就是将被保护金属构件作为阴极,进行外加阴极极化以降低或防止金属腐蚀得方法。

60.阳极保护:将被保护设备与外加直流电源得正极相连,在一定得电解质溶液中将金属进行阳极极化至一

定得电位,如果在此点位下金属处于钝态并维持钝态,则阳极溶解过程受到抑制,从而使金属得腐蚀速率显著降低,保护设备。称为阳极保护。

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。

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。

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

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》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

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。

2020考题考题高考化学 考题 金属腐蚀与防护

专题24 金属腐蚀与防护 1.钢铁生锈过程发生如下反应: ①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是() A.反应①②中电子转移数目相等B.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀C.反应①中氧化剂是氧气和水D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀2.下列叙述正确的是() ①锌跟稀硫酸反应制H2,加入少量硫酸铜溶液能加快反应速率 ②镀层破损后,白口铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀 ③电镀时,应把镀件置于电解槽的阴极 ④冶炼铝时,把氧化铝加入液态冰晶石中熔融后电解 ⑤钢铁表面常易腐蚀生成Fe2O3·nH2O A.全部B.①③④⑤C.①③⑤D.②④ 3.研究生铁的锈蚀,下列分析不正确 ...的是 A.①中,NaCl溶液中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀 B.②中,生铁片未明显锈蚀的原因之一是缺少H2O C.③中正极反应:O2+4e?+ 2H2O ==4OH? D.对比①②③,说明苯能隔绝O2 4.为使埋在地下的钢管不被腐蚀,所采取的下列措施错误 ..的是 A.向钢管外填埋干燥土壤,避开电解质溶液

B.在钢管外镀上一层锌皮,此锌皮会作负极 C.将钢管连接在直流电源的负极上,作阴极 D.在钢管外涂上油漆、沥青等使与土壤隔绝 5.钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀,发生的原电池反应为:2Fe+2H2O+O2 = 2Fe2++4OH-,以下说法不正确的是 A.负极发生的反应为:Fe-2e-= Fe2+ B.正极发生的反应为:2H2O+O2+4e-= 4OH- C.铁在上述情况下发生的腐蚀称之为电化学腐蚀 D.钢柱在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀 6.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是( ) A.钢铁闸门接在电源的负极上,此方法称为牺牲阳极的阴极保护法 B.电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程 C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气,产物最终转化为铁锈 D.金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同,但电化学腐蚀伴有电流产生 7.下列关于铁制品保护措施的说法中不正确的有 A.在自行车钢圈上镀上一层金属铬,摩擦部位加上机油或黄油 B.在海轮的外壳上常焊有锌块,且定期更新 C.相同条件下,马口铁(表层镀锡)与白铁(表层镀锌)相比,马口铁更为耐用 D.在钢铁中加入锰、铬等金属,以改变钢铁结构起到保护作用 8.利用下图装置,可以模拟铁的电化学防护。下列说法正确的是() A.若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应该置于M处 B.若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法 C.若X为碳棒,K与M连接时,一段时间后溶液的pH减小 D.若X为锌,K与N连接时,X电极产生气泡 9.下列实验装置或操作设计正确、且能达到目的的是( )

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、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。

金属腐蚀与防护考试试卷(附实验)及答案

金属腐蚀与防护试卷1 一、解释概念:(共8分,每个2分) 钝性,碱脆、SCC、缝隙腐蚀 二、填空题:(共30分,每空1分) 1.称为好氧腐蚀,中性溶液中阴极反应为,好氧腐蚀主要为控制,其过电位与电流密度的关系为。 2.在水的电位-pH图上,线表示关系,线表示关系,线下方是的稳定存在区,线上方是的稳定存在区,线与线之间是 的稳定存在区。 3.热力系统中发生游离CO2腐蚀较严重的部位是,其腐蚀特征是,防止游离CO2腐蚀的措施是,运行中将给水的pH值控制在范围为宜。 4.凝汽器铜管在冷却水中的脱锌腐蚀有和形式。淡水作冷却水时易发生脱锌,海水作冷却水时易发生脱锌。 5.过电位越大,金属的腐蚀速度越,活化极化控制的腐蚀体系,当极化电位偏离E corr足够远时,电极电位与极化电密呈关系,活化极化控制下决定金属腐蚀速度的主要因素为、。 6.为了防止热力设备发生氧腐蚀,向给水中加入,使水中氧含量达到以下,其含量应控制在,与氧的反应式为,加药点常在。 7.在腐蚀极化图上,若P c>>P a,极极化曲线比极极化曲线陡,这时E corr值偏向电位值,是控制。 三、问答题:(共24分,每小题4分) 1.说明协调磷酸盐处理原理。 2.自然界中最常见的阴极去极化剂及其反应是什么 3.锅炉发生苛性脆化的条件是什么 4.凝汽器铜管内用硫酸亚铁造膜的原理是什么 5.说明热力设备氧腐蚀的机理。 6.说明腐蚀电池的电化学历程,并说明其四个组成部分。 四、计算:(共24分,每小题8分) 1.在中性溶液中,Fe+2=106-mol/L,温度为25℃,此条件下碳钢是否发生

析氢腐蚀并求出碳钢在此条件下不发生析氢腐蚀的最小pH 值。(E 0Fe 2+/Fe = - ) 2.写出V -与i corr 的关系式及V t 与i corr 的关系式,并说明式中各项的物理意义。 3.已知铜在含氧酸中和无氧酸中的电极反应及其标准电极电位: Cu = Cu 2+ + 2e E 0Cu 2+/Cu = + H 2 = 2H + + 2e E 02H +/H = 2H 2O = O 2 + 4H + + 4e E 0O 2/H 2O = + 问铜在含氧酸和无氧酸中是否发生腐蚀 五、分析:(共14分,每小题7分) 1.试用腐蚀极化图分析铁在浓HNO 3中的腐蚀速度为何比在稀HNO 3中的腐蚀速度低 2. 炉水协调磷酸盐-pH 控制图如图1,如何根据此图实施炉水水质控制,试分析之。 15 20 pH (25o C) 9.809.609.409.209.008.80 2 3 4 5 6 7 8 9 10 R =2.8R =2.6 R =2.4R =2.3R =2.2R =2.1 图1. 协调磷酸盐—pH 控制图 金属腐蚀与防护试卷2

四川大学材料学院材料腐蚀与防护复习提纲

四川大学材料学院2013-2014学年材料腐蚀与防护复习提纲 名词解释 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。 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(10nm~1um )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(1um~1mm )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区或钝化区,以减小或防止金属腐蚀的方法。 14.浓差极化:在阳极过程中,产生的金属离子首先进入阳极表面附近的溶液中,如果进入到溶液中的金属离子向远离阳极表面的溶液扩散的缓慢时,会使阳极附近的金属离子浓度增加,阻碍金属继续溶解,必然使阳极电位往正方向移动,这种极化成为浓差极化。 15.高温热腐蚀:高温热腐蚀是指金属材料在高温工作时,基体金属与沉淀在工作表面的沉积盐及周围工作气体发生综合作用而产生的腐蚀现象。 16.P-B 比:氧化过程中生成氧化膜的体积与生成这些金属氧化膜所消耗的金属的体积之比 17.析氢过电位:是电流密度的函数,因此只有对应的电流密度的数值时,过电位才具有明确的定量意义。 18.钝性:金属或合金在某种条件下,由活化状态转化为钝态的过程称为钝化,金属(合金)钝化后所具有的耐蚀性称为钝性。 19.腐蚀原电池:只能导致金属材料破坏而不能对外界做功的短路原电池。 20.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》 21.析氢腐蚀:以氢离子作为去极化剂,在阴极上发生2H++ 2e-=H2↑的电极反应叫氢去极化反应,由氢去极化引起的金属腐蚀。 22.交换电流密度:一个电极处于平衡态时,电极的氧化和还原两个方向正好相反的反应仍在不断进行,只是速率相等而宏观上观察不到变化。电极处于电化学平衡时,正向与逆向电流密度相等时,其单位电流密度的绝对值。 24. 浓差极化:在阳极过程中产生的金属离子首先进入阳极表面附近的溶液中,如果进入到溶液中的金属离子向远离阳极表面的溶液扩散得缓慢时,会使阳极附近的金属离子浓度增加,阻碍金属继续溶解.必然使阳极电位住正方向移动,产生阳极极化 25. 活化极化:是指由于电极反应速度缓馒所引起的极化,或者说电极反应是受电化学反应速度控制,因此活化极化也称电化学极化。 涂层材料一般包括金属材料和陶瓷材料两大类。 ) /ln(0i i b a +=η

腐蚀与防护复习题

腐蚀与防护复习题2004.7. 1.举例说明研究腐蚀的重要意义。 2.金属的主要腐蚀形态有哪些?画出各腐蚀形态的示意图。 3.表示均匀腐蚀速度的方法有哪些?它们之间有何联系? 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V失和V深。试问铁在此介质中是否耐蚀? 5.合金氧化有什么特点?如何提高合金的抗氧化性能?指出其理论依据。 6.金属的高温硫化与氧化相比较有什么特点? 7..右图有哪些作用? 举例说明。 8.如何防止和阻碍金属与合金 的碳化? 9.腐蚀倾向的热力学判据是什 么?以Fe为例,说明它在潮湿大气中 可否自发生锈。 10.如何用电化学判据说明金属 电化学腐蚀的难易,有何局限性? 11.何谓电位――pH图?举例说 明其用途及局限性。 12.何谓腐蚀电池?有哪些类型? 举例说明可能引起的腐蚀种类。 13.什么是极化?何谓电化学极 化?何谓浓差极化? 14.举例说明有哪些可能的阴极 去极化剂?当有几种阴极去极化剂同 时存在时,如何判断哪一种发生还原 的可能性最大?自然界中最常见的阴 极去极化反应是什么? 15.在活化极化控制下决定腐蚀 速度的主要因素是什么? 16.浓差极化控制下决定腐蚀速 度的主要因素是什么? 17.混合电位理论的基本假说是 什么? 18.何谓腐蚀极化图?举例说明 其应用。 19.何谓腐蚀电位?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。 20.试用混合电位理论分析多电极腐蚀体系中各金属的腐蚀行为。 21.何谓析氢腐蚀?发生析氢腐蚀的必要条件是什么? 22.说明影响析氢腐蚀的主要因素及防止方法,并解释其理由。 23.何谓吸氧腐蚀?发生吸氧腐蚀的必要条件是什么? 24.说明吸氧腐蚀的阴极控制过程及其特点。 25.影响吸氧腐蚀的主要因素是什么?为什么? 26.比较析氢腐蚀和吸氧腐蚀的特点。 27.碳钢的成分和组织对其在酸中和海水中腐蚀的影响如何?为什么? 28.何谓金属的钝化?金属的阳极钝化和自钝化的差别是什么? 29.画出金属的阳极钝化曲线,并说明该曲线上各特性区和特性点的物理意义。 30.衡量金属钝化性能优劣的电化学参数是什么?

金属腐蚀与防护课后习题答案93943

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/ P m-摩尔质量 氧化物的体积:V MO= m'/ P ' 用? = V M O V M = m' P/ (m P ') 当申> 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 Mo(3 3.4WO3 3.4V2O5 3.2 Nb2O5 2.7Sb2O5 2.4Bi2O5 2.3 Cr2O3 2.0TiO2 1.9MnO 1.8 FeO 1.8Cu2O 1.7ZnO 1.6 Ag2。 1.6NiO 1.5PbO2 1.4 SnQ 1.3Al2O3 1.3CdO 1.2 MgO 1.0CaO0.7 MoO WO 3 V 2C5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。 Cr2C3 TiO 2 MnO FeO Cu 2O ZnO Ag 2O NiO PbO 2 SnO 2 Al 2O3 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

相关文档
最新文档