材料腐蚀学进展-华中科技大学研究生院
附件6．化学与化工学院（系、所）国际一流水平研究生课程简介
材料腐蚀学复习题
一、填空 1、相界表面处理材料防腐蚀方法有覆盖层保护、表面转化膜和电化学保护这三 种方法。 2、在工程设计建造之初，乃至使用过程中，必须最大限度地防止材料的腐蚀破坏， 从而延长工程项目的同步使用寿命，使得经济造价最合理。 3、金属在腐蚀介质和交变应力共同作用下引起的破坏为腐蚀疲劳。 4、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。 5、合理选材的总原则是：所有零部件都要达到同步劣化，即各零部件的寿命应与 整体工程结构寿命同步。 6、材料失效三要素是：断裂、磨损和磨蚀。 7、技术经济计量学中，Uhlig（初世宪）公式计算比较法的缺点是没有动态考虑年利 率，等效年度费用计算比较法考虑了动态年利率，是更精确计算法。 8、设备外形应避免积水，减少积水间隙，凹槽和坑洼，贮罐和容器的内部形状应有 利于液体排放，管道系统内部要流线化，立式热交换器的上端管束应与管板平齐，卧式热交换器最好向出口端倾斜，避免残留液体。 9、装置和设备的选址要考虑到风向、水流等环境条件带来的腐蚀问题。注意设备 之间的相互影响，避免腐蚀液体泄漏，腐蚀性气流，振动、高温管道等造成的危害。 10、有腐蚀性介质的工序应安排在首工序或尾工序执行，或工序隔离，以减少对 其他工序的污染。 11、土壤中透气性，湿度和金属离子影响土壤的电阻率，生物菌和矿物质影 响土壤的pH，pH和溶氧量则影响土壤的氧化还原电位，进而一起影响土壤的腐蚀速率。 12、钢材受到硫化氢腐蚀以后阳极的最终产物是硫化亚铁，该产物通常是一种有缺陷 的结构，它与钢铁表面的粘结力差，易脱落，易氧化，且电位较正，因而作为阴极与钢铁基体构成一个活性的微电池，对钢基体继续进行腐蚀。 13、在酸性油气田水中，带负电荷的氯离子，基于电价平衡，它总是争先吸附到钢铁 的表面，因此，氯离子的存在往往会阻碍保护性的硫化铁膜在钢铁表面的形成。但氯离子可以通过钢铁表面硫化铁膜的细孔和缺陷渗入其膜内，使膜发生显微开裂，于是
2014华中科技大学工程力学试卷
华中科技大学 《工程力学实验》（A 卷，闭卷，90分钟） 2013-2014年第2学期（机械平台） 班级___________________ 学号____________________姓名____________________ 一．(本题共30分) 简答题（含选择和问答题） 1. 选择题（6分）: 试件材料相同，直径相同，长度不同测得的断后伸长率δ、截面收缩率ψ是（ ）。 A ．不同的 B. 相同的 C. δ不同，ψ相同 D ．δ相同，ψ不同 2. 选择题（6分）: 铸铁压缩实验中，铸铁的破坏是由（ ）引起的。 A 正应力 B 与轴线垂直的切应力 C 与轴线成45°的切应力 D 以上皆是 3. 选择题（6分）: 铸铁圆棒在外力作用下，发生图示的破坏形式，其破坏前的受力状态如图（ ）。 4. 选择题（6分）: 如图示，沿梁横截面高度粘贴五枚电阻应片，编号如图，测得其中三枚应变 片的应变读数分别为80εμ、 38εμ和-2εμ，试判断所对应的应变片编号为（ ）。 A ．1、2、3； B ．5、4、2； C ．5、4、3； D ．1、2、4。
5. 在电测实验中，应变片的灵敏系数为片K =2.16时，若将应变仪的灵敏系数设置为仪K =2.30，在加载后，应变仪读数ds ε=400 με (单臂测量情况下)，则测点的实际应变ε为多少？（6分） 6. 分析低碳钢拉伸曲线与扭转曲线的相似处和异同点？（6分） 二．在低碳钢拉伸实验中，采用初始直径d 0=10mm 的标准圆截面试样，峰值载荷F b =35.01kN ，其断裂时的载荷F d =29.05kN, 断面收缩率为64.1%。请据此计算该试样的抗拉强度和断裂时破坏面的真实正应力。（15分）
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%
2019年华中科技大学材料学院复试经验分享
1、复试名单人数和最终录取人数 两者比例每年有所变化，就材料加工、数字化成形和电子封装来说（这三个本科专业统一招生，对应硕士专业是材料加工工程），2018年参加复试的同学很多，最后淘汰近一半；而2019年参加复试的只有30个，招收了25个。但是这两年最终招收的人数基本一致，也就是25个左右。从这个角度上看，进复试也不一定能稳稳录取，所以越是初试不占优势的同学，就越要重视复试。 2、复试占比 去年复试各项内容以及分数、最终成绩的计算方法：复试成绩包括笔试、英语面试以及专业面试，分别占复试成绩的40%、20%和40%。 总成绩=(初试分数/5) ×60%+复试分数×40% 由此可见复试占比不低。材料学院复试分数占比高，个人觉得难度不高（比起初试可简单太多！），不过要拿到高分还是需要好好准备。 2019年复试内容、形式和时间安排 （温馨提示：直到距离复试一周的时间，官网才发布具体的复试内容文件，2019年材料加工的复试内容与前年不同。因此提前准备复试，虽然可能会复习到一些无用的知识，但对你多少会有好处。）
1、材料学、纳米科学与技术、材料物理与化学专业 1）笔试（总分40 分）：含金属学及热处理、陶瓷材料学、高分子化学与物理三组试题任选一组试题作答; 2）英语测试（总分20 分）：包括简短的英文对话、听录音回答问题、阅读专业文献并回答问题； 3）专业面试（总分40 分）：考生从若干题中抽取一题解答，并回答老师提问。 2、材料加工工程、数字化材料成形专业、电子封装专业 1）笔试（总分40 分）：含材料成形工艺、材料成形装备及自动化、微连接原理三组试题，考生可任选其中一组题作答; 2）英语测试（总分20 分）：包括简短的英文对话；听录音回答问题；阅读专业文献回答问题; 3）专业面试（总分40 分）：考生从若干题中抽取一题解答，并回答老师提问。 3、全日制材料工程专业、非全日制材料工程专业 1）笔试（总分40 分）：含材料科学基础、材料成形工艺两组试题，考生可任选其中一组作答； 2）英语测试（总分20 分）：包括简短的英文对话；听录音回答问题；阅读专业文献回答问题；
材料腐蚀复习
一、名词解释 哈菲价法则：合金元素对金属氧化物晶体缺陷影响的规律。 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。 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。 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。 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。 潮大气腐蚀：相对湿度Rh<100%，在金属表面上存在肉眼不可见的薄液膜,随水膜厚度增加,V-迅速增大。 干大气腐蚀：空气十分干燥，金属表面上不存在水膜,金属的腐蚀属于常温氧化。
湿大气腐蚀：相对湿度Rh≈100%，金属表面上形成肉眼可见的水膜，随水膜厚度增加， V-逐渐减小。 杂散电流腐蚀：是指直流电源设备漏电进入土壤产生的电流，对地下管道、贮罐、电缆等金属设施，造成严重的破坏的腐蚀。 牺牲阳极法阴极保护：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。 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。 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。 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。 活化极化（电化学极化）：如果金属离子进人到溶液里的速度小于电子从阳极迁移到阴极的速度，则阳极上就会有过多的带正电荷金属离子的积累，由此引起电极双电层的负电荷减少，于是阳极电位就向正方向移动，产生阳极极化。 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
材料腐蚀的分类
材料腐蚀的分类 材料腐蚀类别与相应机理 金属和它所处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。腐蚀现象是十分普遍的。从热力学的观点出发，除了极少数贵金属Au、Pt 等外，一般材料发生腐蚀都是一个自发过程。金属很少是由于单纯机械因素（如拉、压、冲击、疲劳、断裂和磨损等）或其他物理因素（如热能、光能等）引起破坏的，绝大多数金属的破坏都与其周围环境的腐蚀因素有关。 1.1金属的高温氧化腐蚀 1.1.1高温氧化腐蚀概念 在大多数条件下，使用金属相对于其周围的气态都是热不稳定的。根据气体成分和反应条件不同，将反应生成氧化物、硫化物、碳化物和氮化物等，或者生成这些反应产物的混合物。在室温或较低温干燥的空气中，这种不稳定性对许多金属来说没有太多的影响。因为反应速度很低。但是随着温度的上升，反应速度急剧增加。这种在高温条件下，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。 从广义上看，金属的氧化应包括硫化、卤化、氮化、碳化，液态金属腐蚀，混合气体氧化，水蒸气加速氧化，热腐蚀等高温氧化现象；从狭义上看，金属的高温氧化仅仅指金属（合金）与环境中的氧在高温条件下形成氧化物的过程。 1.1.2高温氧化腐蚀机理 研究金属高温氧化时，首先应讨论在给定条件下，金属与氧相互作用能否自发地进行或者能发生氧化反应的条件是什么，这些问题可通过热力学基本定律做出判断。 金属氧化时的化学反应可以表示成： Me (s)+O 2(g)→MeO 2(g) 对该式来说： 可知，只要知道温度T 时的标准自由能变化值，即可得到该温度下的金属氧化物分解压，然后将其与给定条件下的环境氧分压比较就可判断金属氧化反应式的反应方向。 在一个干净的金属表面上，金属氧化反应的最初步骤是气体在金属表面上吸附。随着反应的进行，氧溶解在金属中，进而在金属表面形成氧化物薄膜或独立的氧化物核。在这
2014年华中科技大学网络教育土木工程材料力学作业(1-13)课件
材料力学作业 第一题绪论和轴向拉压问答题 1. 杆件变形的基本形式有哪几种？ 答：拉伸（压缩），扭转，弯曲 2 何谓构件的强度和刚度？ 答：强度是在遭到外力时，材料抵抗破坏的能力；刚度是在遭到外力时，材料抵抗变形的能力 3．何谓轴力图？ 答：表示轴力沿杆轴线方向变化的图形，称为轴力图 4. 何谓截面法？叙述截面法的三个步骤？ . 答：1. 计算杆件内力的基本方法称为截面法。 2. 截面法的三个步骤是： 1. 沿该截面假想地把构件分成两部分。任意取出一部分作为研究对象，并 弃去另一部分 2. 用作用于截面上的内力代替弃去部分对取出部分的作用 3. 建立取出部分的平衡方程，确定未知的内力第二题轴向拉压单选1 关于约束的说法是（ D ） A、柔体约束，沿柔体轴线背离物体。 B、光滑接触面约束，约束反力沿接触面公法线，指向物体。 C、固定端支座，反力可以正交分解为两个力方向假设。 D、以上 A B 正确。 2 .构件的刚度是指构件（ C ） A、抵抗破坏的能力 B、不产生变形的能力 C、抵抗变形的能力 D、保持平衡的能力
3.材料力学中的内力是指（ B ） A.物体内部的力 B .物体内部各质点间的相互作用力 C .由外力作用引起的变形量 D.由外力作用引起的某一截面两侧各质点间相互作用力的合力的改变量 4 两根截面面积相等但截面形状和材料不同的拉杆受同样大小的轴向拉力，它们的应力是否相等？B （A）不相等； （B）相等； （C）不能确定； 5.拉（压）杆应力公式的应用条件是：（ B ） A.应力在比例极限内； B .外力合力作用线必须沿着杆的轴线； C .应力在屈服极限内； D.杆件必须为矩型截面杆。 6 下列结论哪些是错误的__D________： A.构件的强度表示构件抵抗破坏的能力， B.构件的刚度表示构件抵抗变形的能力， C.构件的稳定性表示构件维持其原有平衡形式的能力， D.构件的强度、刚度和稳定性愈高愈好。 7.构件的强度是指构件（ A ） A.抵抗破坏的能力 B .不产生变形的能力 C .抵抗变形的能力 D.保持平衡的能力 正确答案： 1.D、2.C、3.B.、4.B、5.B、6.D、7.A 第三题轴向变形分析 1 .直杆如图所示，已知横截面面积为A，材料弹性模量为E，分析： （1）杆的轴力图是否正确？； （2）全杆的总变形计算是否正确？。
材料腐蚀的种类、危害和解决办法
材料腐蚀的种类、危害及解决办法 腐蚀是指材料受周围环境的 作用，发生有害的化学变化、电化学变化或物理变化而失去其 固有性能的过程。通常环境介质对材料有各种不同的作用，其 中有多种作用可导致材料遭受破坏，但只有满足以下两个条件，才称为腐蚀作用：①材料受介质作用的部分发生状态变化，转变成新相。②在材料遭受破坏过程中，整个腐蚀体系的自由能降低。 材料腐蚀发生在材料表面。按腐蚀反应进行的方式分为化学腐蚀和电化学腐蚀。前者发生在非离子导体介质中；后者发生在具有离子导电性的介质中，故可通过改变材料的电极电位来改变腐蚀速度。按材料破坏特点分为均匀腐蚀、局部腐蚀和选择性腐蚀。均匀腐蚀指材料表面各处腐蚀破坏深度差别很小，没有特别严重的部位，也没有特别轻微的部分。局部腐蚀是材料表面的腐蚀破坏集中发生在某一区域，主要有孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀等。选择性腐蚀是金属材料在腐蚀介质中，其活性组元产生选择性溶解，由金属材料合金组分的电化学差异所致。按腐蚀环境又分为微生物腐蚀、大气腐蚀、土壤腐蚀、海洋腐蚀和高温腐蚀等。 金属材料以及由它们制成的结构物，在自然环境中或者在工况条件下，由于和其所处环境介质发生化学或者电化学作用而引起的变质和破坏，这种现象称为腐蚀，其中也包括上述因素和力学因素或者生物因素的共同作用。某些物理作用例如金属材料在某些液态金属中的物理溶解现象也可以归入金属腐蚀范畴。一般而言，生锈专指钢铁和铁基合金而言，它们在氧和水的作用下形成了主要由含水氧化铁组成的腐蚀产物铁锈。有色金属及其合金可以发生腐蚀但并不生锈，而是形成和铁锈相似的腐蚀产物，如铜和铜合金表面的铜绿，偶尔也被人称作铜锈。由于金属和合金遭受腐蚀后又回复到了矿石的化合物状态，所以金属腐蚀也可以说是冶炼过程的逆过程。上述定义不仅适用于金属材料，也可以广义地适用于塑料、陶瓷、混凝土和木材等非金属材料。例如，涂料和橡胶由于阳光或者化学物质的作用引起变质，炼钢炉衬的熔化以及一种金属被另一种金属熔融液态金属腐蚀，这些过程的结果都属于材料腐蚀，这是一种广义的定义。金属及其合金至今康 昆 勇
【本科试卷】【华中科技大学试题】材料力学期末试卷+答案(2005-2006学期
华中科技大学土木工程与力学学院 《材料力学》试卷与答案 2005-2006学期 一、问答题（20 分，每小题5 分） 1、在推导材料力学的某些基本理论和方法时，需要作一些必要的假设。试列举其中的三个假设。 答：略； 2、对于低碳钢，何谓σP ？ 答：比例极限； 3、工程中经常使用工字梁，从力学的角度看，工字梁的优点是什么？ / A 高，能充分利用材料。 答：与矩形梁和圆形截面相比，工字梁的W z 4、图示为材料相同、长度相等的等截面圆杆和变截面圆杆，试问哪一种杆件承受冲击的能力强？简述理由。 （a）（b） 答：不好定性判别。因为a 杆的动载系数小于b 杆的动载系数，但a 杆的静应力大于b 杆的静应力。 二、图示为内外直径比值α=1/ 2 的空心圆轴，其转速度n为每分钟300 转，主动轮输入的功率N1＝500 马力，三个从动轮输出的功率分别为N2＝150 马力，N3＝150 马力，N4＝200 马力。已知材料参数：G＝80Gpa，[τ]= 40MPa ;单位长度杆的允许扭转角[?]= 0.3o/ m 。试按照
强度条件和刚度条件选择轴的外径。（15） 提示： m = 7024 N ( N ? m ) ，N 的单位为马力。 n 解: 计算作用于各轮上的外力偶矩： m = 7024 N 1 1 n = 7024 × 500 = 111700N .m ; 300 m 2 = m 3 = 7024 N 2 n = 3512 N .m ; m = 7024 × 200 = 4680 N .m 4 300 作扭矩图： 可见： τ max = 7024 N .m 由强度条件： τ max = T max W t = 16T max πD 3 (1 ? α 4 ) ≤ [τ ]
材料腐蚀
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=39X10-12 cm2/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 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。 宏观电池：通常是指由肉眼可以见到的电极所构成的“大电池”。 微观电池；在金属表面上由于存在许多微小的电极而形成的电池称为微电池。
华中科技大学材料加工工程简介
华中科技大学材料加工工程简介 2005-12-31 12:58:14 华中科技大学考研共济网 ·[考研一站式]华中科技大学硕士招生相关文章索引 ·[考研一站式]华中科技大学硕士专业课试题、[订购]考研参考书、专业目录学科概况kaoyantj 112室 华中科技大学国家重点学科材料加工工程简介济 该学科由铸、压、焊及热处理组成。1988年评为国家重点学科，1990年建立了塑性成形模拟与模具技术国家重点实验室，1996年列入国家“211工程”重点学科，1998年被批准建立科技部快速原型制造技术生产力促进中心，同年，获国家一级学科博士点授予权和博士后流动站。该学科自1988年以来共完成国家及省部级科研项目168项，获国际奖3项，获国家及省部级奖72项，发明专利16项，实用新型专利27 项，发表论文1400余篇，被三大索引检索收录170篇。目前共承担国家及省部级科研项目126项，在研项目经费共2098万元。学科研究设施先进，拥有一支由院士和知名教授率领的整体水平高、结构合理的师资队伍、国内外博士占37％。021- 主要研究方向及学术带头人48号 ①现代模具技术，以CAD／CAE／CAM技术为基础，包括塑性成形模拟及模具技术、塑料成型模拟及模具技术、铸造凝固过程模拟、新型模具材料及表面处理等面向新产品开发的模具快速设计与制造。学术带头人：李志刚、李德群、崔崑。彰武 ②快速成形与制模，包括快速原型制造系列技术、快速金属硬模制造，对薄材叠层、粉末激光烧结、光固化等成形的材料、工艺、数据处理、控制等关键技术进行系统、深入的研究。学术带头人：黄树槐、张海鸥、叶升平。021- ③精密成形，包括液态金属精确成形、固态金属塑性精密成形领域的研究。学术带头人：夏巨谌、黄乃瑜、罗吉荣。辅导 ④材料加工设备及其自动化，包括塑性成型设备的数控技术研究与开发、新型塑性成型设备的开发、焊接过程自动化及其在线检测设备开发、绿色铸造成套工艺设备开发等。学术带头人：李志远、莫健华、樊自田。辅导 ⑥激光材料加工及其质量控制，包括激光焊接与切割理论及技术、激光加工过程实时监测技术、激光材料表面改性、激光纳米粉体制备及应用等方面的研究。学术带头人：谢长生、胡伦骥、刘建华。 正门对面 学科基地建设 共济网 拟建设的模具(零件)数字化成形实验研究基地济 随着计算机信息技术的高速发展，计算机信息技术及应用已渗入了材料学科的各个领域，材料的数
材料腐蚀知识点教学文案
1.金属材料最重要、最常见的破坏形式是断裂、磨损和腐蚀。 （1）断裂（crack）是指金属构件受力超过其弹性极限、塑性极限而发生的破坏。可从不同角度分为脆性断裂、塑性断裂、沿晶断裂、穿晶断裂、机械断裂等等。断裂的结果，使构件失效，但金属材料本身还可重新熔炼再用。 （2）磨损(wear)是指金属表面与其相接触的物体或与其周围环境发生相对运动，因摩擦而产生的损耗或破坏。它是个渐变过程。有时磨损了的零件还可修复。例如，用电刷镀可修复轻微磨损的轴。 （3）腐蚀(corrosion)是指金属在其周围环境的作用下引起的破坏或变质现象。从不同角度，曾对腐蚀下过不同的定义，如： (1)“材料因与环境反应而引起的损坏或变质”； (2)“除了单纯机械破坏之外的一切破坏”； (3)“冶金的逆过程”； (4)“材料与环境的有害反应”。 2.金属腐蚀（Corrosion of metals）：金属与周围环境(介质)之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质。就是说，金属腐蚀发生在金属与介质间的界面上。由于金属与介质间发生化学或电化学多相反应，使金属转变为氧化(离子)状态。可见，金属及其环境所构成的腐蚀体系以及该体系中发生的化学和电化学反应就是金属腐蚀学的主要研究对象。 一、腐蚀分类方法 由于腐蚀领域广而且多种多样，因此有不同的分类方法。最常见的是从下列不同角度分类：(1) 腐蚀环境:按腐蚀环境分类最合适，可分为潮湿环境、干燥气体、熔融盐，各种腐蚀试验研究方法主要取决于腐蚀环境； (2) 腐蚀机理：潮湿环境下属电化学机理，干燥气体中为化学机理。 (3) 腐蚀形态类型：点蚀、应力腐蚀、断裂 (4) 金属材料：在手册中是常见的和实用的，但从分类学观点来看，效果不好。 (5) 应用范围或工业部门：实为按环境分类的特殊应用 (6) 防护方法：是从防腐蚀出发，根据采取措施的性质和限制进行分类，如： a. 改变金属材料本身。如改变材料的成分或组织结构，研制耐蚀合金。 b. 改变腐蚀介质。如加入缓蚀剂，改变介质的pH值等。 c.改变金属/介质体系的电极电位。如阴极保护和阳极保护等。 d.借助表面涂层把金属与腐蚀介质分开。 二、按腐蚀环境分类 根据腐蚀环境，腐蚀可分为下列几类。 1.干腐蚀(dry corrosion) (1) 失泽:金属在露点以上的常温干燥气体中腐蚀(氧化)，生成很薄的表面腐蚀产物，使金属失去光泽，为化学腐蚀机理。 (2) 高温氧化:金属在高温气体中腐蚀(氧化)，有时生成很厚的氧化皮。在热应力或机械应力作用下可引起氧化皮剥落。属于高温腐蚀。 2. 湿腐蚀(humid corrosion) 湿腐蚀主要是指潮湿环境和含水介质中的腐蚀。绝大部分常温腐蚀属于这一种。为电化学腐蚀机理。湿腐蚀又可分为以下两类。 (1) 自然环境下的腐蚀：大气腐蚀、土壤腐蚀、海水腐蚀、微生物腐蚀。 (2) 工业介质中的腐蚀：酸、碱、盐溶液中的腐蚀；工业水中的腐蚀；高温高压水中的腐蚀。 3. 无水有机液体和气体中的腐蚀(化学腐蚀机理) (1) 卤代烃中的腐蚀，如Al在CCl4和CHCl3中的腐蚀。
第5章 材料力学基础
第二篇材料力学 第五章材料力学基础 学习目标： 1.了解变形固体及其基本假定。 2.初步了解杆件的基本变形形式。 3.了解内力的含义。 4.了解截面法的基本步骤。 5.理解杆件、横截面、轴线定义。 6.理解应力的定义，领会任意应力分解为正应力与剪应力。 在静力学中，我们把物体都看作是刚体，实际上这样的刚体是不存在的。任何物体受力后，其几何形状和尺寸都会发生一定程度的改变。构件几何形状和尺寸的改变，称为变形。材料力学是研究构件的强度、刚度、稳定等方面问题的，这些问题的研究，都要与构件在荷载作用下产生的变形相联系，因此，固体的可变形性质就成为重要的基本性质之一而不容忽略。 第一节变形固体的性质及其基本假设 一、变形固体的概念 材料力学所研究的构件，其材料的物质结构和性质虽然千差万别，但却具有一个共同的特性，即它们都由固体材料制成，如钢、木材、混凝土等，而且在荷载作用下会产生变形。因此，这些物体统称为变形固体。 变形固体在外力作用下产生的变形，就其变形性质可分为弹性变形和塑性变形。 弹性是指变形固体当外力去掉后能恢复原来形状和尺寸的性质。例如，一个弹簧在拉力作用下要伸长，当拉力不太大时，外力去掉后它仍能恢复原状，这表明弹簧具有弹性。弹性变形是指变形体上的外力去掉后可消失的变形。如果外力去掉后，变形不能全部消失而留有残余，此残余部分就称为塑性变形，也叫做残余变形。 去掉外力后能完全恢复原状的物体称为理想弹性体。 实际上，并不存在理想弹性体，但由实验得知，常用的工程材料如金属、木材等当外力不超过某一限度时（称弹性阶段），很接近于理想弹性体，这时可将它们视为理想弹性体。 工程中大多数构件在荷载作用下，其几何尺寸的改变量与构件本身的尺寸相比，常是很微小的，我们称这类变形为“小变形”。
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。
金属材料的电化学腐蚀与防护
金属材料的电化学腐蚀与防护 一、实验目的 1.了解金属电化学腐蚀的基本原理。 2.了解防止金属腐蚀的基本原理和常用方法。 二、实验原理 1．金属的电化学腐蚀类型 (1)微电池腐蚀 在 由于?O(Fe2＋/Fe)< ?O（Cu2＋/Cu），两者构成了宏电池，铁作为阳极，失去电子受到腐蚀（属于吸氧腐蚀）。两极的电极反应式分别如下： 阳极反应式： Fe = Fe2＋＋2e－ 3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) 阴极(铜表面)反应式： O2＋2H2O ＋4e－= 4OH－ 在阴极由于有OH－生成，使c(OH－)增大，所以酚酞变红。
②金属铁和锌直接接触，环境同上，则由于?O(Zn2＋/Zn)< ?O(Fe2＋/Fe)， 锌作为阳极受到腐蚀，而铁作为阴极，铁表面的氧气得电子后不断生成氢氧根离子，导致酚酞变红（属于吸氧腐蚀）。两极的电极反应式分别如下：阳极反应式： Zn = Zn2＋＋2e－ 3Zn2＋＋2[Fe(CN)6]3－= Zn3[Fe(CN)6]2 (黄色沉淀) 阴极（铁表面）反应式： O2＋2H2O ＋4e－= 4OH－ 三、实验用品 仪器：0mL小烧杯，小试管（3支），10mL小量筒（1只）铁片，铜丝，锌 丝，滤纸片（若干），塑料镊子，洗瓶，细砂纸（约3×3cm2）。 药品：NaCl（0.1 mo1·L－1），K3[Fe(CN)6]（0.1 mo1·L－1），乌洛托品(CH2)6N4（20％），CuSO4（0.1 mo1·L－1），HCl（0.1 mo1·L－1、6 mo1·L－1，浓），酚酞（0.5％），洗洁精，检验液（3％的CuSO4），磷化液（配方：H3PO4（85％）：45g·L－1，ZnO：28 g·L－1，Zn(NO3)2：28 g·L－1，NaF：2 g·L－1 ，HNO3（浓）：29 g·L－1）。 四、实验内容 1．金属的电化学腐蚀
材料腐蚀2
1、工程材料和结构中最重要和最常见的三种失效形式为：腐蚀、断裂、磨损 2、材料腐蚀的定义：材料受环境介质的化学作用或电化学作用而变质和破坏的现象 3、按腐蚀机理分类：化学腐蚀、电化学腐蚀 4、按腐蚀形态分类：普遍性腐蚀、局部腐蚀、应力作用下的腐蚀断裂 5、均匀腐蚀程度的评定方法：重量法、深度法、电流密度表征法 1、热力学与动力学的区别：热力学主要研究一个反应进行时的热量和能量的变化，动力学是研究物质性质随时间变化的非平衡的动态体系。热力学告诉你能不能发生反应。动力学告诉你反应要多长时间 2、电化学腐蚀的定义：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腐蚀破坏 3、无论是化学腐蚀还是电化学腐蚀，都会使金属元素的价态升高而被氧化，但是化学腐蚀和电化学腐蚀有着显著的区别 4、按照电化学的定义，电极电位较低的称为负极，电极电位较高的称为正极。发生氧化反应的称为阳极，发生还原反应的称为阴极。 5、腐蚀原电池：只能导致金属材料破坏而不能对外做有用功的短路原电池 6、实际上，在电解液中的两种金属不一定要有导线连接才能组成腐蚀电池，两种金属直接接触也能组成腐蚀电池 7、腐蚀电池是有阴极、阳极、电解质溶液和连接阴极与阳极的电子导体等几部分组成，缺一不可 8、腐蚀电池的工作历程：阳极过程、阴极过程、电荷传递 9、一次产物：腐蚀过程中，阳极反应和阴极反应的直接产物 10、二次产物：随着腐蚀的不断进行，电极表面附近的一次产物浓度不断增加，阳极区附近金属离子的浓度增高，阴极区附近由于H+放电和水中溶解氧的还原使得ph值升高，溶液中产生了浓度梯度，一次产物发生扩散，阴极、阳极过程中，一次产物在扩散过程中相遇并形成难溶化合物的过程 11、一般情况下，金属的腐蚀时按电化学机理进行的，金属电化学腐蚀的自发倾向除了可用G判断外，更为方便的是采用电极电位或标准电极电位来判断 12、电化学腐蚀中电极的含义一般是指电子导体和离子导体组成的体系，常以金属|溶液表示 13、有时也将电极材料，即电子导体称为电极，这时“电极”不代表电极体系，而是电极体系中电极材料本身 14、电极电位产生的三种情况：（1）、在金属进入电解质溶液中，金属表面的正离子由于极性水分子作用，将发生水化。（2）、在金属材料进入电解质溶液中后，如果水化能不足以克服金属点阵键能，金属表面可能从溶液中吸收一部分水化了的金属阳离子，使金属表面带正电。（3）、对于某些正电性金属或导电的非金属浸入电解液中，他们不能被水化而进入溶液，也没有金属离子解脱水化沉积到表面，这时将会出现另外一种双电层 15、非平衡电极电位：当金属电极上同时存在两个或两个以上不同物质参与的电化学反应时，电极上不可能出现物质的交换和电荷均达到平衡的状态 16、非平衡电位不服从能斯公式，只能通过测试得到 17、平衡电极电位：当金属置入它们自身离子的溶液中，电极界面上进行的可逆电极反应建立起电化学平衡时，正反向反应速率相同，即通过金属—溶液界面
完整版华科工程材料学习题含答案
工程材料学习题 绪论、第一章 填空题 1. 纳米材料是指尺寸在_0.1-100nm _之间的超细微粒， 与传统固体材料具有一些特殊的效应，例如_表面与界面效 应___________ 、_尺寸效应 ______________ 和_量子尺寸效 应________ 。（体积效应、宏观量子隧道效应） 2. 固体物质按其原子（离子、分子）聚集的组态来讲，可以分为—晶体__________ 和_非晶体_____________ 两大类。 3. 工程材料上常用的硬度表示有 _布氏硬度（HB）_______ 、、洛氏硬度（HR）__________ 、—维氏硬度（HV ）__________ 、肖氏硬度（HS）_________ 以及_显微硬度______________ 等。 4. 在工程材料上按照材料的化学成分、结合键的特点将工程 材料分为—金属材料__________ 、—高分子材料__________ 、陶瓷材料_________ 以及____________ 复合材料等几大类。
5. 结合键是指—在晶体中使原子稳定结合在一起的力及其结
合方式 ___________ . 6. 材料的性能主要包括_力学性能 _______________ 能 __________ 和工艺性能 _______ 三个方面。 7. 金属晶体比离子晶体具有较 —强 ____________ 8. ______________ 低碳钢拉伸试验的过程可以分 为弹性变形、 和断裂 三个阶段。 9. 金属塑性的指标主要有 _伸长率 ______________ 率 __________ 两种。 二. 选择题 1. 金属键的特点是 ______ B ______ : A .具有饱和性 B.没有饱和性 C. D.具有方向性 2. 共价晶体具有__A _____________ : A.高强度 B.低熔点 C.不稳定结构 电性 3. 决定晶体结构和性能最本质的因素是 A : 物理化学性 的导电能力。 弹塑性变形 具有各向异性 D.高导
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
华中科技大学网络教育土木工程材料力学作业(1-13)知识分享
2014年华中科技大学网络教育土木工程材料力学作业(1-13)
材料力学作业 第一题绪论和轴向拉压问答题 1.杆件变形的基本形式有哪几种？ 答：拉伸（压缩），扭转，弯曲 2何谓构件的强度和刚度？ 答：强度是在遭到外力时，材料抵抗破坏的能力；刚度是在遭到外力时，材料抵抗变形的能力 3．何谓轴力图？ 答：表示轴力沿杆轴线方向变化的图形，称为轴力图 4.何谓截面法？叙述截面法的三个步骤？ .答：1.计算杆件内力的基本方法称为截面法。 2. 截面法的三个步骤是： 1.沿该截面假想地把构件分成两部分。任意取出一部分作为研究对 象，并弃去另一部分 2.用作用于截面上的内力代替弃去部分对取出部 分的作用 3.建立取出部分的平衡方程，确定未知的内力 第二题轴向拉压单选 1关于约束的说法是（ D ） A、柔体约束，沿柔体轴线背离物体。 B、光滑接触面约束，约束反力沿接触面公法线，指向物体。 C、固定端支座，反力可以正交分解为两个力方向假设。 D、以上A B正确。
2 .构件的刚度是指构件（ C ） A、抵抗破坏的能力 B、不产生变形的能力 C、抵抗变形的能力 D、保持平衡的能力 3.材料力学中的内力是指（B ） A.物体内部的力 B.物体内部各质点间的相互作用力 C.由外力作用引起的变形量 D.由外力作用引起的某一截面两侧各质点间相互作用力的合力的改变量 4 两根截面面积相等但截面形状和材料不同的拉杆受同样大小的轴向拉力，它们的应力是否相等？B （A）不相等； （B）相等； （C）不能确定； 5.拉（压）杆应力公式的应用条件是：（ B ） A.应力在比例极限内； B.外力合力作用线必须沿着杆的轴线；
材料腐蚀
1.何谓化学腐蚀、电化学腐蚀 2．详细推导V、VL和ia的关系，并标出推导过程中各符号的单位 ※<习题二> 3.名词解释：平衡电极电位、交换电流密度、非平衡电极电位、混合电位、共轭体系。 4.什么是腐蚀原电池，它与干电池工作原理有何区别与联系，它是如何工作的 5.计算Cu电极在LCuSO 4和5 mol/LCuSO 4 溶液之间构成的浓差电池电动势（忽略其 液接电位）。 6.请绘制Fe-H 2O体系的电位-pH图。 ※<习题三> 7.什么是零电荷电位，它与自腐蚀电位是否有区别 8.电化学极化控制下决定腐蚀速率的主要因素是什么 9.试画出由电化学控制的阳极极化曲线，请写出当阳极过电位大于120mV后的动力学方程。
10.试画出浓度极化控制的阴极极化曲线，并标出极限电流密度，指出极限电流密度的意义。 11.腐蚀电池分类的依据是什么有哪些类型的腐蚀电池，产生的原因是什么 12.试用混合电位理论讨论Fe3+对铁在酸中腐蚀行为的影响。 13.试画出阴极和电阻混合控制的Evans图。 ※<习题四> 14.析氢腐蚀有哪些特征影响析氢过电位的因素有哪些 15.什么是吸氧腐蚀影响因素有哪些 ※<习题五> 16.金属的自钝化和电化学钝化有何异同介质中的氧化剂必须满足什么条件才能实现金属的自钝化 17.何谓钝化和过钝化 ※<习题六>
18.简要阐述电偶腐蚀的影响因素及其作用规律。 19.小孔腐蚀是如何孕育和发展的 20.比较小孔腐蚀与缝隙腐蚀的异同 21.试区分晶间腐蚀与选择性腐蚀，举例说明。 22.试阐述应力腐蚀的力学特征、环境特征和材料特征。 ※<习题七> 23.试举例画出金属高温氧化的三种动力学规律图 24.水膜厚度与金属腐蚀速率有何关系 25.管线钢在干土壤与湿土壤交界处腐蚀，哪一端为阳极为什么 26.盐有哪些类型它们对金属的腐蚀作用规律如何 ※<习题八> 27.何谓防腐蚀设计，设计过程中应遵循什么原则