材料腐蚀与防护复习题
材料腐蚀与防护复习题
适用于2011级材料成型与控制专业
一、名词解释
1.腐蚀:材料由于环境的作用而引起的破坏和变质。
2.阴极电化学保护:将被保护金属作为阴极，进行外加阴极极化以降低或防止金属腐蚀的方法。
3.活化极化:由于电极反应速度缓慢所引起的极化;电极反应是受电化学反应速度控制。
4.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。
5. 电极电位答：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。
6. 平衡电极电位答：金属和溶液界面建立一个稳定的双电层，亦即不随时间变化的电极电位，称为金属的平衡电极电位（Ee）。
7. 标准电极电位答：纯金属、纯气体（气压分压为 1.01325x105pa），298K，浓度为单位活度（1mol/L），称为电极的标准电位，该标准电极的电极电位称为标准电极电位（E0）。8. 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）
9. 去极化答：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。
10. 浓差极化:在电极反应过程中,如果电化学反应进行得很快,而电解质中物质传输过程很缓慢,导致反应物扩散速度不能满足电极反应速度的需要,形成浓度差,而引起电位移动;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,而引起电位移动。
11.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。
12.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:把被保护壳体和比它更活泼的壳体相连接，在电解质溶液中构成宏观电池，依靠活泼阳极壳体不断溶解产生的阴极电流对壳体进行阴极极化的方法。
14.Cathodic polarisation
在电流通过时，阴极电极电位偏离平衡电位，向负方向移动。
15．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。
16．Mixed potential
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。
17．局部腐蚀
是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。18．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。
19. 热喷涂答：是利用热源将金属或非金属材料熔化、半熔化或软化，并以一定速度喷射到基体表面，形成涂层的方法。
20. 覆盖层保护答：用耐腐蚀性能良好的金属或非金属材料覆盖在耐腐蚀性能较差的材料表面，将基底材料与腐蚀介质隔离开来，以达到控制腐蚀的目的。
21. 电镀答：利用直流电或脉冲电流作用从电解质中析出金属，并在工件表面沉积而获得金属覆盖层的方法。
22. 化学镀答：利用化学反应使溶液中的金属离子析出，并在工件表面沉积而获得金属覆盖层的方法。
23. 渗镀答：利用热处理的方法将合金元素的原子扩散入金属表面，以改变其表面的化学成分，使表面合金化，故渗镀又叫表面合金化。
24. 电化学保护答：通过改变金属（电解质溶液）的电极电位从而控制金属腐蚀的方法。
25. 阴极保护答：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，从而使金属溶解速度减小的一种保护方法。
26. 阳极保护答：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。
27. 缓蚀剂保护答：缓蚀剂保护是指，在腐蚀环境中，通过添加少量能阻止或减缓金属腐蚀的物质使金属得到保护的方法。
28、自腐蚀电位：稳态电极电位也可称作开路电位，即外电流为零时的电极电位，也称作自腐蚀电位。
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。
1. 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）。
2. 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）。
3. 阴极保护分为（牺牲阳极保护）和（外加电流阴极保护）两种。
4. 能阻止或减缓金属腐蚀的物质就是（缓蚀剂）
5. 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。
6. 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）。
7. 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）。
8. 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。
9. 腐蚀定义中所指的（材料）是内因，（环境）是外因。
10. 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。
11. 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）。
12. 缝宽在（0.025~0.1）mm之间的微小缝隙才能发生缝隙腐蚀。
13. 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。
14.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。
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、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1，当环境条件在红点处时，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。
5、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。
6、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。
7、用极化图说明极化保护原理，并说明阴极保护的主要参数，应如何选择这些参数。答：由外电路向金属通入电子，以供去极化还原反应所需，从而使金属氧化反应失去电子受抑制。当金属氧化反应速度降到零时，金属表面只发生去极化剂阴极反应。阴极保护效果用保护度表示
n=VO —V/ VO
主要参数（1）最小保护电流电位：要使金属达到完全保护，必须将金属加以阴极极化，使他的总电位达到气腐蚀微电池阳极的平衡电位，此时的电位。
其数值与金属的种类截至的条件有关。一般根据经验数据或试验确定。
（2）最小保护电流密度：使金属得到完全保护时所需的电流密度。根据经验确定。
1．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。
2．简述电化学腐蚀与化学腐蚀的区别。
电化学腐蚀所在环境要有电解液，阴阳极反应可以不在同一区域上发生，通过导线导电，化学能转变为电能，破坏金属。
化学腐蚀所在环境干燥，氧化还原反应同时发生，无电流产生，化学能转变为热能等。3．氢去极化和氧去极化腐蚀
电化学腐蚀中金属的阳极溶解与介质中氧化剂的还原是一对共轭反应。促进或抑制阴极过程，便可以促进或抑制金属的阳极溶解。
①氢去极化腐蚀：以氢离子还原反应为阴极过程的腐蚀称为氢去极化腐蚀，简称析氢腐蚀。显然，只有当金属的电极电位较氢电极的平衡电位为负时，才有可能发生析氢腐蚀。
氢去极化过程包括以下几个步骤：
a. 水化氢离子脱水H＋·nH2O→H＋＋nH2O
b. 形成吸附氢原子H＋＋M(e)→MH （电化学步骤）
c. 吸附氢原子脱附MH＋MH→H2＋2M （脱附步骤）
d. 氢分子形成气泡，从表面逸出。
迟缓放电理论认为控制反应速度的步骤是放电，而复合理论认为，放电速度很快，控制反应的速度地复合成氢分子的这一步。
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。
②氧去极化腐蚀:在中性和碱性溶液中，由于氢离子的浓度较低，析氢反应的电位较负，一般金属腐蚀过程的阴极反应往往不是析氢反应，而是溶液中的氧的还原反应，此时腐蚀去极化剂是氧分子。这类腐蚀称为氧去极化腐蚀，简称吸氧腐蚀。只有当金属的电极电
位较氧电极的平衡电位为负时，才有可能发生吸氧腐蚀。
氧去极化过程有以下几个步骤组成：
a. 氧通过气/液界面传质，由空气进入溶液；
b. 溶解氧通过对流扩散均布在溶液中；
c. 氧以扩散方式通过电极表面的扩散层，到达金属的表面；
d. 氧在金属表面进行还原反应。
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。
4．简述阴极极化产生的原因。
由于阴极的还原反应速度小于电子进入阴极的速度，造成了电子在阴极的积累，使阴极电位向负方向移动。（3）
或是由于浓差极化引起的。由于阴极附近反应物或反应产物扩散速度慢，造成阴极附近浓差极化（2）
5、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。
6、腐蚀电池如何构成？有哪些必要条件？
答：腐蚀电池的构成：将两个不同的电极用盐桥和导线连接起来就可以构成原电池，但腐蚀电池的构成并不限于电极金属侵入含有该金属离子的水溶液中就，有电位差就可以构成腐蚀电池；必要条件：○1、存在电位差，○2、要有电解质溶液存在，使金属和电解质之间能够传递自由电子，在电解质中应存在氧化剂即去极剂，去极剂才是腐蚀发生的最根本的原因，○3、在腐蚀电池的阴阳极之间，要有连续传递电子的回路。
7. 如何根据金属的平衡电极电位判断腐蚀电池的反应倾向？
答：根据金属的平衡电极电位可用能斯特方程式判断金属的腐蚀倾向，判断方法与利用标准电极电位判断腐蚀的倾向性方法相同，即通常电位较负的电极反应往氧化方向进行，电位较正的电极反应则往还原方向进行。必须强调的是，在实际腐蚀体系中，遇到平衡电极体系的例子是极少的，大多数腐蚀是在非平衡的电极体系中进行的，这样就不能用金属的标准电极电位和平衡电极而应该采用金属在该介质中的实际电位作为判断的依据。
8、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。
9、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。
10、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。
11、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。
12.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。
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Fe 2+的标准电位为
-0.44V 。
Fe-2e →Fe 2+ Fe 2++2OH —=Fe(OH)2
解答：因为 [OH -]=10-7 所以 15
22141.6510[]0.165[]10SP 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 —
442.310.05921lg 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
)])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--=
推导Tafel公式和线性极化方程。
解答: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 (βnFηa /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。
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
金属的电化学腐蚀与防护测试题(含答案)
金属的电化学腐蚀与防护测试题(含答案) 《金属的电化学腐蚀与防护》 一、选择题 1. 为了防止钢铁锈蚀，下列防护方法中正确的是 A. 在精密机床的铁床上安装铜螺钉 B. 在排放海水的钢铁阀门上用导线 连接一块石墨，一同浸入海水中 C. 在海轮舷上用铁丝系住锌板浸在海水里 D. 在地下输油的铸铁管上接直流电源的负极 2. 以下现象 与电化学腐蚀无关的是 A. 黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿 B. 生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈 C. 铁制器件附有铜制配件，在接触处易生铁锈 D. 银制奖牌久置后表面变暗 3. 埋在地下的铸铁输油管道，在下列各种情况下被腐蚀的速度最慢的是 A. 在含铁元素较多的酸性土壤中 B. 在潮湿疏松透气的土壤中 C. 在干燥 致密不透气的土壤中 D. 含碳粒较多、潮湿透气的中性土壤中 4. 下列各方法中能对金属起到防止或减缓腐蚀作用的是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 A．①②③④ B．①③④⑤ C．①②④⑤ D．全部 5. 下列对金属及其制品的防护措施中，错误的是 A. 铁锅用完后，用水刷去其表面的油污，置于潮湿处 B. 通过特殊工艺，增加铝制品表面的氧化膜 C. 对于易生锈的铁制品要定期刷防护漆 D. 把Cr、Ni等金属加入到普通钢里制成不锈钢 6. 为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期后，下列对实验结束时现象描述不正确的是 A．装置Ⅰ左侧的液面一定会上升 B．左侧液面装置Ⅰ比装置Ⅱ的低 C．装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D．装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀 7. 下列关于金属腐蚀正确的是： A. 金属在潮湿的空气中腐蚀的实质是：M + n H2O === M(OH)n + n/2 H2↑ B. 金属的化学腐蚀的实质是：M ?C ne- ＝ Mn+ ，电子直接转移给氧化剂 C. 金属的化学腐蚀必须在酸性条件下进行 D. 在潮湿的中性环境中，金属的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀 8. 随着人们生活质量的不断提高，废电池必须进行集中处理的问题被提上议事日程，其首要原因是 A．利用电池外壳的金属材料 B．防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染 C．不使电池
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
第一章绪论 腐蚀：由于材料与其介质相互作用(化学与电化学)而导致的变质和破坏。 腐蚀控制的方法： 1）、改换材料 2）、表面涂漆/覆盖层 3）、改变腐蚀介质和环境 4）、合理的结构设计 5）、电化学保护 均匀腐蚀速率的评定方法： 失重法和增重法；深度法； 容量法(析氢腐蚀)；电流密度； 机械性能(晶间腐蚀)；电阻性. 第二章电化学腐蚀热力学 热力学第零定律状态函数(温度) 热力学第一定律(能量守恒定律) 状态函数(内能) 热力学第二定律状态函数(熵) 热力学第三定律绝对零度不可能达到 2.1、腐蚀的倾向性的热力学原理 腐蚀反应自发性及倾向性的判据： ?G：反应自发进行 < ?G：反应达到平衡 = ?G：反应不能自发进行 > 注：ΔG的负值的绝对值越大，该腐蚀的自发倾向性越大. 热力学上不稳定金属，也有许多在适当条件下能发生钝化而变得耐蚀. 2.2、腐蚀电池 2.2.1、电化学腐蚀现象与腐蚀电池 电化学腐蚀：即金属材料与电解质接触时，由于腐蚀电池作用而引起金属材料腐蚀破坏. 腐蚀电池(或腐蚀原电池)：即只能导致金属材料破坏而不能对外做工的短路原电 池. 注：1)、通过直接接触也能形成原电池而不一定要有导线的连接； 2)、一块金属不与其他金属接触，在电解质溶液中也会产生腐蚀电池. 丹尼尔电池：(只要有电势差存在) a)、电极反应具有热力学上的可逆性； b)、电极反应在无限接近电化学平衡条件下进行； c)、电池中进行的其它过程也必须是可逆的. 电极电势略高者为阴极 电极电势略低者为阳极 电化学不均匀性微观阴、阳极微观、亚微观腐蚀电池均匀腐蚀
2.2.2、金属腐蚀的电化学历程 腐蚀电池： 四个部分：阴极、阳极、电解质溶液、连接两极的电子导体(即电路) 三个环节：阴极过程、阳极过程、电荷转移过程(即电子流动) 1)、阳极过程氧化反应 ++ - M n M →ne 金属变为金属离子进入电解液，电子通过电路向阴极转移. 2)、阴极过程还原反应 []- -? D D ne +ne → 电解液中能接受电子的物质捕获电子生成新物质. (即去极化剂) 3)、金属的腐蚀将集中出现在阳极区，阴极区不发生可察觉的金属损失，只起到了传递电荷的作用 金属电化学腐蚀能够持续进行的条件是溶液中存在可使金属氧化的去极化剂，而且这些去极化剂的阳极还原反应的电极电位比金属阴极氧化反应的电位高2.2.3、电化学腐蚀的次生过程 难溶性产物称二次产物或次生物质由于扩散作用形成，且形成于一次产物相遇的地方 阳极——[]+n M(金属阳离子浓度) (形成致密对金属起保护作用) 阴极——pH高 2.3、腐蚀电池类型 宏观腐蚀电池、微观腐蚀电池、超微观腐蚀电池 2.3.1、宏观腐蚀电池 特点：a)、阴、阳极用肉眼可看到； b)、阴、阳极区能长时间保持稳定； c)、产生明显的局部腐蚀 1)、异金属(电偶)腐蚀电池——保护电位低的阴极区域 2)浓差电池由于同一金属的不同部位所接触的介质浓度不同所致 a、氧浓差电池——与富氧溶液接触的金属表面电位高而成为阳极区 eg：水线腐蚀——靠近水线的下部区域极易腐蚀 b、盐浓差电池——稀溶液中的金属电位低成为阴极区 c、温差电池——不同材料在不同温度下电位不同 eg：碳钢——高温阳极低温阴极 铜——高温阴极低温阳极 2.3.2、微观腐蚀电池 特点：a)、电极尺寸与晶粒尺寸相近(0.1mm-0.1μm)； b)、阴、阳极区能长时间保持稳定； c)、引起微观局部腐蚀(如孔蚀、晶间腐蚀)
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。 (25 15 20 pH o 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
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
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.360docs.net/doc/bc6502608.html, 2016.1.2
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
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。
《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。
高考化学专题复习练习卷：金属的电化学腐蚀与防护练习卷
金属的电化学腐蚀与防护练习卷 1．埋在地下的钢管道可以用如图所示方法进行电化学保护。下列说法正确的是 A ．该方法将电能转化成化学能 B ．在此装置中钢管道作正极 C ．该方法称为“外加电流的阴极保护法” D ．镁块上发生的电极反应为O 2+2H 2O+4e ? 4OH ? 2．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是 A ．图a 中，插入海水中的铁棒，越靠近底端腐蚀越严重 B ．图b 中，开关由M 改置于N 时，Cu-Zn 合金的腐蚀速率减小 C ．图c 中，接通开关时Zn 腐蚀速率增大，Zn 上放出气体的速率也增大 D ．图d 中，Zn-MnO 2干电池自放电腐蚀主要是由MnO 2的氧化作用引起的 3．如图是自来水表的常见安装方式。下列有关说法不正确的是 A ．该安装方式的水表更容易被腐蚀 B ．发生腐蚀过程中，电子从接头流向水表 C ．腐蚀时水表发生的电极反应为2H 2O+O 2+4e ?4OH ? D ．腐蚀过程还涉及反应：4Fe(OH)2+2H 2O+O 2 4Fe(OH)3 4．用如图装置研究电化学原理，下列分析中错误的是 选项 连接 电极材料 分析 a b A K 1K 2 石墨 铁 模拟铁的吸氧腐蚀 B K 1K 2 锌 铁 模拟钢铁防护中牺牲阳极的阴极保护法 C K 1K 3 石墨 铁 模拟电解饱和食盐水 D K 1K 3 铁 石墨 模拟钢铁防护中外加电流的阴极保护法 5．某同学进行下列实验： 操作 现象 学科+网 取一块打磨过的生铁片，在其表面滴1滴含酚酞和K 3[Fe(CN)6]的食盐水 放置一段时间后，生铁片上出现如图所示 “斑痕”。 其边缘处为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈
危险化学品安全与防护试题答案终审稿)
危险化学品安全与防护 试题答案 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
化学安全与防护知识 一、选择题 1.进行腐蚀品的装卸作业应该戴( B )手套。 A.帆布 B.橡胶 C.棉布 2.下面( A )是化学品标签中的警示词。 A.危险、警告、注意 B.火灾、爆炸、自燃 C.毒性、还原性、氧化性 3.标明了安全使用注意事项和防护基本要求的是( B )。 A.化学品标志 B.化学品安全标签 C.危险化学品标志 4.浓硫酸属于( B )化学品。 A.爆炸品 B.腐蚀品 C.易燃液体 5.下面对剧毒品的描述中, ( C )是错误的? A.不准露天堆放 B.必须双人收发 C.不能用玻璃瓶储存 6.储存危险化学品的仓库可以使用( B )采暖。 A.蒸汽 B.热水 C.机械 7.下面( A )物质属于自燃物品? A.黄磷 B.盐酸 c.丙酮 8.工业上使用的氧化剂要与具有( A )性质的化学品远远分离。 A.还原性物品 B.惰性气体 C.腐蚀性液体 9.搬运剧毒化学品后,应该( A )。 A.用流动的水洗手 B.吃东西补充体力 C.休息 10.强酸灼伤皮肤不能用( A )冲洗。 A.热水 B.冷水 C.弱碱溶液
二、判断题 1、烘箱（干燥箱）在加热时，门可以开启。（错误） 2、电源插座、接线板、电线的容量应满足电器功率的需要。（正确） 3、为避免线路负荷过大，而引起火灾，功率1000瓦以上的设备不得共用一个接线板。（正确） 4、对于触电事故，应立即切断电源或用有绝缘性能的木棍棒挑开和隔绝电流，如果触电者的衣服干燥，又没有紧缠住身上， 可以用一只手抓住他的衣服，拉离带电体；但救护人不得接触触电者的皮肤，也不能抓他的鞋。（正确） 5、实验室内应使用空气开关并配备必要的漏电保护器；电气设备应配备足够的用电功率和电线，不得超负荷用电；电气设备 和大型仪器须接地良好，对电线老化等隐患要定期检查并及时排除。（正确） 6、大型仪器使用中，应注意仪器设备的接地、电磁辐射、网络等安全事项，避免事故发生。（正确） 7、实验室内的电线、开关、灯头、插头、插座等一切电器用具，要经常检查是否完好，有无漏电、潮湿、霉烂等情况。一旦 有问题应立即报修。（标准答案：正确） 8、可以用潮湿的手碰开关、电线和电器。（标准答案：错误） 9、当手、脚或身体沾湿或站在潮湿的地板上时，切勿启动电源开关和触摸电气用具。（正确） 10、在实验室同时使用多种电气设备时，其总用电量和分线用电量均应小于设计容量。（正确） 11、不使用绝缘损坏或接地不良的电气设备。（标准答案：正确）
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。
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
金属腐蚀与防护课后习题
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》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
(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。