腐蚀总结
1.腐蚀的定义，因素
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。
三个基本要素：腐蚀的对象,腐蚀的性质,腐蚀的后果。腐蚀过程的本质，△G﹤0，自发过程，不可逆过程腐蚀、磨损和断裂，决定了材料的寿命；
2.腐蚀控制的基本方法：1）合理的结构设计2）正确选材和发展新型耐，蚀材料3）采用合理的表面工程技术4）改善环境和合理使用缓蚀剂5）电化学保护
3. 按腐蚀环境分类：（较直观和使用）有：干燥气体腐蚀、潮湿环境腐蚀、非电解液的腐蚀。按腐蚀形态分类：（有利于辨别和诊断腐蚀失效）分为全面腐蚀、局部腐蚀两大类。局部腐蚀的类型：(1)小孔腐蚀(2)缝隙腐蚀(3)电偶腐蚀(4)晶间腐蚀(5)应力腐蚀破裂(6)氢脆(7)腐蚀疲劳(8)选择性腐蚀
4.材料腐蚀程度的表示方法1．重量指标：材料因腐蚀而发生的重量变化，换算成相当于单位材料表面积于单位时间内重量变化的数值, 常用单位：mg/cm2h
2. 深度指标：材料的厚度因腐蚀而减少的量，以长度单位表示，并换算成单位时间的数值，常用单位：mm/a
3. 电流指标：用腐蚀金属的阳极电流密度的大小，衡量金属腐蚀速度的快慢，常用单位：mA/cm2
5.腐蚀电池三个基本过程：阳极过程：金属溶解并以离子形式进入溶液，同时把等当量的电子留在金属中。阴极过程：从阳极移迁过来的电子被电解质溶液中能够吸收电子的物质D所接受。电荷的传递：金属中依靠电子从阳极到阴极；在溶液中依靠离子的迁移
6. 根据热力学原理，可用吉布斯（Gibbs）自由能判据来判断化学反应发生的方向和限度。动力学：腐蚀反应中电极电位
7.金属-溶液界面上建立了双电层，使得金属与溶液间产生电位差，
这种电位差称为电极电位。电极电位影响因素:1. 构成电极的物质自身性质 2. 物质表面状态 3. 溶液中离子的浓度 4. 气态物质的分压、温度电极电位的测量。
测定其它电极的标准电极电位时，可将标准态的待测电极与标准氢电极组成原电池，测定原电池的电动势，
8. α氧化/ α还原-为氧化物质和还原物质的活度比，E0 -标准电极电位，n -金属离子价数，F -法拉第常数，R -理想气体常数，T -热力学温度
9.腐蚀电化学判据:
,ε＝Ec –Ea：阴极电位和阳极电位之差,阳极溶解和阴极还原反应构成的腐蚀电池体系中：
Ea < Ec：电位为Ea的金属发生腐蚀,Ea = Ec：平衡状态,Ea > Ec：电位为Ea的金属不发生腐蚀
10. 电位-PH图：以电位（平衡电极电位）为纵坐标，以pH为横坐标的电化学平衡图，又称布拜图. 物理意义：给出反应的平衡电极电位与pH关系
应用：可以直接判断在给定条件下反应进行的可能性。图中明确地示出在某一电位和pH条件下，体系的稳定物态或平衡物态。可从热力学上很方便地判定在一定的电位和pH条件下，金属材料发生腐蚀的可能性。
1. 非腐蚀区：电位和pH的变化
不会引起金属的腐蚀，金属 在热力学上处于稳定状态。 2. 腐蚀区：金属是不稳定的， 可随时被腐蚀；Fe 2+和Fe 3+ 等离子是稳定的。3. 钝化区：生成稳定的固态氧化物或氢氧化物。金属是否腐蚀，取决于所生成的固态膜是否具有保护性，即能否 进一步阻碍金属溶解的能力。 对材料影响：1. 将铁的电位降至非腐蚀区——阴极保护技术 2. 将铁的电位升高至钝化区——阳极钝化保护技术3. 将溶液的pH 提高到9~13之间，也可以使铁进入钝化区——自钝化技术。 电位－pH 图的绘制 l ．列出有关物质的各种存在状态 以及它们的标准生成自由能或标准化学位值；2．列出各有关物质之间 可能发生的相互反应的方程式，写出平衡方程式； 3．把这些条件用图解法绘制在电位-pH 图上，
最后加以汇总而得到综合的电位-pH 图。
11.构成腐蚀电池的电极尺寸大小可将腐
蚀电池分为三大类：
1.宏观腐蚀电池——电极尺寸相对较大，①
异种金属接触电池:
异种金属浸于不同的电解质溶液，异种金属
在同一腐蚀介质中相接触： ②浓差电池
③温差电池
2.微观腐蚀电池——电极尺寸相对微小， 金
属表面电化学的不均匀引起，②金属组织
不均匀性构成的微观电池，
如：晶粒－晶界腐蚀微电池，③ 金属表面
物理状态的不均匀性构成的微观电池，各部
分应力分布不均匀或形变不均匀④ 金属表
面膜不完整构成的微观电池 3.超微观腐蚀
电池－－电极尺寸是纳米级的，可能原因：
①固溶体晶格中存在有不同种类的原子；②
结晶组织中原子所处位置不同，引起表面原子活度不同；③原子在晶格中热振荡引起周期性起伏，原子活度不同。
12。电极极化定义：当电极上有净电流通过时，引起电极电位偏离平衡电位的现象。阳极极化：通过电流时阳极电位向正方向移动的现象，注意掌握极化的过程
阴极极化：通过电流时阴极电位向负方向移动的现象 。极化作用使电池两电极间电位差减小，电流强度降低，从而减缓了腐蚀速率,极化是决定腐蚀速率的主要因素 , 极化原因：电化学极化（活化极化）,浓差极化, 电阻极化,混合极化。阳极去极化：消除阳极极化，加速阳极腐蚀 如何测量腐蚀极化： 建立一腐蚀电池，阴阳极之间连接一个非常大的外电阻R ,K 打开，外电路断路，可由电，位计+参比电极，测得两极起始电位Ea0和Ec0。若K 合上，R 很大→∞， 此时由于外电阻很大，电流很小 使电阻R 逐渐减小，电流增加， 产生极化，阳极电位变正，阴极电位变负 利用测量电流（横坐标）和两极的电位（纵坐标） 绘制成图，便是腐蚀极化图 ＝阳极极化曲线＋阴极极化曲线 13.氢过电位对腐蚀电流影响： 析氢腐蚀，阴极反应（H + +e→H 2），在不同金属的表面上，极化程度有很大不同， 即过电位不同，导致腐蚀电流不同 14.在腐蚀极化图中，忽略电位随电流的变化细节，将极化曲线画成直线—— 艾文思极化图
15. 析氢腐蚀;以氢离子作为去极剂，阴极上发生2H+ + 2e → H2电极反应叫氢去极化反应。由其引起金属腐蚀为析氢腐蚀。必要条件:
①电解质溶液中有H+； ②金属的电极电位低于氢离子还原反应的电位：EM < EH, EH ：析氢电位:等于氢的平衡电位E0,H 与析氢过电位ηH 之差EH = E0,H – ηH . 决定析氢反应动力学行为的步骤：
（1）电化学步骤（放电反应）
（2）复合步骤A ：化学脱附， B ：电化学脱附
影响析氢反应过电位的因素：1.电极材料2.表面状态，粗糙表面<光滑表面，粗糙表面有效面积更大 3.溶液pH ， 酸性溶液，pH 增加， ηH 增加，碱性溶液， pH 增加， ηH 减小4.溶液组成表面活性物质及氧化剂含量5. 温度，温度增加1℃， ηH 减小2mV 16.吸氧腐蚀及其必要条件中性或碱性介质中，H +浓度低，析氢平衡电位低 若金属阳极溶解平衡电位高阴极反应：不是析氢反应，而是吸氧反应——溶解氧的还原反应 发生吸氧腐蚀的必要条件是:
①溶液中有氧存在； ②金属的电位比氧电极的平衡电位低，即：E M 整个吸氧的阴极过程可分为以下几个分步骤：（1）氧向电极表面扩散 （2）氧吸附在电极表面上（3）使氧离子化。吸氧的阴极过程：电化学极化：离子化反应控制，浓差极化：出现极限扩散电流 17.阳极钝化和化学钝化本质一样，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时， 使原先活泼溶解着的金属表面状态发生突变， 由于这种突变 而使金属溶解速度急剧下降，金属表面状态的这种突变过程称为金属的钝化 1.活化溶解区:按正常金属阳极溶解规律进行受活化极化控制 2.活化－钝化过渡区：电位达到某一临界值E pp 金属表面状态突变，开始钝化电流密度急剧下降 3.稳定钝化区；金属处于稳定的钝态，金属以维钝电流ip 的速度溶解ip 与电极电位无关金属表面形成高 价氧化物膜 4. 过钝化区：电流再次随电位升高而增大 金属的氧化膜可能氧化生成高价的可溶性氧化膜钝化膜被破坏，腐蚀重新加剧 18. 金属的自钝化 由于腐蚀介质中氧化剂的还原而促成的金属钝化。氧化剂满足两个条件：1. 氧化剂的氧化还原平衡电位要高于该金属 的阳极维钝电位，即E0c>Ep 2.氧化剂的还原反应的阴极极电流密度 必须大于金属的致钝电流密度，即ic>ipp 19.影响金属钝化的因素：1、合金成分的影响 – 钝化趋势：Ti 、Al 、Cr 、Mo 、Fe 、Mn 、 Zn、Pb、Cu –自钝化金属：Ti、Al、Cr合金化提高耐腐蚀性的有效方法 2、钝化介质的影响：氧化性介质，非氧化性介质，各种金属在不同介质中钝化的临界浓度不同 3、活性离子对钝化膜的破坏作用：Cl-离子最易使钝化膜破坏，Cl-离子对钝化膜的破坏作用，阴离子活化能力–Cl->Br->I->ClO4->OH->SO42- 4、温度的影响温度越低，金属越容易钝化， 20.全面腐蚀：均匀腐蚀，不均匀腐蚀。局部腐蚀；点蚀（孔蚀），缝隙腐蚀及丝状腐蚀，电偶腐蚀（接触腐蚀），晶间腐蚀，选择性腐蚀 电偶腐蚀，接触腐蚀，异（双）金属腐蚀：在电解质溶液中，当两种金属或合金相接触（电导通）时，电位较负的金属腐蚀被加速，而电位较正的金属受到保护的腐蚀现象。 点蚀又称小孔腐蚀，是一种腐蚀集中在金属表面的很小范围内并深入到金属内部的小孔状腐蚀形态，蚀孔直径小、深度深。满足材料、介质和电化学三个方面的条件1.点蚀多发生在表面容易钝化的金属材料上或表面有阴极性镀层的金属上2．点蚀发生于有特殊离子的腐蚀介质中，不锈钢对卤素离子特别敏感顺序：Cl－>Br－>I－3．点蚀发生在特定临界电位以上（点蚀电位或击穿电位Eb) ，当E>Eb时，点蚀迅速发生和发展，当Eb 过程：第一阶段：蚀孔成核（发生）钝化膜破坏理论和吸附理论,敏感形核位置,孕育期.第二阶段：蚀孔生长（发展）“闭塞电池”的形成为基础，并进而形成“活化－钝化腐蚀电池”的自催化酸化作用 蚀孔发展的主要理论是以“闭塞电池”的形成为基础，并进而形成“活化-钝化腐蚀电池”的自催化理论。闭塞电池的形成条件：(a) 具备阻碍液相传质过程的几何条件，如在孔口腐蚀产物的塞积可在局部造成传质困难，缝隙及应力腐蚀的裂纹也都会出现类似的情况；(b) 存在导致局部不同于整体的 环境(c) 存在导致 局部不同于整体 的电化学和化学 反应 影响点蚀的环 境因素 1.介质类型a. 特定点蚀介质,不锈钢：含有卤素离子Cl－、Br－、I－的溶液敏感,铜：含SO42-－溶液较敏感。b. FeCl3 、CuCl2高价金属离子参与阴极反应，促进点蚀形成和发展c.某些阴离子具有缓蚀效果： 对不锈钢：OH－>NO3－>AC－>SO42－>ClO4－ 对铝：NO3－>CrO4－>AC－>SO42－ 2. 介质浓度，产生点蚀的最小浓度，只有当卤素离子达到一定浓度时，才发生点蚀。在Cl－、Br－、I－三种离子中Cl－对点蚀电位的影响最大。 3.介质温度的影响。温度升高，不锈钢点蚀电位降低 4. 溶液pH的影响当pH<10时，影响较小，当pH>10后，点蚀电位上升 5. 介质流速的影响，流速增大，点蚀倾向降低 影响点蚀的冶金因素：a. 金属本性的影响，不同金属点蚀电位不同。b. 合金元素的影响，不锈钢中的Cr：最有效提高耐点蚀性能Cr、Ni、Mo、N，提高，S、C，降低c. 热处理，不锈钢焊缝处：热处理－沉淀相，增加点蚀倾向。d. 表面状态 21. 缝隙腐蚀定义：在金属与金属及金属和非金属之间构成狭窄的缝隙内，有电解质溶液存在，介质的迁移受到阻滞时产生的一种局部腐蚀形态。特点：结构件相互连接，缝隙不可避免；缝隙腐蚀减小部件有效几何尺寸，降低吻合程度；缝内腐蚀产物体积增大，形成局部应力，并使装配困难。缝隙腐蚀的特征：1.可发生在所有的金属和合金上，特别容易发生在靠钝化耐蚀的金属材料表面。2. 介质可以是任何酸性或中性的侵蚀性溶液，而含有Cl－的溶液最易引发缝隙腐蚀。3. 与点蚀相比，缝隙腐蚀更容易发生。缝隙腐蚀的临界电位比点蚀电位低。 过程：a.腐蚀前，缝内外的金属表面发生相同的阴、阳极反应。b.腐蚀起始阶段， 缝内缺氧，缝外富氧，形成了“供氧差异电池”。c.腐蚀加速阶段：缝隙几何形状及产物堆积形成“闭塞电池”，引起的酸化自催化作用.1 –在整个表面均匀发生阳极和阴极反应2 –缝隙内氧浓度降低，氧还原反应终止；缝隙外供氧充分，氧还原反应继续进行构成氧浓差电池 3 –缝隙内 缝隙外, 大阴极-小阳极：缝隙内腐蚀电流密度很大,在缝隙口容易形成二次腐蚀产物沉淀→闭塞电池4 –闭塞电池形成：缝隙内金属离子难以迁出，正电荷过剩。吸引缝隙外Cl- 进入缝隙，以保持电荷平衡 5 –缝隙内高浓度氯化物水解 缝隙内介质严重酸化，pH~3，加速阳极溶解6 –阳极加速溶解，又引起更多Cl-迁入，氯化物浓度增加，氯化物水解又使介质进一步酸化，又使阳极溶解：往复循环形成闭塞电池内的自催化溶解过程 22.晶间腐蚀,定义:金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶粒边界或晶界附近发生腐蚀，使晶粒之间丧失结合力的一种局部破坏的腐蚀现象。晶间腐蚀产生的原因：多晶体的金属和合金本身的晶粒和晶界的结构和化学成分存在差异。晶界处的原子排列较为混乱、缺陷和应力集中、位错和空位等在晶界处积累、晶界处溶质、各类杂质（如S、P、B、Si 、C）吸附和偏析、晶界处析出沉淀相（碳化物、σ相等）导致晶界与晶粒内部的化学成分出现差异，产生了形成腐蚀微电池的物质条件。 晶间腐蚀机理1．贫化理论－晶界碳化物析出2．阳极相理论－晶界σ相析出并溶解3．吸附理论－杂质原子在晶界吸附： 1.材料腐蚀防护方法:电化学保护。控制环境方法: 除去环境中的腐蚀性物质缓蚀剂。覆盖层保护：金属覆盖层，非金属覆盖层，化学转化膜，金属表面清洁处理 防止大气腐蚀的措施提高材料的耐蚀性，表面涂层保护，改变局部大气环境，合理设计和环境保护 2.自然环境中的腐蚀：1.大气腐蚀：金属材料暴露在空气中，由于空气中的水和氧的化学和电化学作用而引起的腐蚀。大气腐蚀以均匀腐蚀为主大气腐蚀属于液膜下的电化学腐蚀。大气中的水汽是决定大气腐蚀速度和历程的主要因素，参与的主要是：氧（参与电化学过程）水分（水膜是电解液层）其次是二氧化碳、二氧化硫、氯气等 分为干大气腐蚀，潮大气腐蚀，湿大气腐蚀2.淡水和海水腐蚀，金属在淡水中的腐蚀，氧去极化的电化学腐蚀过程，通常受阴极过程控制。海水腐蚀的特点：阴极过程主要是氧去极化：腐蚀控制环节海水腐蚀的电阻性阻滞作用很小，在海水中由于钝化膜的局部破坏，很容易发生点蚀和缝隙腐蚀。在高流速的海水中，易产生冲击腐蚀和空蚀 3.土壤腐蚀 3. 应力腐蚀开裂：受一定拉伸应力作用的金属材料在某些特定的介质中，由于腐蚀介质和应力的协同作用而发生的脆性断裂现象。 分为：应力腐蚀开裂，氢致开裂两种。SCC 需要同时具备三个条件:1. 敏感的金属材料2. 特定的腐蚀介质3. 足够大的拉伸应力。特征：1. 典型的滞后破坏2. 裂纹分为晶间型、穿晶型和混合型 3. 裂纹扩展速度比均匀腐蚀快约106倍4. 低应力的脆性断裂SCC机理可以分为两大类：1,阳极溶解型机理：在发生SCC的环境中，金属表面通常被钝化膜覆盖，金属不与腐蚀介质直接接触，当钝化膜遭受局部破坏后，裂纹形核，并在应力作用下裂纹尖端沿某一择优路径定向活化溶解，导致裂纹扩展，最终发生断裂。奥氏体不锈钢氯脆、黄铜的氨脆 2. 氢致开裂型机理：氢引起金属破坏的条件、机理和形态，氢损伤：合金中吸收阴极反应产物氢原子，诱导脆性而产生裂纹并扩展。阳极过程仅是提供电子，对氢脆不产生直接影响可分为氢鼓泡、氢脆、脱碳和氢腐蚀等。金属作为阴极时的敏感电位区， 阴极过程的氢损 伤，可因阳极防护而不再进行。外加阴极电流使试样阴极极化，阴极析氢反应加快，断裂加速。高强钢在水介质中、湿硫化氢中的开裂 4.实习电镀车间评价电镀的实验：镀层致密度，孔隙率、均匀性（扫描电镜做背散射电子面扫描）、镀层厚度、结合力、强度、耐腐蚀性、耐磨性、表面光洁度。 5.机加工影响：表面几何不连续：沟槽、缺陷、加工痕迹、附着物 →应力应变集中，有害离子浓缩，诱发裂纹 ? 平面滑移导致的膜破裂 →穿晶SCC裂纹形核 金属腐蚀与防腐 柯昌鑫 1303230011 新能源材料与器件 摘要：金属腐蚀对人类社会产生巨大的危害，对金属材料的腐蚀进行防护是十分必要的。文章介绍了金属腐蚀的本质和危害，对金属腐蚀防护的方法和重要性进行了详细的阐述。 关键词：金属腐蚀本质危害防腐 引言：金属腐蚀研究的发展早在公元前3世纪,中国已采用金汞齐鎏金术在金属表面镀金以增加美观并可防腐蚀。在秦始皇陵墓中发掘出来的箭镞有的迄今仍毫无锈蚀。金属腐蚀问题有很多解决方法，随着科技进步，越来越多的金属防护方法面世，这些方法各有千秋，也有不足。 1.金属腐蚀的本质：金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀。金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时，在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧化（离子）状态。这会显著降低金属材料的强度、塑性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。 2.金属腐蚀的危害：金属腐蚀的危害首先在于腐蚀造成了巨大的经济损失。这种损失可分为直接损失和间接损失。直接损失包括材料的损耗、设备的失效、能源的消耗以及为防止腐蚀所采取的涂层保护、电化学保护、选用耐蚀材料等的费用。由于腐蚀,使大量有用材料变为废料,估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备约为其年产量的30% ,造成地球上的有限资源日益枯竭. 全世界每90s就有1t钢被腐蚀成铁锈,而炼制1t钢所需的能源可供一个家庭使用3个月,因此,腐蚀造成了对自然资源的极大浪费。因腐蚀而造成的间接损失往往比直接损失更大,甚至难以估计。这些损失包括因腐蚀引起的停工停产,产品质量下降,大量有用有毒物质的泄漏、爆炸,以及大规模的环境污染等。一些腐蚀破坏事故还造成了人员伤亡,直接威胁着人民群众的生命安全。 3.金属腐蚀的分类：根据金属腐蚀的反应机理，腐蚀可以分为电化学腐蚀和化学腐蚀。电化学腐蚀是指金属表面与离子导电的介质因发生电化学作用而产生的破坏；化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏。电化学腐蚀是最常见、最普遍的腐蚀,因为只要环境的介质中有水存在,金属的腐蚀就会以电化学腐蚀的形式进行。金属在各种电解质溶液,比如大气、海水和土壤等介质中所发生的腐蚀都属于电化学腐蚀.。环境中引起金属腐蚀的物质主要是氧分子和氢离子,它们分别导致金属的吸氧腐蚀和析氢腐蚀,其中又以吸氧腐蚀最为普遍。 4金属腐蚀研究的发展：早在公元前3世纪,中国已采用金汞齐鎏金术在金属表面镀金以增加美观并可防腐蚀。在秦始皇陵墓中发掘出来的箭镞有的迄今仍毫无锈蚀，在这些箭镞表面上有一层致密的黑色氧化层，其中含铬2％左右,而青铜基体本身并不含铬。这一现象尚待研究。1830～1840年间英国法拉第确立了阳极溶解的金属量与所通过电量的关系，提出了关于铁的钝化膜生长和金属溶解过程的电化学本质的假设。后来又有人在锌溶解于硫酸的研究中，明确地提出了微电池理论。这些研究对电化学腐蚀理论的发展都极为重要。 5.金属腐蚀防护的方法： 5.1 改变金属的组成：这种方法最常见的是不锈钢材料。通过在钢铁中加入12-30%的金属铬而改变钢铁原有的组成，从而改善性能，不易腐蚀。如目前迅速发展起来的不锈钢炊具，餐具等就是以此为材料的。 船舶上材料保护研究进展作者姓名卜祥星 专业班级材研1302 指导教师姓名乔宁 学号 摘要：船舶海上腐蚀是影响其寿命的最大因素之一。因腐蚀导致结构损坏和破坏， 严重影响船舶性能和安全。本文介绍了当前船舶防腐蚀技术措施的实际应用情况。探讨在船体防腐蚀新技术的发展情况，如船体防腐涂料技术、防腐涂装技术、阴极保护功能和涂膜结合技术、防腐蚀监测新技术等方面的新技术应用。 关键词：船舶，防腐蚀新技术，阴极保护，防腐蚀检测 ABSTRACT：The ships marine corrosion is one of the biggest factors that affect its life span，The structure damage and the destruction caused by corrodes affects the ships performance and security seriously．This article introduces the practical application situation of the current ships corrosion preventing technology and methods，discusses the development situation of new hull anticorrosion technology and new technology application，such as the hull an corrosion painting technology ，the anticorrosion painting and camouflage technology ，the cathode protection function and the painting film combination technology ，the new anticorrosion monitor technology and so on． Key words: ship,new technology of corrosion protection ,catholic protection, corrosion test 目前，大多数船舶都采用金属外壳。而金属在海洋环境中，受海水温度、海水含盐度、海洋大气温度、海洋大气湿度的影响，腐蚀程度很严重，腐蚀不仅降低了船舶钢结构的强度，缩短了船舶的使用寿命，同时还会使航行阻力增加，航速降低，影响使用性能[1]。更为严重的是，一旦出现穿孔或开裂，还会导致海损事故的发生，造成惊人的损失[2]。这已引起国内外防腐专家的极大关注，并积极研究探索解决金属腐蚀的各种防护技 《金属腐蚀与防护》教设计案 一、教材分析 山东科技出版选修《化学反应原理》第一章第三节三、金属腐蚀与防护，在学习电解及原电池原理的基础上，通过分析铜铁接触形成原电池的例子，理解金属腐蚀的电化学原理及防护的原则，介绍电化学在生产生活中的应用。 二、教学目标 【教学目标】 知识与技能：1．理解金属的电化学腐蚀，学会防止金属腐蚀的一般方法．2．结合电化学原理，探究分析影响金属腐蚀的外界条件. 过程与方法：从实验探究过程提高对实验现象的观察能力和分析能力 情感、态度与价值观：通过学习金属腐蚀与生产，生活实际相联系的内容，增强学生的学习兴趣，发展学生们的探究能力 【重点难点】金属腐蚀的电化学原理以及防护的原则。 三、教学过程 1、从生活案例引入（图片） 2、分析学习目标 3、对预习情况进行分析 4、学生实验探究并进行讨论，得出结论 5、总结并练习 学案设计如下： 【课前预习】 1、金属的腐蚀 （1）概念：金属或合金与周围环境中的物质发生反应而腐蚀损耗的现象。金属腐蚀一般分为和。 （2）铁锈的生成原理是怎样的？（用反应化学方程式表示） 2、金属的防护 （1）改变金属组成和结构，如在金属中添加其他元素形成等。 （2）加，如在钢铁表面涂油或油漆、覆盖塑料、镀不活泼金属等。 （3）电化学防护 【课内探究】 一、金属腐蚀 [实验探究] 将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中，观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因？ 相同点： 不同点： 练习：如图所示，水槽中的试管内有一枚铁钉，放置数天观察： (1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于__________腐蚀． (2)若试管内的液 面上 升，则原溶液呈 _____________性，发生__________腐蚀；电极反应： 负极___________________，正极____________________． (3)若试管内的液面下降，则原溶液呈__________性，发 生__________腐蚀；电极反应：负极____________，正 极____________________． 总结： 二、金属的防护 电化学防护： ①牺牲阳极保护法——原理。（阴极）：被保护的金属 设备；（阳极）：比被保护的金属活泼的金属。 ②外加电流的阴极保护法——原理：：被保护的金属设 备；：惰性电极。 中国腐蚀与防护学会工作总结20××年我学会在中国科协和挂靠单位的支持和指导下，在常务理事会的领导下，进展顺利。主要开展了培训、学术交流、资格认证以及科技进步奖、技术咨询、科普等活动。 一、培训工作 （一）举办"NACE国际阴极保护技术（CP2）资格认证培训班"。中国腐蚀与防护学会与美国腐蚀工程师协会合作，于2007年6月13-18日在北京举办了"NACE国际阴极保护技术（CP2）资格认证培训班"。这是NACE第二次在中国举办的阴极保护培训班，并将对考试通过的学员颁发NACE国际协会的CP2证书。 参加本期培训班的学员来自石油、天然气、海洋石油、金属腐蚀与防护研究和工程施工等单位人员28人。教师是NACE选派的著名阴极保护技术专家David Webster先生和 Clay Brelsford先生。教学特点是理论与实际相结合，教师与学员互动，每一章节都有理论基础讲解和实际操作，教材资料丰富完整，实验设计全面，实验设备完善。CP2与CP1相比，加强了理论部分内容，实验操作部分的难度也增大了。参加CP2培训班的学员课上认真学习理论知识，课下认真复习并积极参与实际操作训练。 课程结束后，进行了严格的笔试和实验两部分考试。考试合格（实验、笔试两项成绩均超过70分）的学员将获得NACE颁发的阴极保护CP2证书。 NACE International是国际上最大的腐蚀专业领域学术团体机构，其所制定的行业标准和颁发的专业技术资格证书，在国际上被广泛采用并具有权威性。 NACE国际阴极保护技术培训及认证项目在国际上和推广到中国都影响越来越大。我学会与NACE已形成很好的合作模式，在阴极保护领域里成为国内唯一培训认证（NACE证书）机构。这项工作将长年定期开展。 （二）举办"管道完整性课程培训班"。学会与GE油气国际公司合作，于2007年11月18日-23日在北京举办"管道完整性课程培训班"。来自石油天然气、管道行业等16人参加学习。教师是来自GE油气国际公司的管线完整性服务资深顾问Lain Colquhoun博士和Bill Gu博士。课程内容涉及管道设计、用材、内外腐蚀与控制、检测方法、缺陷评估、修复等10个章节。学员反映在5天的学习时间里，吸收了大量知识，对提升自己的工作水平将会起到很大的帮助，回去还会进一步钻研。 （三）2007年11月15～30日，中国腐蚀与防护学会第五期防腐蚀工程师技术资格认证培训班在北京科技大学成功举办。参加本次培训班的学员有26人，培训内容有：腐蚀和腐蚀控制原理、腐蚀试验方法及监控技术、表面工程技术和缓蚀剂、阴极保护和阳极保护-原理、技术及工程应用、工程材料的耐蚀性、防腐蚀涂料与涂装，共计84个学时，学会特聘林玉珍教授、李久青教授、李金桂研究员、卢燕平教授、吴荫顺教授、左禹教授、熊金平教授、高瑾教授和米琪高级工程师为学习班授课。学习班课程安排合理，受到学员的一致好评。学员学习认真，课上课下常与教师进行交流。 化工设备的腐蚀与防护论文 摘要：腐蚀是材料时效的重要形式之一。化工设备在生产过程中因化学或电化学反应的存在而出现腐蚀现象。设备的腐蚀若不能及时进行相关的防护措施，会成为企业正常生产的重大安全隐患之一，给企业带来严重的经济损失或是人员伤亡。化工设备的腐蚀与防护问题是化工企业必须考虑的重大问题，本文对设备的腐蚀原因进行的简要分析并提出了相关的防腐措施。 关键词：化工设备；腐蚀；防护 一、设备腐蚀的重大危害分析 由于腐蚀现象无处不在，由腐蚀造成的国民经济损失占其总值的.5%左右。在化工原料生产企业，这个比重还会增加两倍。在化工生产企业，设备的腐蚀与防护控制已成为企业生产过程中成本控制的重要因素之一。若对设备的腐蚀不能做好相应的防护措施，则很容易发生因设备腐蚀损坏而造成的停车现象，影响企业的正常生产，给企业带来相应的经济损失。有统计显示，当设备停车更换腐蚀部件或做相应的维护次数达到100此时，其产生的费用或给企业带来的直接、间接经济损失的综合与企业进行生产活动的总投资相当。由此可见，企业对化工设备的腐蚀与防护问题必须给予足够的重视。 二、设备腐蚀类型分析 1. 按腐蚀机理分类 若按腐蚀机理来说，金属设备的腐蚀有化学腐蚀和电化学腐蚀两类。化学腐蚀和电化学腐蚀的主要区别就是腐蚀过程中有无腐蚀电位产生。只有非电解质溶液与设备表面接触而发生的腐蚀称为化学腐蚀，这种情况不是很常见，金属只有在高温干燥气体或甲醇等非电解质溶液中才会发生，非金属材料也只有在符合化学动力学规律的前提下才会发生化学腐蚀。 材料的另一种腐蚀形式电化学腐蚀则是很常见，金属在各种能发生电化学反应的酸、碱、盐溶液或超市的空气、土壤甚至工业用水中都会发生电化学腐蚀现象。金属的电化学腐蚀速率较快，腐蚀危害较大，是企业重点预防的腐蚀类型。 2. 按破坏形态分类 设备受腐蚀而损坏的形态可以分为全面腐蚀和局部腐蚀两种。 全面腐蚀在是设备的金属表面由于和电解质溶液或空气的接触而发生的整体的、均匀的腐蚀。设备的全面腐蚀会使其厚度减少，但一般都是可以控制和预防的。在设备的设计过程中，一般都会综合考虑其使用环境和使用寿命老来设计设备的厚度或采取相应的防腐措施。 实验一恒电位法测定阳极极化曲线 一、目的 1．了解金属活化、钝化转变过程及金属钝化在研究腐蚀与防护中的作用。 2．熟悉恒电位测定极化曲线的方法。 3．通过阳极极化曲线的测定，学会选取阳极保护的技术参数。 二、实验基本原理 测量腐蚀体系的极化曲线，实际就是测量在外加电流作用下，金属在腐蚀介质中的电极电位与外加电流密度（以下简称电密）之间的关系。 测量极化曲线的方法可以采用恒电位和恒电流两种不同方法。以电密为自变量测量极化曲线的方法叫恒电流法，以电位为自变量的测量方法叫恒电位法。 一般情况下，若电极电位是电密的单值函数时，恒电流法和恒电位法测得的结果是一致的。但是如果某种金属在阳极极化过程中，电极表面壮态发生变化，具有活化/钝化变化，那么该金属的阳极过程只能用恒电位法才能将其历程全部揭示出来，这时若采用恒电流法，则阳极过程某些部分将被掩盖，而得不到完整的阳极极化曲线。 在许多情况下，一条完整的极化曲线中与一个电密相对应可以有几个电极电位。例如，对于具有活化/钝化行为的金属在腐蚀体系中的阳极极化曲线是很典型的。由阳极极化曲线可知，在一定的电位范围内，金属存在活化区、钝化过渡区、钝化区和过钝化区，还可知金属的自腐蚀电位（稳定电位）、致钝电密、维钝电密和维钝电位范围。 用恒电流法测量时，由自腐蚀电位点开始逐渐增加电密，当达到致钝电密点时金属开始钝化，由于人为控制电密恒定，故电极电位突然增加到很正的数值（到达过钝化区），跳过钝化区，当再增加电密时，所测得的曲线在过钝化区。因此，用恒电流法测不出金属进入钝化区的真实情况，而是从活化区跃入过钝化区。 图1 恒电位极化曲线测量装置 三、实验仪器及药品 电化学工作站CHI660D、铂电极、饱和甘汞电极、碳钢、天平、量筒、烧杯、 电炉、水砂纸、U型管 蒸馏水、碳酸氢铵、浓氨水、浓硫酸、琼脂、氯化钠、氯化钾、无水乙醇、棉花 四、实验步骤 1.琼脂-饱和氯化钾盐桥的制备 烧杯中加入3g琼脂和97ml蒸馏水，使用水浴加热法将琼脂加热至完全溶解。然后加入30克KCl充分搅拌，KCl完全溶解后趁热用滴管或虹吸将此溶液加入已事先弯好的玻璃管中，静置待琼脂凝结后便可使用。 2.溶液的配制 (a) H2SO4溶液（0.5 M）的配制：烧杯内放入475 mL去离子水，加入 浓硫酸25 mL，搅拌均匀待用; (b) NH4HCO3-NH4OH溶液的配制：烧杯中放入700 mL去离子水，加 入160 g NH4HCO3，65 mL浓氨水，搅拌均匀。 (c) 饱和氯化钠溶液的配制。 3.操作步骤 （1）用水砂纸打磨工作电极表面，并用无水乙醇棉擦试干净待用。 （2）将辅助电极和研究电极放入极化池中，甘汞电极浸入饱和KCl溶液 中，用盐桥连接二者，盐桥鲁金毛细管尖端距离研究电极1～2mm左右。 按图1连接好线路并进行测量。 （3）测碳钢在H2SO4溶液和NH4HCO3-NH4OH溶液中的开路电压，稳定 5min。 （4）在-0.9 V和1.2 V (相对饱和甘汞电极：SCE)，以0.05，0.01和0.005 Vs-1的扫描速度测定碳钢在H2SO4溶液和NH4HCO3-NH4OH溶液中阳极极 化曲线。 （5）存储数据，转化为TXT文本，用ORIGIN软件做图。 五、实验结果及数据处理 1.绘制碳钢在H2SO4溶液和NH4HCO3-NH4OH溶液中阳极极化曲线； 课堂作业 1、材料的失效形式包括腐蚀、磨损和断裂。 2、腐蚀是金属与周围环境之间发生化学或电化学反应而导致的破坏性侵蚀。 3、腐蚀研究的着眼点在材料。 4、腐蚀具有自发性、普遍性和隐蔽性的特点。 5、腐蚀是一种材料和环境间的反应，这是腐蚀与摩擦现象分界线。 6、强调化学或电化学作用时称为腐蚀，强调力学或机械作用作用时则称为磨擦磨损。 7、腐蚀是被腐蚀金属氧化。 8、对均匀腐蚀的衡量有质量指标和强度指标。 9、根据环境介质可分为自然和工业环境。 10、自然环境腐蚀可分为大气、土壤、海水腐蚀 11、根据受腐蚀材料可分为金属和非金属。 12、依据腐蚀机理腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀 13、电化学腐蚀由阳极、阴极和电子转移三个既相互独立又紧密联系的过程组成。 14、阳极过程是失电子的过程，其结果是金属的离子化。 15、阴极过程是得电子的过程，其结果介质中的离子夺取电子发生还原反应的还原过程。 16、外电路的金属氧化过程与溶液中的阴极还原过程组成了电荷的转移通道。 17、根据腐蚀形态腐蚀可分为普遍性腐蚀和局部腐蚀。 18、化学腐蚀分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。 思考题 1、从导体中形成电流的荷电粒子来看，可将导体分成两类电子和离子导体。 2、电极系统是由电子相和离子相组成，并且有电荷穿过界面中一个相到另一个相。 3、在电极系统中伴随着两个非同类导体之间的电荷转移而在两相界面发生的化学反应，称为电极反应。 4、参比电极，指的也是某一特定环境下的电极系统及相应的电极反应，而不是仅指电子导体材料。 5、金属失去电子的过程称为阳极过程。阳极过程往往伴随着金属的离子水化进入溶液，材料被腐蚀。 6、负电性金属正离子进入溶液，金属上带有阳离子。 7、正电性金属位于溶液中时，溶液中的金属正离子在金属表面，溶液一侧有多余的负离子 8、气体电极是溶液中的H+和OH-从金属上夺取电子，使得金属带有正电性。 9、气体电极包括氢电极和氧电极。 10、用于作为标准电极的是氢电极。 11、氢电极的标准电极电位是零。 12、常用的参比电极有饱和甘汞电极、当量甘汞电极、银—氯化银电极和饱和硫酸铜电极。 13、作为参比电极应具有的条件是:电极反应必须是单一的可逆反应，电极电势稳定。 随着对经济效益的追求，必然趋动整个涂装工业的迅速发展，涂 装安全和清洁生产得到了政府和企业的重视，但目前涂装伤亡事故、 中毒事故、火灾爆炸事故频繁发生；从业人员的急、慢性苯中毒和粉 尘侵害等职业安全卫生问题比较突出，职业病人数居高不下；在涂装 过程中产生的废气、废水、废渣等三废问题也给环境造成了不同程度 的污染，影响生态平衡或直接危害了人类的健康，给国家财产和人民 生命财产造成了不同程度的损失。为了帮助企业加强作业安全防护措施，搞好车间设计，减少环境污染，构建和谐美丽环境，我中心决定 近期举办“涂装作业安全防护与清洁生产技术指导会”，此次会议将由 刘小刚主任、涂装安全作业泰斗宋世德副理事长和涂装泰斗林鸣玉副 理事长强强携手，结合实际案例对涂装安全防护清洁生产进行指导。 请各单位根据实际情况派员参加。具体事宜如下： 一、会议内容： Ⅰ涂装作业安全 1．涂装作业安全概述 2．涂装作业场所的燃烧爆炸的防护重点 2.1涂装作业场所燃烧的多发、常发、一触即发的决定因素 2.1.1 涂料及其辅料的主要物化特性 2.1.2 降服涂料燃烧爆炸的基本手段 3．涂装作业防护重点 3.1材料防毒重点 3.2安全卫生管理 3.3标准的实施与监管 3.4急救和应急措施 3.5安全培训教育 4．燃气的毒性，危险性及其一般防护知识 5．涂装安全标准查漏补缺 6．推荐常用的几个涂装安全设计参数 7．涂装作业外的几个常用重要安全‘标准’和‘手册’ Ⅱ涂装清洁生产 1．涂装过程的环保要求 1.1 世界各国对涂装过程的环保要求 1.2我国对涂装过程的环保要求2．涂装过程中三废治理的措施 2.1减少涂装材料中有害物质的含量 2.1.1 前处理材料的减少有害物质措施 2.1.2 涂料中减少有害物质措施 2.2减少废水、废气、废渣排放量的措施 2.2.1 减少废水排放措施 2.2.2 减少废渣排放措施 2.2.3 减少废气排放措施 2.3对排放出的三废中的有害物质进行处理技术 3．HJ/T293－2006《清洁生产标准－汽车制造业（涂装）》3.1 HJ/T293－2006《清洁生产标准－汽车制造业（涂装）》的内容3.2关于HJ/T293－2006实施的建议Ⅲ涂装车间的安全和环保设 《腐蚀与防腐》综合复习资料与答案 一、填空题 1、国家对商品原油的质量要求是：质量含水率、饱和蒸汽压和含盐量。 2、油井回压是集输系统的起点压力，自喷井回压应为油井油压的0.4—0.5 倍，否则集输系统工况的变化将影响油井产量的稳定。 3、多元体系的相特性不同于一元体系，其饱和蒸汽压的大小和温度与气化率有关，通常把泡点压力称为该多元混合物的真实蒸汽压。 4、油气分离的基本方式基本上可分为一次分离、连续分离和多级分离三种。 5、油气分离器按外形一般分为卧式分离器和立式分离器。 6、油气分离中起碰撞和聚结分离作用的部件称除雾器，除雾器应能除去气体中携带的粒径为10—100 微米的油雾。 7、流型模型把两相流流型划分为：分离流、分散流和间歇流或段塞流。 8、形成稳定乳状液必须具备的条件：互不相容液体、强烈搅拌和乳化剂的存在。 9、电脱水只适宜于油包水型乳状液，且进入电脱水器中的乳状液含水率要求不超过30％，否则易产生电击穿现象。 10、原油稳定的方法基本上可分为：闪蒸法和分流法两类。 11、集输系统由那些工艺环节组成：油气分离、原油净化、原油稳定、天然气净化、轻烃回收。 12、理想体系中平衡常数Ki= y i/x i=p i0/p i，它是体系压力和温度的函数。 13、某油田采用三级分离，一级分离压力为0.9Mpa（绝对），末级分离压力 为0.1MPa（绝对），各级间压力比R为 14、按管路内流动介质的相数，集输管路可分为单相、双相和多相流。 15、气液两相流的处理方法有均相流模型、分相流模型和流型模型三种模型。 16、弗莱尼根关系式在计算倾斜气液两相管流的压降时认为：由爬坡引起的高程附加压力损失与线路爬坡高度总和成正比。 17、原油和水构成得乳状液主要有两种类型：油包水型乳状液和水包油型乳状液。此外，还有多重乳状液等。 18、试列出原油脱水的任意三种方法：化学破乳剂脱水、重力沉降脱水、加热脱水。 19、沉降罐中的油水分离主要依靠水洗作用和重力沉降作用。 20、水滴在电场中的聚结方式主要有电游、偶极_和振荡。 22、油气分离主要包括平衡分离和机械分离。 23、影响平衡气液相比例和组成的因素是石油组成、分离压力和分离温度。 24、管路沿线存在起伏时，不仅激烈地影响着两相管路地流型，而且原油大量地聚积在低洼和上坡管段内，使气体的流通面积减小，流速增大，造成较大的摩擦损失和滑移损失。 25、原油中所含得水，通常以游离水、乳化水两种形式存在于原油中。 26、通常，乳化水靠加破乳剂或乳化剂方法或二者得联合作用使油水分离。 28、雷特蒸汽压测定时，蒸发空间与油品的体积比为4:1 。 29、分离器的工艺计算通常应从气体中分出油滴和从液相中分出气泡两方面进行计算，以确定其工艺尺寸。 30、油气分离器按实现分离主要利用的能量分为重力式、离心式和混合式。 32、原油——天然气体系中相平衡常数与石油组成、分离压力、分离温度有关。 33、试列出原油脱水的五种方法：化学脱乳剂脱水、重力沉降脱水、加热脱水、利用离心力脱水和机械脱水。 34、埃尔乌斯划分的气液混输管路的流型有分层流、波浪流、环状流、气团流、段塞流、气泡流、弥散流和分散气泡流。 二、判断题 知识点总结三·金属的腐蚀与防护 知识点1·金属的腐蚀 1. 金属腐蚀的概念 （1）金属的腐蚀是指金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。 （2）金属腐蚀的实质：金属原子失去电子被氧化的过程，M -ne - === M n+（M 表示金属） （3）金属腐蚀的类型：化学腐蚀和电化学腐蚀 表1 化学腐蚀与电化学腐蚀 2. 钢铁的腐蚀 （1）化学腐蚀：4Fe + 3O 2 + 2nH 2O === 2Fe 2O 3·nH 2O （2）电化学腐蚀：吸氧腐蚀和析氢腐蚀 ① 吸氧腐蚀 通常情况下，在潮湿的空气中，钢铁的表面凝结了一层溶有氧气的水膜，这层水膜、铁和铁中存在少量碳单质形成了无数微小的原电池。这些微小的原电池遍布钢铁表面。当周围环境呈若酸性或中性时，发生“吸氧腐蚀”。 负极： ； 正极： 。 总反应： 。 上述电化学腐蚀中吸收氧气，故称为吸氧腐蚀。 ② 析氢腐蚀 当钢铁表面水膜呈较强的酸性时，正极析出氢气发生“析氢腐蚀” 负极： ； 正极： 。 总反应： 。 上述电化学腐蚀会生成氢气，故称为析氢腐蚀。 （3）铁锈的生成 铁锈的主要成分：Fe 2O 3·nH 2O 钢铁在中性或弱酸性条件下发生吸氧腐蚀后，生成的氢氧化亚铁会进一步被O 2氧化，生成氢氧化铁，氢氧化铁部分脱水生成Fe 2O 3·nH 2O （铁锈的主要成分）。 主要的化学方程式： 4Fe(OH)2+ 2H 2O+O 2==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3== Fe 2O 3 · nH 2O+(3-n)H 2O 知识点2·金属的防护 1. 金属防护的原理 金属腐蚀的实质是金属原子失去电子被氧化的过程。防止金属被腐蚀，就是阻断金属发生氧化反应的途径。 2. 金属防护的常用方法： （1）改变金属组成或结构 如：将铬、镍加入普通钢里制成不锈钢。 （2）在金属表面覆盖保护层 原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。这样的表面保护常用的方法主要有金属表面涂层保护和镀层保护。 如：在钢铁表面涂上油漆或油脂、覆盖塑料、镀锌等。 （3）电化学防护法 金属的电化学防护是利用电化学原理来保护金属，防止金属腐蚀。 知识点3·金属腐蚀快慢的规律 1. 对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解原理引起的腐蚀 ＞ 原电池原理引起的腐蚀 ＞ 化学腐蚀 ＞ 有防腐措施的腐蚀（或者：电解池的阳极 ＞ 原电池负极 ＞ 化学腐蚀 ＞ 原电池正极 ＞ 电解池阴极） 2. 对同一金属来说，在同一溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中 ＞ 若电解质溶液中 ＞ 非电解质溶液中 3. 活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀越快。 4. 对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。 5. 纯度越高的金属，腐蚀的速率越慢。 6. 不纯的金属或合金，在潮湿空气中的腐蚀速率远大于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀速率。 防腐措施由好到坏的顺序： 外接电源的阴极保护法 ＞ 牺牲阳极的阴极保护法 ＞ 有一般防腐条件的保护法 ＞ 无防腐条件 补充你的知识点或写出你的疑惑： 化学能与电能的转化·练习题 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 XXXXX 大学CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 毕业论文(设计) 论文题目金属腐蚀与防护 学生姓名 指导老师 学院XXXXXXXXXXXXXXXX学院 专业班级 XXXXXXXXXXXXXXXXXX 完成时间 2014年3月20日 摘要 工程材料的腐蚀给国民经济和社会生活造成的严重危害已越来 越为人们所认识重视。金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震灾害（平均值）损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。金属在水溶液中的腐蚀是一种电化学反应。在金属表面形成一个阳极和阴极区隔离的腐蚀电池，金属在溶液中失去电子，变成带正电的离子，这是一个氧化过程即阳极过程。随着腐蚀过程的进行，在多数情况下，阴极或阳极过程会因溶液离子受到腐蚀产物的阻挡，导致扩散被阻而腐蚀速度变慢，这个现象称为极化，金属的腐蚀随极化而减缓。影响金属腐蚀的因素有内部因素、外部因素及设备结构因素。控制腐蚀的根本办法自然应是控制电化学作用，即如何消除腐蚀电池。即使不能完全消除，也要设法使腐蚀电流密度降至最低程度。常用的腐蚀防护方法有涂料、电镀、缓蚀剂和电化学保护。 关键词：金属腐蚀防护电化学 目录 1前言................................................................... - 1 -2金属腐蚀综述........................................................... - 1 -2.1金属在水环境中的腐蚀原理........................................... - 1 - 2.2影响腐蚀的因素..................................................... - 1 -3腐蚀的防护............................................................. - 1 -3.1涂料............................................................... - 2 -3.1.1富锌防锈漆....................................................... - 2 -3.1.2氯化橡胶涂料..................................................... - 2 -3.1.3冷固化环氧树脂涂料............................................... - 2 -3.1.4环氧酯防锈涂料................................................... - 2 -3.2电镀............................................................... - 2 -3.2.1防蚀镀层......................................................... - 2 -3.2.2耐磨镀层......................................................... - 2 -3.2.3装饰性镀层....................................................... - 2 -3.3缓蚀剂............................................................. - 3 -3.4电化学防护......................................................... - 3 -3.4.1阴极保护......................................................... - 3 -3.4.2阳极保护......................................................... - 4 - 3.5合理的结构设计..................................................... - 4 - 4 结论 .................................................................. - 4 - 腐蚀与防腐 下划线为重点内容 第一章 1腐蚀的危害：巨大的经济损失；安全、环境的危害；阻碍新技术的发展；巨大的自然资源消耗。 2材料腐蚀是材料受环境介质的化学作用而破坏的现象 3腐蚀是一种材料和环境间的反应，大多数是电化学反应，这是腐蚀和摩擦现象的分界线 4腐蚀现象特点：自发性、隐蔽性、普遍性 5腐蚀的类型 (1)化学腐蚀：带有价电子的金属原子直接与反应物分子相互作用，反应在同时，同一位置分为在干燥气体中的腐蚀和在非电解质溶液下的腐蚀 （2）电化学腐蚀：腐蚀过程中同时存在两个相对独立的反应过程，反应中有电流产生。 （3）物理腐蚀：单纯的物理溶解作用引起的破坏 （4）生物腐蚀：金属表面在某些微生物生命活动产物的影响下发生的腐蚀。6根据金属腐蚀破的坏形式：全面腐蚀、局部腐蚀、应力腐蚀 7根据腐蚀环境：干腐蚀（失泽、高温氧化）、湿腐蚀（自然环境下的腐蚀、工业介质中的腐蚀） 8腐蚀速率表示方法（看附录）：失重法、增重发、深度指标（单位时间、单位面积腐蚀深度）、电流指标。 9腐蚀速度与电流密度成正比 第二章重点章节 2.1 1电化学腐蚀实际上是短路的原电池反应、 2干电池中，电子和离子迁移的驱动力是电池电动势（或电极电位差） 3腐蚀电池特点： 腐蚀电池中的反应是一最大限度的不可逆方式进行 电池产生的电流全部消耗在内部，转变成热，不对外做功 腐蚀电池的阳极反应是金属的氧化反应，造成金属材料被破坏。 4吸氧反应和析氢反应的的方程式（附录）重点！！必考 5真题！！！！：金属在含氧酸中腐蚀速率大于不含氧酸；杂质金属在电解质中的腐蚀速率高于纯金属 6考点！！！电池过程的三个环节：阳极反应、阴极反应、电流回路 7阳极反应、阴极反应、电流回路三个环节即相互独立又彼此制约，其中任何一个环节受到抑制都会使腐蚀电池的工作强度减少。 8考点！！！：构成腐蚀原电池的必要条件:存在电位差、存在电解质溶液、构成闭合电路 9腐蚀电池的种类（根据电极尺寸大小）：宏观腐蚀电池，电极大小肉眼可辨；微观腐蚀电池，阴阳极大小不可辨（金属只要存在电化学不均匀性，就会发生微 学习《过程装备腐蚀与防护》心得腐蚀现象几乎涉及国民经济的一切领域。例如，各种机器、设备、桥梁在大气中因腐蚀而生锈；舰船、沿海的港口设施遭受海水和海洋微生物的腐蚀；埋在地下的输油、输气管线和地下电缆因土壤和细菌的腐蚀而发生穿孔；钢材在轧制过程因高温下与空气中的氧作用而产生大量的氧化皮；人工器官材料在血液、体液中的腐蚀；与各种酸、碱、盐等强腐蚀性介质接触的化工机器与设备，腐蚀问题尤为突出，特别是处于高温、高压、高流速工况下的机械设备，往往会引起材料迅速的腐蚀损坏。 目前工业用的材料，无论是金属材料或非金属材料，几乎没有一种材料是绝对不腐蚀的腐蚀造成的危害是十分惊人的。据估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁约占年产量的30%，每年生产的钢铁约10%完全成为废物。实际上，由于腐蚀引起工厂的停产、更新设备、产品和原料流失、能源的浪费等间接损失远比损耗的金属材料的价值大很多。各工业国家每年因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的1%~4%。 腐蚀不仅造成经济上的巨大损失，并且往往阻碍新技术、新工艺的发展。例如，硝酸工业在不锈钢问世以后才得以实现大规模的生产；合成尿素新工艺在上世纪初就已完成中间试验，但直到20世纪50年代由于解决了熔融尿素对钢材的腐蚀问题才实现了工业化生产。 通过学习我们可以从最开始的设计阶段就考虑腐蚀对工程的影响，用正确的方法控制腐蚀，这样既能节省资源，又能延长设备的使用寿命，提高了我们的效率。对我们来说，我们更要踏实的学习知识，如果缺乏对于温度的、压力、浓度等的影响腐蚀规律的分析判断能力，那么按照手册相近选定的材料，往往会造成设备的过早破坏。结构复杂的机器、设备，出于某种特定功能的需要，常常选用不同材料的组合结构，如果不注意材料之间的电化学特征的相容性，或两种材料的结构相对尺寸比例不恰当，热处理度不合理，都会加速设备的腐蚀。所以腐蚀贯穿整个设计过程，所以我们要掌握腐蚀的一些基本知识是十分必要的。 因此，研究材料腐蚀规律，弄清腐蚀发生的原因及采取有效的防腐措施，对于延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产效率无疑具有十分重要的意义！ 材料腐蚀与防护论文 课题：重防腐涂料的的现状及其发展前景 班级: 034111 班号：01 学号：20111000007 姓名：赵琴 重防腐涂料的的现状及其发展前景 摘要：本文简要介绍了重防腐涂装技术、重防腐涂料，列举了一些重防腐涂装的典型实例，并对工业防腐涂料行业发展现状及未来发展趋势进行了阐述。 关键词：重防腐、涂料、防腐配套 Heavy-Duty Anticorrosive Coatings Abstract: Technique of heavy-duty anticorrosive painting briefly is presented. Typical examples of heavy-duty anticorrosive coatings are enumerated.and elaborates anti-corrosion coatings industrial current situation and development tendency. Keywods：heavy-duty anticorrosive; coatings；anticorrosion coating system 1、前言 腐蚀会造成巨大损失。目前全世界每年因腐蚀造成的经济损失约在10 000 亿美元, 约为地震、水灾、台风等自然灾害总和的6 倍, 2000 年美国因腐蚀造成的损失达到3 000 多亿美元, 而2001年经测算中国的这一数字已达4 000 亿人民币[1 ] 。可见腐蚀的防护十分重要。 提到防腐蚀, 不能不提到涂料与涂层防腐。这是因为, 首先它可供选择的品种多, 用途广泛, 涂覆于金属表面可以保护其不受环境的侵蚀, 同时赋予美观、伪装等作用; 其次是施工简便, 适应性广, 不受设备面积、形状的约束, 重涂和修复方便; 最后涂料防腐可与其他防腐蚀措施联合使用,便可获得较完善的防腐系统。世界各国的防腐蚀实践证明: 涂料涂层防腐蚀是最有效、最经济、应用最普遍的方法。 从20 世纪60 年代开始, 由于大型工程的出现和人们对防腐涂料应用条件、使用时效要求的不断提高, 出现了重防腐的提法。重防腐涂料是指能在恶劣腐蚀环境下应用并具有长效使用寿命的涂料[2] , 其有两方面的含义: 一是指腐蚀环境恶劣,二是指保护寿命长。现代工业技术的发展为重防腐涂料提供了广阔的空间。金属与非金属防护理论、现代表面技术、新兴合成材料、防锈颜料、先进的涂装设备、现代检测技术等现代科学技术的发展为重防腐涂料提供了良好的技术物质条件, 推动了重防腐涂料的进步和发展。可以说, 重防腐涂料的发展水平标志着一个国家防腐涂料的发展水平甚至标志着一个国家的科技发展水平。 目前，国内外正在开发具有耐摩擦性、耐冲击性、长期耐候性的高性能重防腐涂料，以减少涂装次数，降低涂装费用。武汉现代工业技术研究院研究成功的新型IPN 防腐涂料，采用了目前最新型的高分子体系——能常温固化的高分子互穿网络体系(简称为IPN) 。这种涂料主要由环氧、聚氨酯、聚酯、烯烃聚合物组成，不同的聚合物之间自交联，互穿三维结 构成网络，比单一的环氧、聚氨酯或烯烃类聚合物的性能成倍地提高，该涂料固体份可达99.8 %，对于同等厚度涂层，单位面积涂料的使用量较其它溶剂型涂料品种减少30%左右。该涂料耐酸、碱、盐雾、油等化学品腐蚀性能优良，抗冲磨、耐水解、耐老化性能优异，在一般气候条件地区，室外使用寿命可达十年以上，特别适用于高塔、桥梁、建筑设施、化工管道 与设备等大型钢铁构件的保护和装饰。 2、重防腐涂料的配套[3] 所有的重防腐涂料都是配套使用的。在长期实践中不同的领域积累了丰富的化学小论文-金属腐蚀与防护
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