材料的腐蚀性 PPT课件
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金属的腐蚀与防腐PPT课件(上课用)
97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨 我的人 .以及 对我冷 漠的人 。 爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨 慎；对 我冷漠 的人教 我自立 。――[J·E·丁 格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明 的人是 考虑现 在和未 来，根 本无暇 去想过 去的事 。――[英国哲 学家培 根]
99.真正的发现之旅不只是为了寻找 全新的 景色， 也为了 拥有全 新的眼 光。― ―[马塞 尔·普 劳斯特]
113.人生的目的有二：先是获得你 想要的 ；然后 是享受 你所获 得的。 只有最 明智的 人类做 到第二 点总与 幽默的 人相伴 ，健康 总与阔 达的人 相伴。 20、对所学知识内容的兴趣可能成 为学习 动机。 ——赞 科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手 好闲好 。—— 约翰·贝 勒斯
95.没有比时间更容易浪费的,同时没 有比时 间更珍 贵的了 ，因为 没有时 间我们 几乎无 法做任 何事。 ――[威廉·班]
96.人生真正的欢欣，就是在于你自 认正在 为一个 伟大目 标运用 自己； 而不是 源于独 自发光.自私渺 小的忧 烦躯壳 ，只知 抱怨世 界无法 带给你 快乐。 ――[萧伯纳]
Fe2O3 ·nH2O （铁锈）
联 系
通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。
相互关系：往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得 多。
2、金属腐蚀的防止与利用
讨论与交流 金属腐蚀的防止方法
隔离法、电镀法
隔离法 钢铁发蓝处理、阳极氧化处理、
离子注入、表面渗镀
电镀法
电镀是应用电解原理在某些金属表面 镀上一薄层其他金属或合金的过程。
100.这个世界总是充满美好的事物 ，然而 能看到 这些美 好事物 的人， 事实上 是少之 又少。 ――[罗 丹]
99.真正的发现之旅不只是为了寻找 全新的 景色， 也为了 拥有全 新的眼 光。― ―[马塞 尔·普 劳斯特]
113.人生的目的有二：先是获得你 想要的 ；然后 是享受 你所获 得的。 只有最 明智的 人类做 到第二 点总与 幽默的 人相伴 ，健康 总与阔 达的人 相伴。 20、对所学知识内容的兴趣可能成 为学习 动机。 ——赞 科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手 好闲好 。—— 约翰·贝 勒斯
95.没有比时间更容易浪费的,同时没 有比时 间更珍 贵的了 ，因为 没有时 间我们 几乎无 法做任 何事。 ――[威廉·班]
96.人生真正的欢欣，就是在于你自 认正在 为一个 伟大目 标运用 自己； 而不是 源于独 自发光.自私渺 小的忧 烦躯壳 ，只知 抱怨世 界无法 带给你 快乐。 ――[萧伯纳]
Fe2O3 ·nH2O （铁锈）
联 系
通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。
相互关系：往往同时发生，电化腐蚀要比化学腐蚀普遍得 多。
2、金属腐蚀的防止与利用
讨论与交流 金属腐蚀的防止方法
隔离法、电镀法
隔离法 钢铁发蓝处理、阳极氧化处理、
离子注入、表面渗镀
电镀法
电镀是应用电解原理在某些金属表面 镀上一薄层其他金属或合金的过程。
100.这个世界总是充满美好的事物 ，然而 能看到 这些美 好事物 的人， 事实上 是少之 又少。 ――[罗 丹]
金属腐蚀.ppt
2 面积效应 电偶腐蚀电池的阴阳极面积之比， 阴阳极
面积比增大，阳极腐蚀速度呈直线关系。 大阴极小阳极应避免
3 介质的导电性
介质导电率对电偶腐蚀影响很大，导电率高 腐蚀区域大，腐蚀面积减少，腐蚀不严重， 否则，腐蚀严重
四 防止
1 采用电位相近的金属相联接，避免大阴极 小阳极
2 不同金属连接，应加绝缘 3 不应采用多孔涂料，防止出现大阴极小
的回路
二 腐蚀过程及作用
阳极过程 阴极过程 电流的流动
三 类型
根据腐蚀电池中电极大小不同，可分为宏观 腐蚀电池和微观腐蚀电池
宏观腐蚀电池：电偶电池、浓差电池 浓差电池：金属离子浓差电池，氧浓差电池
电偶电池
在同一电解质溶液中，两种具有不同电极电 位的金属或合金通过电连接形成的腐蚀电池 称为电偶电池。
按环境分 大气、水和蒸汽、土壤、化学介质
按腐蚀形态分
全面和局部
局部包括：应力腐蚀破裂、点蚀、晶间腐蚀、 电偶腐蚀和缝隙腐蚀
第一章 金属腐蚀的基本原理
第一节 金属电化学腐蚀的电化学反应过程 电解质：能导电的溶液，几乎所有水溶液都是
电解质 一 电化学反应式 1 金属在酸中：活泼金属被腐蚀放出氢气
第二节 电偶腐蚀
电偶腐蚀：当两种具有不同电位的金属相互 接触，并浸入电解质溶液时，电位较负的金 属遭受腐蚀，电位较正的金属不腐蚀。
原因：两种金属电位差别较大。腐蚀越严重。
电偶序
金属在特定介质中电位不同，可以根据电偶 序表来判断，那种金属是阳极，那种是阴极。
三影响因素
1 环境 不同环境，金属电位可能不同， 甚至逆转
二 电极电位
电极：金属与电解质溶液构成的体系 电极电位：金属与溶液的电位差即该电极的
面积比增大，阳极腐蚀速度呈直线关系。 大阴极小阳极应避免
3 介质的导电性
介质导电率对电偶腐蚀影响很大，导电率高 腐蚀区域大，腐蚀面积减少，腐蚀不严重， 否则，腐蚀严重
四 防止
1 采用电位相近的金属相联接，避免大阴极 小阳极
2 不同金属连接，应加绝缘 3 不应采用多孔涂料，防止出现大阴极小
的回路
二 腐蚀过程及作用
阳极过程 阴极过程 电流的流动
三 类型
根据腐蚀电池中电极大小不同，可分为宏观 腐蚀电池和微观腐蚀电池
宏观腐蚀电池：电偶电池、浓差电池 浓差电池：金属离子浓差电池，氧浓差电池
电偶电池
在同一电解质溶液中，两种具有不同电极电 位的金属或合金通过电连接形成的腐蚀电池 称为电偶电池。
按环境分 大气、水和蒸汽、土壤、化学介质
按腐蚀形态分
全面和局部
局部包括：应力腐蚀破裂、点蚀、晶间腐蚀、 电偶腐蚀和缝隙腐蚀
第一章 金属腐蚀的基本原理
第一节 金属电化学腐蚀的电化学反应过程 电解质：能导电的溶液，几乎所有水溶液都是
电解质 一 电化学反应式 1 金属在酸中：活泼金属被腐蚀放出氢气
第二节 电偶腐蚀
电偶腐蚀：当两种具有不同电位的金属相互 接触，并浸入电解质溶液时，电位较负的金 属遭受腐蚀，电位较正的金属不腐蚀。
原因：两种金属电位差别较大。腐蚀越严重。
电偶序
金属在特定介质中电位不同，可以根据电偶 序表来判断，那种金属是阳极，那种是阴极。
三影响因素
1 环境 不同环境，金属电位可能不同， 甚至逆转
二 电极电位
电极：金属与电解质溶液构成的体系 电极电位：金属与溶液的电位差即该电极的
金属的腐蚀和防护 ppt课件
21日确认,断桥事故死亡人数为13人,伤者70多人。我国宜宾的南门大
桥,在1990年11月建成,2001年11月7日发生吊杆腐蚀,造成桥面坠落事
故。
铁锈的主要成分： Fe2O3·XH2O
铜绿的主要成分： Cu2(OH)2CO3
金属的腐蚀
金属腐蚀——化学腐蚀
定义
金属跟接触到的物质直接发生化学反应而引起 的腐蚀叫做化学腐蚀。
多数合金的熔点一般比各成分金属的低。
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
本质 金属被氧化 区别 无电流产生
较活泼的金属被氧化 有微弱电流产生
关系
化学腐蚀与电化学腐蚀往往同时发生，但电化学 腐蚀的更普遍，危害更严重
金属的腐蚀和防护
金属的腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液 体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
1．影响金属腐蚀速率的因素 (1)金属的本性：金属越活泼，就越容易失去电子而被 腐蚀，如果金属中能导电的杂质不如该金属活泼，则容易形 成原电池而使金属发生电化学腐蚀。 (2)介质：与金属所接触的电解质强弱有关，活泼金属 在电解质溶液中的腐蚀快于在非电解质溶液中的腐蚀，在强 电解质溶液中的腐蚀快于在弱电解质溶液中的腐蚀。 (3)温度：温度越高，腐蚀速率越快。
在正极，有两种情况： 吸氧腐蚀： 2H2O + O2 + 4e- = 4OH – 析氢腐蚀：
2H ++2e - = H2↑
材料腐蚀与防护-第十二章-防腐设计PPT课件
腐蚀余量的大小，要根据具体情况而定。—般来说， 介质的腐蚀性越大，腐蚀余量也越大。对于管道和槽体， 由于所接触的往往是腐蚀性较强的介质，所以设计时壁 厚常为计算量的2倍。腐蚀余量一般局限于预计腐蚀率特 别高的结构部分，例如液-气交界区。
（2）局部腐蚀的强度设计
局部腐蚀类型较多．破坏形式相差较大。目前还很 难根据局部腐蚀的强度降低，采用强度公式对腐蚀余量 进行估算。
在选材的同时，应考虑行之有效的防护措施。适当的 防护如涂层保护、电化学保护及施加缓蚀剂等，不仅可以 降低选材标准．而且有利于延长材料的使用寿命。 （6）考虑材料的加工性能；
材料最后的选定还应考虑其加工焊接性能，加工后是 否可进行热处理，是否会降低耐蚀性。
12.2 防腐蚀结构设计
1） 合理的结构形式和表面状态
结构材料除具有一定的耐蚀性外一般还要具有必要的机械性能如强度硬度弹性塑性冲击韧性疲劳性能等物理性能如耐热导电导热光磁及密度比重等及工艺性能如机加工铸造焊接性能等
第十二章 防腐蚀设计
防腐蚀设计是材料腐蚀与防护研究中一个非常重要 的课题。通过正确运用已有的知识和经验，经过周密的 防腐蚀设计来减少和避免的损失。
·为避免高流速液体直接冲击容器壁，可在适当位置安装易 于拆卸的缓冲板或折流板．如图所示，还可以考虑采取加固 该处的容器壁的措施。
6） 防止环境诱发破裂
环境诱发破裂是由机械应力和腐蚀联合作用产生， 包括应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳。防止这类破坏的措施旨在 消除奴应力〔或交变应力)或腐蚀环境，或者可能时使两 者一并消除。
• 对应力腐蚀断裂和腐蚀疲劳，在材料的数据齐全的情况下， 可能作出合适可靠的设计。 例如：在有应力腐蚀断裂危险的场合，设计时应保 证构件所受拉应力不超过该结构材料在实际应用环境中的 应力腐蚀临界应力。在可能出现腐蚀疲劳的场合，应保证 可变载荷不超过构件疲劳极限。
钢铁的腐蚀PPT课件
第17页/共19页
6．钢铁在锈蚀过程中，下列5种变化可能发生的是（ ）
①Fe由+2价转化为+3价，②O2被还原，③产生H2，④Fe(OH)3失水形成
Fe2O3·H2O，⑤杂质碳被氧化除去
A．①②
B．③④
C．①②③④ D．①②③④⑤
第18页/共19页
感谢您的观看！
第19页/共19页
吸附的水膜呈强酸性
铁 Fe-2e- =Fe2+ 碳 2H++2e- =H2↑
第5页/共19页
1、改变金属内部结构
金属防护方法 （不锈钢、青铜器）
2、表面覆盖保护层 涂矿物油脂，油漆或搪瓷塑料 镀抗蚀金属—电镀、热镀、喷镀法。 化学方法形成致密氧化膜—发蓝
3、电化学保护法 轮船船身上的锌块、地下钢铁管道接镁块)
Fe－2e－＝Fe2＋ 2H++2e－=H2↑
总式：Fe＋2H+=Fe2++H2↑
空气氧化 Fe2+
溶液pH↑ Fe3+
OHFe(OH)3
第3页/共19页
Fe2O3 ·xH2O 铁锈
吸氧腐蚀 发生条件：钢铁表面水膜溶有O2 ，极弱酸性或中性或碱性，O2 得电子成为OH-
2Fe－4e－＝2Fe2＋ O2+2H2O+4e- =4OH-
铁锈的主要成分：Fe2O3·XH2O 铜绿的主要成分：Cu2(OH)2CO3
钢铁的腐蚀: 金属或合金与周围物质接触，发生化学反应而被腐蚀损耗的过程
特征： 外形、色泽以及机械性能变差 本质： 金属失去电子 金属阳离子
易腐蚀的条件: 1、活泼金属易被腐蚀，合金中活泼金属易腐蚀 2、潮湿的空气中、腐蚀性气体或电解质溶液，中被腐蚀
6．钢铁在锈蚀过程中，下列5种变化可能发生的是（ ）
①Fe由+2价转化为+3价，②O2被还原，③产生H2，④Fe(OH)3失水形成
Fe2O3·H2O，⑤杂质碳被氧化除去
A．①②
B．③④
C．①②③④ D．①②③④⑤
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吸附的水膜呈强酸性
铁 Fe-2e- =Fe2+ 碳 2H++2e- =H2↑
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1、改变金属内部结构
金属防护方法 （不锈钢、青铜器）
2、表面覆盖保护层 涂矿物油脂，油漆或搪瓷塑料 镀抗蚀金属—电镀、热镀、喷镀法。 化学方法形成致密氧化膜—发蓝
3、电化学保护法 轮船船身上的锌块、地下钢铁管道接镁块)
Fe－2e－＝Fe2＋ 2H++2e－=H2↑
总式：Fe＋2H+=Fe2++H2↑
空气氧化 Fe2+
溶液pH↑ Fe3+
OHFe(OH)3
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Fe2O3 ·xH2O 铁锈
吸氧腐蚀 发生条件：钢铁表面水膜溶有O2 ，极弱酸性或中性或碱性，O2 得电子成为OH-
2Fe－4e－＝2Fe2＋ O2+2H2O+4e- =4OH-
铁锈的主要成分：Fe2O3·XH2O 铜绿的主要成分：Cu2(OH)2CO3
钢铁的腐蚀: 金属或合金与周围物质接触，发生化学反应而被腐蚀损耗的过程
特征： 外形、色泽以及机械性能变差 本质： 金属失去电子 金属阳离子
易腐蚀的条件: 1、活泼金属易被腐蚀，合金中活泼金属易腐蚀 2、潮湿的空气中、腐蚀性气体或电解质溶液，中被腐蚀
材料腐蚀与防护课件
氧化还原反应
金属与氧化剂直接发生化学反应 ，导致金属原子失去电子成为正 离子，氧化剂获得电子成为负离 子。
酸碱反应
金属与酸或碱发生中和反应，释 放氢离子或氢氧根离子，导致金 属溶解。
生物腐蚀机理
01
生物腐蚀是指微生物、藻类等生 物对材料造成的腐蚀。
02
生物腐蚀通常发生在潮湿环境， 如土壤、水体等，由于生物活动 产生的代谢产物对材料造成腐蚀 。
详细描述
腐蚀的本质是材料与环境中的介质发生化学或电化学反应，导致材料结构、性能 和外观发生变化。化学腐蚀是指材料与环境中的介质发生化学反应，生成新的物 质；电化学腐蚀则是材料与电解质溶液发生原电池反应，导致材料损失。
腐蚀的原理与过程
总结词
腐蚀的原理主要包括氧化还原反应和电化学反应。在氧化还原反应中，材料失去或获得 电子，与环境中的氧化剂或还原剂发生反应；在电化学反应中，材料作为原电池的一个
蚀性。
03
材料的耐腐蚀性能评价
耐蚀性能的测试方法
浸泡试验
将材料浸泡在腐蚀介质 中，观察其腐蚀速率和
程度。
盐雾试验
模拟海洋环境，通过盐 雾加速材料的腐蚀。
恒温恒湿试验
在恒定的温度和湿度条 件下，测试材料的耐腐
蚀性能。
电化学测试
利用电化学方法测量材 料的腐蚀电流和电位等
参数。
材料的耐蚀性等级评定
腐蚀等级标准
船舶海洋工程的腐蚀防护
总结词
船舶洋工程长期处于海洋环境中，面临严重的腐蚀问题。
详细描述
船舶和海洋工程结构的腐蚀不仅影响使用寿命，还可能引发安全事故。为了应对海洋腐蚀环境，通常 采用耐腐蚀的金属材料和涂层保护，同时对船体和海洋平台进行阴极保护，以减缓腐蚀速率。
金属腐蚀机理(共10张PPT)
金属腐蚀机理
点蚀有大有小，一般情况下，点蚀的深度要比其直径大的多。
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.
这是因为在金属表面缺陷处易漏出机体金属，使其呈活化状态，而钝化膜处仍为钝态，这样就形成了活性—钝性腐蚀电池，由于阳极面积
比阴极面积小得多，阳极电流密度很大，所以腐蚀往深处发展，金属表面很快就被腐蚀成小孔，这种现象被称为点蚀.
GB/T6461-2002
QB/T 3832-1999
金属腐蚀机理
金属材料腐蚀的分类： 1点蚀
2 缝隙腐蚀 3 应力腐蚀 4 腐蚀疲劳
5 晶间腐蚀
6 均匀腐蚀
7 磨损腐蚀（冲蚀）
8 氢脆
金属腐蚀机理
正极（C）：2H2O + O2 + 4e = 4OH-
这是点因蚀为在：金属表面缺陷处易漏出机体金属，使其呈活化状态，而钝化膜处仍为钝态，这样就形成了活性—钝性腐蚀电池，由于阳极面积
负极（Fe）：负2极Fe（- 4Fee=）2F：e22+Fe - 4e = 2Fe2+
点这蚀是又 因称为坑在蚀金正和属极小表孔面（腐缺C蚀陷）。处：易漏2H出机2O体金+ 属O，2使+其4呈e活=化4状O态H，- 而钝化膜处仍为钝态，这样就形成了活性—钝性腐蚀电池，由于阳极面积
比阴极面积小得多，阳极电流密度很大，所以腐蚀往深处发展，金属表面很快就被腐蚀成小孔，这种现象被称为点蚀.
定义：各类金属结构一般在大气干湿交替或浸水条件下工作，金属与水或电解质溶液接触，极易发生电化学反应而受到的破坏。
Fe（OH）2
Fe2O3(铁红即肉眼可见的红锈)
正极（C）：2H2O + O2 + 4e = 4OH-
材料腐蚀与防护第五讲金属的钝化PPT课件
6
钝化的实际意义
• 钝化的实际应用情况？ 不锈钢＋强腐蚀氧化性介质：易钝化 ——制造与强腐蚀氧化性介质接触的化工设备 铁、镍＋碱性介质：易钝化 ——铁镍用于碱性溶液中的不溶性阳极
• 钝化一定是好事？
电池、电镀中可溶性阳极的钝化 会导致工作电流降低
7
5.2 金属钝化的特性曲线
金属钝化过程的极化曲线示意图
I：氧化剂的氧化性很弱 阴阳极极化曲线 只有一个交点A， 处于活化区，活化腐蚀。
如：Fe在稀酸中的腐蚀； Ti在不含空气的稀盐 酸和稀硫酸中的腐蚀
17
• 如不锈钢 在含氧（钝化） 和脱氧（活化） 硫酸中的腐蚀
II：氧化剂的氧化性较弱 或氧化剂浓度不高
• 阴阳极极化曲线3个交点 • B：活化区 • C：活化－钝化过渡区 • D：钝化区 • 金属开始处于B－不会钝化，
19
IV：强氧化剂 • 阴阳极极化曲线1个交点 • F：过钝化区 • 钝化膜被溶解 如， 碳钢与不锈钢 在过浓硝酸中
20
理论阳极极化曲线与实测极化曲线的对比
21
• 金属钝态稳定性 与阴极极化密切相关
• 实测曲线的起始电位 对应腐蚀系统的混合电位
逆转90度 反对称
22
• cd之间对应实测极化 曲线出现负电流
钝化区：形成钝化膜 电位维持在钝化区可保护金属 ——电化学阳极保护
活化区：阳极金属溶 解（低价离子）
13
• 四个特性区 • 四个特性电位
E0、Epp、Ep、Etp
• 两个特性电流密度 致钝电流密度ipp、 维钝电流密度ip
14
如果画出阳极极化曲线和不同的阴极极化曲线： 曲线交点可能处于不同电位区 －最大腐蚀速度相差很大
判据2：钝化剂的浓度－临界钝化浓度 例如：溶解氧：20mL/L，即id > ip 天然水中含氧量远低于20mL/L，铁在水中不会自钝化； 不锈钢ip 小－钝化所需氧浓度低，足以钝化。 判据3：金属自钝化能力 强Ti、Al、Cr、Mg、Ni、Fe、Mn、Zn、Cu 弱
钝化的实际意义
• 钝化的实际应用情况？ 不锈钢＋强腐蚀氧化性介质：易钝化 ——制造与强腐蚀氧化性介质接触的化工设备 铁、镍＋碱性介质：易钝化 ——铁镍用于碱性溶液中的不溶性阳极
• 钝化一定是好事？
电池、电镀中可溶性阳极的钝化 会导致工作电流降低
7
5.2 金属钝化的特性曲线
金属钝化过程的极化曲线示意图
I：氧化剂的氧化性很弱 阴阳极极化曲线 只有一个交点A， 处于活化区，活化腐蚀。
如：Fe在稀酸中的腐蚀； Ti在不含空气的稀盐 酸和稀硫酸中的腐蚀
17
• 如不锈钢 在含氧（钝化） 和脱氧（活化） 硫酸中的腐蚀
II：氧化剂的氧化性较弱 或氧化剂浓度不高
• 阴阳极极化曲线3个交点 • B：活化区 • C：活化－钝化过渡区 • D：钝化区 • 金属开始处于B－不会钝化，
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IV：强氧化剂 • 阴阳极极化曲线1个交点 • F：过钝化区 • 钝化膜被溶解 如， 碳钢与不锈钢 在过浓硝酸中
20
理论阳极极化曲线与实测极化曲线的对比
21
• 金属钝态稳定性 与阴极极化密切相关
• 实测曲线的起始电位 对应腐蚀系统的混合电位
逆转90度 反对称
22
• cd之间对应实测极化 曲线出现负电流
钝化区：形成钝化膜 电位维持在钝化区可保护金属 ——电化学阳极保护
活化区：阳极金属溶 解（低价离子）
13
• 四个特性区 • 四个特性电位
E0、Epp、Ep、Etp
• 两个特性电流密度 致钝电流密度ipp、 维钝电流密度ip
14
如果画出阳极极化曲线和不同的阴极极化曲线： 曲线交点可能处于不同电位区 －最大腐蚀速度相差很大
判据2：钝化剂的浓度－临界钝化浓度 例如：溶解氧：20mL/L，即id > ip 天然水中含氧量远低于20mL/L，铁在水中不会自钝化； 不锈钢ip 小－钝化所需氧浓度低，足以钝化。 判据3：金属自钝化能力 强Ti、Al、Cr、Mg、Ni、Fe、Mn、Zn、Cu 弱