金属腐蚀理论复习题
金属腐蚀理论总复习题

金属腐蚀理论及腐蚀控制复习题第一章 绪论 思考题1.举例说明腐蚀的定义,腐蚀定义中的三个基本要素是什么,耐蚀性和腐蚀性概念的区别。
答:腐蚀的定义:工程材料和周围环境发生化学或电化学作用而遭受的破坏 举例:工程材料和周围环境发生相互作用而破坏三个基本要素:腐蚀的对象、腐蚀的环境、腐蚀的性质。
耐蚀性:指材料抵抗环境介质腐蚀的能力。
腐蚀性:指环境介质对材料腐蚀的强弱程度。
2.金属腐蚀的本质是什么,均匀腐蚀速度的表示方法有哪些?答:⑴金属腐蚀的本质:金属在大多数情况下通过发生化学反应或是电化学反应后,腐蚀产物变为化合物或非单质状态;从能量观点看,金属与周围的环境组成了热力学上不稳定的体系,腐蚀反应使体系能量降低。
⑵均匀腐蚀速度的表示方法:深度:年腐蚀深度 (p V )V P =t h ∆=8.76d -V △h 是试样腐蚀后厚度的减少量,单位mm;V -代表失重腐蚀速度; t 是腐蚀时间,单位y ;d 是金属材料的密度;V P 所以的单位是mm/y 。
失重:失重腐蚀速度(-V )-V = StW -∆=St W W 10- W0代表腐蚀前金属试样的质量,单位g ; W1代表腐蚀以后经除去腐蚀产物处理的试样质量,单位g ;S 代表试样暴露的表面积,单位m 2; t 代表腐蚀的时间,单位h 。
计算题计算题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Vp ,并进行比较,说明两种腐蚀速度表示方法的差别。
表1解:由题意得:(1)对碳钢在30%HNO 3( 25℃)中有: V ˉ=△W ˉ/st=(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40+20×3+40×30)×0.000001=0.4694 g/㎡∙h又d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2∙hVp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y(25℃)中有:对铝在30%HNO3Vˉ=△Wˉ铝/st=(16.1820-16.1347)/2×(30×40+30×5+40×5)×45×10-6=0.3391g/㎡∙h/v=16.1820/(30×40×5×0.001)=2.697g/cm3d=m铝说明:碳钢的Vˉ比铝大,而Vp比铝小,因为铝在腐蚀的时候产生的是点腐蚀( 25℃)有:(2)对不锈钢在20%HNO3表面积S=2π×0.0152+2π×0.015×0.004=0.00179 m2Vˉ=△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 cm3d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y对铝有:表面积S=2π×0.022+2π×0.02×0.005=0.00314 m2Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2∙h试样体积为:V=π×22×0.5=6.28 cm3d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3Vp=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∙hVp=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∙hVp=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。
腐蚀与防腐_综合复习题和答案

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。
腐蚀与防护复习题(2)

《金属腐蚀与防护》复习题2022.6第一章绪论.什么是金属的腐蚀?局部腐蚀主要有哪些类型?1.金属腐蚀速度的三种主要表达方式?为什么可以用阳极溶解电流来评价金属腐蚀的速度?2.化学腐蚀和电化学腐蚀的共性与差异?其次章电化学腐蚀热力学.平衡电极电位是如何定义的?在什么条件下才可能建立体系的平衡电极电位?铁放在酸性溶液中能够建立起平衡电极电位吗?平衡电极电位对金属的腐蚀的倾向和腐蚀的速度有什么影响?1.什么是非平衡电极电位?它通常是如何获得的?2.标准电极电位的定义?标准电极电位是如何获得的?3.对参比电极的最基本要求是什么?4.电化学腐蚀发生的根本条件是什么?合金中杂质或其次相的存在对金属腐蚀倾向和腐蚀速度有何影响?5.金属发生腐蚀时,外表至少会有几个电极反响?金属在无氧的自身离子中性溶液中会始终发生溶解腐蚀吗?为什么?金属在有氧的自身离子中性溶液中会始终发生溶解腐蚀吗?6. 一根装运弱酸性化学溶液的碳钢管,由于匀称腐蚀,一年要更换一次。
为了改善管子的耐腐蚀性能,提高使用寿命,对管子内外表实施了化学镀Ni-P非晶镀层的处理,可是管子在投入使用不到2个月却发生了穿孔泄漏。
请从电化学腐蚀的角度分析其可能成因。
第三章电化学腐蚀动力学.什么是电极的极化现象?极化发生的本质缘由是什么?极化对金属腐蚀的速度有什么影响?1.试解释金属的自腐蚀电位和自腐蚀电流的含义?自腐蚀电位是平衡电极电位吗?他们与金属的腐蚀速度有什么关系?金属铁板放置在3%NaCl水溶液中,稳定一段时间后,通过试验测得的开路电位是平衡电位吗?2.阳极极化有儿种类型?成因是什么?3.由图3.11,分析溶液中硫化物及金属中其次相的存在对金属腐蚀速度的影响。
4.塔菲尔方程的基本表达式〃=成立图3.11钢在非氧化酸中的腐蚀极化图5 .电化学极化(活化极化)和浓差极化的形成缘由是什么?第四章析氢腐蚀与吸氧腐蚀•依据n 产曲+6log 九,分析影响析氢过电 位的因素。
2020年中考化学实验专题复习训练专题四:金属的腐蚀(解析版)

2020年中考化学实验专题复习专题四金属的腐蚀1.可以用来除铁锈的是()A. 硫酸铜溶液B. 水C. 盐酸D. 氢氧化钠溶液2.铜制品在空气中会发生锈蚀[铜锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3].若要探究“铜生锈是否需要空气中的氧气?”如图所示实验中,只需完成两个实验即可达到实验目的,此两个实验是()A. ①③B. ②③C. ②④D. ③④3.下图是探究铁锈蚀条件的装置。
调节L端与R端的液面高度一致,塞紧木塞,一周后观察。
下列推断不正确的是()A. b管中铁钉不会锈蚀B. L端与R端液面高度仍然保持一致C. 该实验说明铁锈蚀与水有关D. 若将a管中的水改为食盐水能加快铁的锈蚀4.碱式碳酸铜是孔雀石的主要成分,俗称铜绿,化学式为Cu2(OH)2CO3,受热可分解生成CuO、水和二氧化碳。
(1)碱式碳酸铜的相对分子质量是________。
(2)铜绿分解生成22g的二氧化碳的同时,生成CuO的质量是________。
5.人类生活离不开金属。
(1)铁是生活中常用的金属。
如图是某“取暖片”外包装的图片。
该“取暖片”中发热剂主要成分有铁粉、活性炭、氯化钠、水等,其发热是利用铁生锈时会放热。
①发热剂需接触到空气才会发热,原因是铁要与________、________等物质共同作用才会生锈。
②推测发热剂成分中氯化钠的作用是________。
(2)应用金属活动性顺序能帮助我们进一步学习金属性质。
已知下列各组物质间均能发生置换反应。
A、Fe和CuSO4溶液B、Mg和MnSO4溶液C、Mn和FeSO4溶液①写出Fe和CuSO4溶液反应的化学方程式________。
6.铜和铁是生产、生活中广泛使用的金属。
(1)工业上用一氧化碳和赤铁矿(主要成分是氧化铁)反应的化学方程式为________。
(2)铁生锈的条件是________;铜表面也容易生在绿色铜锈,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜化学式为Cu2(OH)2CO3。
(3)老师用生锈的铜片、铁粉和稀硫酸进行实验,实验过程如图所示(部分生成物已略去)。
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 = — 0.44)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 = + 0.337VH 2 = 2H + + 2e E 02H +/H = 0.000V2H 2O = O 2 + 4H + + 4e E 0O 2/H 2O = +1。
金属防腐蚀题库1-1-8

金属防腐蚀题库1-1-8
问题:
[单选]车身涂装形成的涂膜主要是起()作用。
A.
A.防尘
B.隔腐
C.防水
问题:
[单选]在金属表面上形成一层不溶性磷酸盐保护膜叫()。
A.
A.去油处理
B.磷化处理
C.物理处理
问题:
[单选]金属防腐且经济有效的覆盖层是()。
A.A.化学表面处理层
B.B.涂料涂膜
C.C.金属热喷涂层
(方程式赛车 /)
问题:
[单选]判断酸雨危害程度的标准是pH值,pH值为()等于蒸馏水。
A.
A.6
B.7
C.9
问题:
[单选]电化学腐蚀的条件是()。
A.A.氮气
B.B.潮气
C.C.二氧化碳
问题:
[单选]造成车身防腐层早期损坏的原因是()。
A.
A.污染的空气
B.碰撞
C.不正确的表面处理方法
问题:
[多选]通过汽车车身钣金整形校正的损坏,主要是由()引起。
A.A.锈痕
B.B.变形
C.C.凹陷
D.D.凸起。
高考化学考点复习《金属的腐蚀与防护》真题练习含答案

高考化学考点复习《金属的腐蚀与防护》真题练习含答案1.[2022·广东卷]为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。
一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀的是()A.加入AgNO3溶液产生沉淀B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现C.加入KSCN溶液无红色出现D.加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成2.[2022·上海卷]浓硫酸贮存罐的钝化金属保护法示意图如图,其原理是利用可钝化的金属与直流电源相连,控制合适的电压,使金属贮存罐表面形成致密的钝化膜,以有效减缓金属腐蚀。
下列选项错误的是()A.金属贮存罐可用钢制材料B.电子沿导线流入辅助电极C.贮存浓硫酸的金属罐与电源负极相连D.电压高到一定程度有可能会加剧腐蚀3.[2023·河北石家庄月考]点蚀又称为孔蚀,是一种集中于金属表面很小的范围并深入到金属内部的腐蚀形态。
某铁合金钝化膜破损后的孔蚀如图,下列说法正确的是()A.为防止孔蚀发生可以将外接电源正极与金属相连B.孔蚀外每吸收2.24 L O2,可氧化0.2 mol FeC.由于孔蚀中Fe3+水解导致电解质酸性增强D.孔隙中可以发生析氢腐蚀4.[2023·宁夏育才中学考试]港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年,主要的防腐方法有:①钢梁上安装铝片;②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆;③使用高附着性防腐涂料;④预留钢铁腐蚀量。
下列分析不合理的是()A.防腐涂料可以防水、隔离O2,降低吸氧腐蚀速率B.防腐过程中铝和锌均作为负极,失去电子C.钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应为O2+4e-===2O2-D.方法①②③只能减缓钢铁腐蚀,未能完全消除5.下列与金属腐蚀有关的说法,正确的是()A.图1中,铁钉易被腐蚀B.图2中,滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液,没有蓝色沉淀出现C.图3中,燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于高温下铁发生化学腐蚀D.图4中,用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,镁块相当于原电池的正极6.[2023·福建永安三中月考]铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中,形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀,示意图如下。
金属腐蚀原理

《金属腐蚀原理》作业题绪论1、金属腐蚀按照腐蚀过程的特点可以分为几类?2、均匀腐蚀情况下金属腐蚀速度的衡量指标有哪几种?第一章金属电化学腐蚀倾向的判断1、什么是内电位、外电位、电化学位?2、什么是绝对电极电位、相对电极电位?两者有何区别?3、相间电位差产生的原因是什么?4、什么是金属的平衡电极电位?5、结合电位-pH图说明处于腐蚀状态的金属可以采取哪几种防腐蚀方法?第二章电化学腐蚀动力学1、什么是原电池的极化作用?什么是阳极极化、阴极极化?2、极化现象的本质是什么?3、掌握电化学极化时,极化电流与过电位之间的关系方程式。
4、熟练掌握稳态极化时的动力学公式,掌握强极化区和微极化区极化过电位和极化电流之间近似极化公式的推导过程。
5、什么是共轭体系?分析课本p61页图2-17中各点所对应的电流和电位的物理意义。
6、结合图2-19详细说明牺牲阳极保护法的基本原理。
7、结合活化控制的腐蚀体系极化公式(课本公式2-60)分析金属腐蚀速度测试的电化学方法都有哪些?8、腐蚀体系中,当电流处于强极化区时采用何种测试方法?微极化区采用何种测试方法?各有何适用条件?各自的原理和具体操作步骤是什么?弱极化区的测试方法有哪几种?掌握两点法和三点法的推导过程。
第三章氢去极化腐蚀和氧去极化腐蚀1、什么是氢去极化?什么是氧去极化?各自发生的条件是什么?2、什么是氢过电位?氢过电位的数值大小对氢去极化腐蚀有何影响?3、金属中具有不同氢过电位的杂质存在对基体金属腐蚀速度的影响情况是什么?4、什么是铂盐效应?以铁和锌在酸中的腐蚀速度为例说明氢过电位对于腐蚀速度的影响情况。
5、氧去极化腐蚀的影响因素有哪些?6、什么是氧浓差电池?在氧浓差电池中何者做阳极,何者做阴极?第四章金属的钝化1、什么是钝化作用?什么是化学钝化、电化学钝化?2、结合金属的钝化曲线分析钝化过程中的电化学参数,并说明阳极保护的基本原理是什么?3、阳极钝化曲线的测定和塔菲尔法测定金属腐蚀速度时的极化曲线各自采用什么方法测定?4、目前钝化理论主要包括哪几种?每种钝化理论所能够成功解释的问题是什么?第五章常见的局部腐蚀1、什么是电偶腐蚀?其原理是什么?2、什么是差异效应?什么是正差异效应、负差异效应?3、电偶序的排序理论依据什么?在实际应用中,对于构成电偶腐蚀的原电池如何判断其阴阳极?4、什么是小孔腐蚀?小孔腐蚀发生的条件是什么?小孔腐蚀的作用机理是什么?小孔腐蚀的电化学测试方法是什么?5、什么是缝隙腐蚀?缝隙腐蚀发生的原因是什么?与孔蚀相比较,缝隙腐蚀有什么不同?6、什么是晶间腐蚀?结合不锈钢说明晶间腐蚀发生的机理是什么?7、什么是应力腐蚀破裂?发生应力腐蚀破裂的条件是什么?8、什么是腐蚀疲劳?磨损腐蚀?选择性腐蚀?第八章腐蚀控制方法1、什么是阴极保护?阴极保护包括哪两种方法?这两种方法有何不同?2、什么是负保护效应?什么是阴极保护的最小保护电位?3、说明牺牲阳极保护法和外加阴极电流保护法的基本原理是什么?能够结合伊文思极化图进行分析。
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金属腐蚀理论复习题金属腐蚀理论及腐蚀控制复习题第一章绪论思考题1.举例说明腐蚀的定义,腐蚀定义中的三个基本要素是什么,耐蚀性和腐蚀性概念的区别。
答:腐蚀的定义:工程材料和周围环境发生化学或电化学作用而遭受的破坏举例:工程材料和周围环境发生相互作用而破坏三个基本要素:腐蚀的对象、腐蚀的环境、腐蚀的性质。
耐蚀性:指材料抵抗环境介质腐蚀的能力。
腐蚀性:指环境介质对材料腐蚀的强弱程度。
2.金属腐蚀的本质是什么,均匀腐蚀速度的表示方法有哪些?答:⑴金属腐蚀的本质:金属在大多数情况下通过发生化学反应或是电化学反应后,腐蚀产物变为化合物或非单质状态;从能量观点看,金属与周围的环境组成了热力学上不稳定的体系,腐蚀反应使体系能量降低。
⑵均匀腐蚀速度的表示方法:①深度:年腐蚀深度?hV-VP==△h 是试样腐蚀后厚度的减少量,单位mm;V-代表失重腐蚀速度;t td是腐蚀时间,单位y;d是金属材料的密度;VP所以的单位是mm/y。
②增重:W0?W1?W?V= =W0代表腐蚀前金属试样的质量,单位g;W1代表腐蚀以StSt+后经除去腐蚀产物处理的试样质量,单位g;S代表试样暴露的表面积,单位m2;t代表腐蚀的时间,单位h。
③失重:失重腐蚀速度(V?) ?W?W0?W1V= = W0代表腐蚀前金属试样的质量,单位g;W1代表腐StSt?蚀以后经除去腐蚀产物处理的试样质量,单位g;S代表试样暴露的表面积,单位m2;t 代表腐蚀的时间,单位h。
计算题计算题 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Vp,并进行比较,说明两种腐蚀速度表示方法的差别。
表1 解:题意得:对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有:Vˉ=△Wˉ/st =()/45×2×(20×40+20×3+40×30)×= g/㎡?h 又d=m/v=/20×40×=/cm2?h Vp=ˉ/d=×/=/y 对铝在30%HNO3(25℃)中有:Vˉ=△Wˉ铝/st =()/2×(30×40+30×5+40×5)×45×10-6 =/㎡?h d=m铝/v=/(30×40×5×)=/cm3 说明:碳钢的Vˉ比铝大,而Vp比铝小,因为铝在腐蚀的时候产生的是点腐蚀对不锈钢在20%HNO3( 25℃)有:表面积S=2π×+2π××= m2 Vˉ=△Wˉ/st=()/×400= g/ m2?h 试样体积为:V=π××= cm3 d=W/V=/= g/cm3 Vp=ˉ/d=×/=/y 对铝有:表面积S=2π×+2π××= m2 Vˉ=△Wˉ/st=()/×20= g/ m2?h 试样体积为:V=π×22×= cm3 d=W/V=/= g/cm3 Vp=ˉ/d=×/=/y 试样在98% HNO3(85℃)时有:对不锈钢:Vˉ=△Wˉ/st =()/×2= g/ m2?h Vp=ˉ/d=×/=/y 对铝:Vˉ=△Wˉ/st=()/×40=/ m2?h Vp=ˉ/d=×/=/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。
3.镁在/L NaCl 溶液中浸泡100小时,共放出氢气330cm3。
试验温度25 C,压力760mmHg(760mmHg=1atm=101325Pa);试样尺寸为20mm×20mm×的薄板。
计算镁试样的失重腐蚀速度Vp。
Icor/s =××/2××4×=/ m?h 查表得d(Fe)=/ cm3 Vp=ˉ/d=×/=/y 即铁试样的腐蚀速度Vˉ= g/㎡·h Vp=/y 补充知识点:1.腐蚀的分类⑴按腐蚀环境分类:①大气腐蚀;②土壤腐蚀;③海水腐蚀;④高温气体腐蚀;⑤化工介质腐蚀⑵按腐蚀破坏形态分类:①全面腐蚀②局部腐蚀⑶按腐蚀作用的性质分类:①电化学腐蚀:。
②化学腐蚀:。
③物理腐蚀:。
2第二章腐蚀电池思考题 1.腐蚀电池的概念和特点以及形成腐蚀电池的原因,与作为化学电源的原电池的区别在哪里?为什么干电池本身不是腐蚀电池,而锌壳内表面上形成的原电池是腐蚀电池?答:⑴腐蚀电池:只能导致金属材料破坏而不能对外界作功的短路原电池。
⑵特点:①腐蚀电池的阳极反应是金属的氧化反应,结果造成金属材料的破坏。
②腐蚀电池的阴、阳极短路,电池产生的电流全部消耗在内部,转变为热,不对外做功。
③腐蚀电池中的反应是以最大限度的不可逆方式进行。
(3)形成腐蚀电池原因:这是因为金属方面和环境方面存在电化学不均一性。
①金属材料方面:金属材料的成份不均匀性、金属表面的状态不均匀性、金属组织结构不均匀性、应力和变形的不均匀性、“亚微观”不均匀性。
②环境方面:金属离子浓度差异;溶解氧浓度差异;温度差异。
与化学电源的原电池的区别:①原电池的氧化还原反应是分开进行的,即阳极氧化,阴极还原;腐蚀电池则在发生腐蚀位置同时同地进行反应。
②原电池是特殊的异相催化反应,受电极界面双电层影响较大。
③原电池中物质进行转变过程中有电子通过外电路;腐蚀电池工作中产生的电流完全消耗在电池内部。
干电池本身不止锌壳内表面上的反应,干电池包括锌的电解反应和二氧化锰与氢气的反应,所以干电池本身不是腐蚀电池,而锌壳内表面上形成的原电池只导致锌材料破坏而不对外做有用功,是腐蚀电池。
2.举例说明腐蚀电池的工作环节。
解:以含杂质铜锌块浸于盐酸溶液中为例①阴极反应金属的氧化反应,当氧化反应产物是可溶性离子时,一般形式写成:Me→Men++ne。
Zn=Zn2++2e- ②阳极反应溶液中的某些物质D的还原反应,一般形式:D+me→De 2H++2e=H2↑ ③电流回路金属部分:电子的定向运动溶液部分:离子的定向运动在金属内部电流从阴极到阳极,在溶液内部里电流从阳极到阴极,形成闭合回路。
极化图的意义和作法,用Evans极化图表示腐蚀电流的影响因素,请用Evans极化图说明,铁和锌在同样的酸溶液中,虽然锌的平衡电位比铁的平衡电位更负,但于析氢反应在锌上更难进行,因为锌的腐蚀电池比铁的腐蚀电流小答:1)Evans极化图的作法:在极化曲线图上忽略极化曲线的具体形状而用直线表示便得到Evans极化图。
2)用Evans极化图表示影响腐蚀电流的因素当起始电位差增大,腐蚀电流增大;当腐蚀电池的工作阻力增大,则腐蚀电流减小。
这些影响用Evans极化图表示十分清楚。
3)用Evans极化图表示腐蚀电池的控制类型①阴极极化控制Pc>>Pa,R可以忽略,即阴极反应的阻力在总阻力中占控制地位; ②阳极极化控制Pa>>Pc,R可以忽略,即阴极反应的阻力在总阻力中占控制地位; ③欧姆电阻控制R>>Pa,Pc,总阻力中以欧姆电阻为主。
计算题 1. 将铜片和锌片插在3%NaCl 溶液中,测得铜片和锌片未接通时的电位分别为+和–。
当用导线通过电流表把铜片和锌片接通,原电池开始工作,电流表指示的稳定电流为。
已知电路的欧姆电阻为200Ω (1) 原电池工作后阳极和阴极的电位差Ec –Ea是多少?(2) 阳极极化值?Ea与阴极极化值?Ec的绝对值之和Ea + |?Ec|等于多少? (3) 如果阳极和阴极都不极化,电流表指示应为多少?(4) 如果使用零电阻电流表,且溶液电阻可以忽略不计,那么电流达到稳态后,阳极与阴极的电位差Ec – Ea、阳极极化值与阴极极化值的绝对值之和ΔEa+|ΔEc| 等于多少?电流表的指示又为多少?解:题意得:根据Ec-Ea=IR 则有:Ec-Ea=IR=×200欧=30mV= 即原电池工作后阳极和阴极的电压差Ec-Ea=任何金属在任何介质中都能发生腐蚀疲劳,即不要求特定的材料-环境组合环境条件对材料的腐蚀疲劳行为都是显著影响纯疲劳性能与循环频率无关,腐蚀疲劳性能与频率有关腐蚀疲劳裂纹主要为穿晶型对金属材料进行阳极极化,可使裂纹扩展速度明显降低补充知识点: 1.电偶序:将各种金属材料在某种环境中的腐蚀电位测量出来,并把它们从高到低排列,便得到电偶序。
2.晶间腐蚀:指的是腐蚀主要发生在金属材料的晶粒间界区,沿着晶界发展,即晶界区溶解速度远大于晶粒溶解速度。
第九章腐蚀控制概论 1.腐蚀控制的定义:调节金属材料与环境之间的相互作用,使金属设备、结构或零件保持其强度和功能,不至于因发生腐蚀而劣化甚至损坏,以实现长期安全运行,叫做腐蚀控制,也叫做腐蚀控制。
2.腐蚀控制的途径答:①金属材料1)为预定使用环境选择恰当的耐蚀材料。
2)研制在使用环境中具有更优良耐腐性能的新材料。
②环境降低环境对金属材料的腐蚀性③界面1)避免设备暴露表面局部区域条件强化。
2)用覆盖层将金属材料与环境隔离开。
3.腐蚀控制的原则:经济上合理、技术上可行、管理上有效。
第十章防腐蚀设计 1.防腐设计:防腐设计包括耐蚀材料的选择,在设备结构设计和强度校核中考虑腐蚀控制的要求,在设计中为准备采用的防护技术提供必要的实施条件,对加工制造技术提出提示性意见。
第十一章加工建造和操作运行中的腐蚀控制 1.腐蚀控制工艺操作的一般原则:①兼顾工艺和腐蚀控制的要求,制定适宜的工艺操作规程②保持平稳操作,防止工艺参数大幅度波动③控制原料及工艺水质量,特别要严格控制有害杂质的含量。
第十二章防护方法 1.阴极保护效应:金属-电解质溶液腐蚀体系收到阴极极化时,电位负移,金属阳极氧化过电位ηa减小,反应速度减小,因而金属腐蚀速度减小,称为阴极保护效应。
2.阴极保护参数:①保护电位Epr:阴极保护中所取的极化电位②保护电流密度ipr:与所取保护单位对应的外加极化电流密度 3.阳极保护实现必须具备的两个条件:①腐蚀体系的阳极极化曲线上存在钝化区,即在阳极极化时金属能够钝化;②阳极极化时金属的电位要正移到钝化区内。
4.阳极保护参数①致钝电流密度i致:使金属钝化所需的外加阳极极化电流密度。
②维钝电流密度i维:钝化区所对应的阳极极化电流密度。
5.缓蚀剂定义:在腐蚀环境中以适当浓度的形式,添加某种物质,能使金属的腐蚀速度大大降低,这种物质叫做缓蚀剂。
6.覆盖层的保护效果和使用寿命取决的三个因素: ①材料在基体表面上是完全覆盖的。
②覆盖层的均匀连续、孔隙和缺陷少。
③覆盖层与基体金属的结合力良好。
7.覆盖层保护技术的主要种类:金属覆盖层、非金属覆盖层、化学转化膜8.金属镀层:电镀、喷涂、渗镀、热浸、化学镀、真空镀9.参比电极的基本要求:①电位稳定②不容易极化③安装方便,使用可靠第十三章金属在某些环境中的腐蚀与防护 1.空气的相对湿度:空气中水蒸气的含量与同温度下饱和水蒸气含量的比值。