材料腐蚀与防护复习
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。
腐蚀与防护复习资料汇总

腐蚀与防护复习资料汇总1.材料腐蚀的概念:材料与环境介质接触的表⾯发⽣作⽤(物理、化学或电化学),⽽引起的破坏或变质(性能退化)。
2.根据反应类型划分腐蚀种类:化学腐蚀、电化学腐蚀、物理溶解腐蚀。
3.腐蚀过程的本质是什么?⾦属从⼀个热⼒学不稳定状态向稳定状态转变的,是⼀种⾃然趋势,可以从冶炼⾦属(或合⾦)时所消耗能量的多少或者难易程度来⼤致判断其腐蚀倾向⼤⼩。
4.材料的损坏或失效类型:腐蚀、磨损和断裂,决定了材料的寿命。
5. (计算题)⾦属腐蚀速度的表⽰⽅法:失重法(增重法)、深度法和电流密度。
1)失重法:v 式中:W-为腐蚀速度(g/m2.h );m0为试样腐蚀前的重量;m1为试样清除腐蚀产物后的质量(g );S 为试样表⾯积(m2);t 为腐蚀时间(h)。
2)深度法: 式中: D 为腐蚀深度,单位为mm/a 。
V 为腐蚀速度(g/m2.h ),ρ为⾦属的密度,g/cm3。
3)由失重指标转换为电流密度指标:其中icorr ,A/cm2,V 失,g/(m2·h)三级标准6.腐蚀原电池:阴极,阳极,内电路:离⼦导通的回路;外电路:⾦属本⾝.腐蚀原电池特征:短路的原电池;材料表⾯分为阳极和阴极,阴极和阳极具有不同电位,位于不同位置;阳极和阴极之间要有两个电性连接:电⼦导体通道和离⼦导体通道;离⼦导体为腐蚀环境。
7.盐⽔滴试验:实验说明:⾦属表⾯结构或组织不均匀性,或腐蚀介质不均匀性,都可以导致腐蚀电池的形成;失电⼦的阳极反应和得电⼦的阴极还原反应是在两个相对独⽴的区域进⾏的,但彼此⼜不可分割同时完成;⾦属的电化学腐蚀过程随着电流的发⽣,该电流表征⾦属腐蚀速度;发⽣局部腐蚀情况下,通常阳极区⾯积⽐阴极区⾯积⼩得多,阳极区腐蚀强烈。
8.宏观电池、微观电池:宏:⾦属材料和介质的差异;微:电化学不均匀性宏观腐蚀电池(宏电池):阳极和阴极电极尺⼨相对较⼤,宏观上单独的电极⾁眼可见(可分辩)。
微观腐蚀电池(微电池):阳极和阴极尺⼨微⼩,宏观上单独的电极不可见,⾁眼不可分辩。
第18讲金属的腐蚀与防护2024年高考化学精准一轮复习讲义(原卷版)

第18讲金属的腐蚀与防护(原卷版)知识主线:一、金属的腐蚀1.概念:金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象2.本质:金属本身失去电子变成阳离子的过程(发生氧化反应),M-n e-===M n+3.金属腐蚀的类型——根据与金属接触的气体或液体不同,金属腐蚀可分为两类(1)化学腐蚀:金属和接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀,其腐蚀过程没有电流产生(2)电化学腐蚀——不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应。
比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
电化学腐蚀过程有电流产生(3)化学腐蚀与电化学腐蚀①析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性,实际情况中以吸氧腐蚀为主①钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时,负极均是Fe失电子生成Fe2+,而非Fe3+①一般情况下,只有在金属活动性顺序中排在氢之前的金属才有可能发生析氢腐蚀,金属活动顺序表中氢后的金属不能发生析氢腐蚀,只能发生吸氧腐蚀①金属活动顺序表中氢之前、镁之后金属的电化学腐蚀与钢铁的电化学腐蚀相似5.判断金属腐蚀快慢的规律(1)同一金属在相同电解质溶液中,金属腐蚀的快慢:电解原理引起的腐蚀(即电解池的阳极)>原电池原理引起的腐蚀(即原电池的负极)>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀(即电解池的阴极、原电池的正极及加有镀层的金属等)(2)同一金属在不同电解质溶液中,金属腐蚀的快慢:强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液(3)活动性不同的两种金属,活动性越强,腐蚀得越快(4)同一金属在相同电解质溶液中,电解质浓度越大,腐蚀越快二、金属的防护:金属的防护主要从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑1.改变金属材料的组成:在金属中添加其他金属或非金属制成性能优异的合金如:把铬、镍等加入普通钢中制成不锈钢产品;钛合金不仅具有优异的抗腐蚀性能且具有良好的生物相容性2.在金属表面覆盖保护层:在金属表面覆盖致密的保护层,将金属制品与周围物质隔开。
材料腐蚀与防护期末复习

4) 合金元素的加入量应适中,含量过低不能形成连续的 氧化保护膜,含量过高易于析出第二相,破坏合金元 素在合金中的均匀分布状态;
5)加入氧活性元素,改善氧化膜的抗氧化能力。 • 合金中加入某些氧活性元素,如稀土、钇、锆、铪等,
可明显增加合金的抗氧化性。作用:
1)增强合金元素选择性氧化,减少所需要合金元素含量;
• 在腐蚀学里,通常规定电位较低的到电极为阳极, 电位较高的电极为阴极。 • 原电池中将电化学反应: • 阳极反应: Zn Zn 2 2e (2-1) • 阴极反应: 2H 2e H 2 (2-2) 2 Zn 2 H Zn H • 电池反应 ( 2 2 -3 )
dy/dt=k/y, 或 y2=Kt + C
• 氧化反应的抛物线速度规律主要表明氧化膜具有保护性,
主要控制因素是离子在固态膜中的扩散过程. • 实际上许多金属氧化偏离平方抛物线规律,一般可写成 yn=Kt + C
3.3 立方规律
一定温度范围内,一些金属氧化服从立方规律。
如Zr在105Pa氧中,在600--900℃范围内;Cu在100--300℃ 各种气压下恒温氧化均服从立方规律, y3=Kt+C
• 通常可以表示成: Mea-xOb( 金属阳离子空位 ) 或
MeaOb+y (氧阴离子间隙,不多见)。
恒温氧化动力学曲线
3.1 直线规律
即不具有保护性;
• 符合这种氧化规律的金属在氧化时,氧化膜疏松、易脱落
• 在反应期间生成气相或液相产物离开了金属表面,或在氧
化初期,氧化膜很薄时,其氧化速度直接由形成氧化物的 线规律。
通过加入和氧亲和力大的合金元素的优先氧化,生成致密
而生长缓慢的氧化膜。
材料腐蚀与防护试题

材料腐蚀与防护试题一、选择题1. 材料腐蚀的基本原理不包括下列哪一项?A. 化学腐蚀B. 电化学腐蚀C. 生物腐蚀D. 物理腐蚀2. 在海水环境中,钢材腐蚀的主要类型是?A. 点蚀B. 缝隙腐蚀C. 应力腐蚀开裂D. 均匀腐蚀3. 下列哪种方法不属于腐蚀防护措施?A. 阳极保护B. 阴极保护C. 涂层保护D. 增加腐蚀介质浓度4. 金属腐蚀的电化学腐蚀过程中,阳极发生的反应是?A. 还原反应B. 氧化反应C. 沉淀反应D. 分解反应5. 金属腐蚀对工业生产和日常生活的影响不包括以下哪一项?A. 经济损失B. 设备寿命缩短C. 环境污染D. 材料强度增加二、填空题1. 金属腐蚀按机理可分为________和________两大类。
2. 在腐蚀电池中,正极发生的反应称为________,负极发生的反应称为________。
3. 为了减缓或阻止腐蚀的发生,可以采用________、________和________等方法进行防护。
4. 金属材料在含有水分的环境中,容易发生________和________,导致材料性能下降。
5. 生物腐蚀主要是由于微生物的________作用和________作用引起的。
三、判断题1. 金属腐蚀只是指金属材料在化学或电化学反应中被氧化的过程。
()2. 金属材料的腐蚀速度与环境温度、pH值、介质流动速度等因素无关。
()3. 涂层保护是一种有效的金属腐蚀防护措施,它可以隔绝金属材料与腐蚀介质的接触。
()4. 金属材料的腐蚀可以通过添加腐蚀抑制剂来减缓。
()5. 金属腐蚀对环境和人类健康没有任何负面影响。
()四、简答题1. 请简述金属腐蚀的定义及其对工业和生活的影响。
2. 描述电化学腐蚀的原理,并给出一个实际应用的例子。
3. 说明阴极保护和阳极保护的区别及其各自的应用场景。
4. 阐述涂层保护的原理及其在金属防护中的应用。
5. 讨论如何通过材料选择和设计来预防金属腐蚀。
五、论述题1. 论述材料腐蚀的类型及其对工业生产的影响,并提出有效的防护措施。
腐蚀与防护复习题

《腐蚀与防护》复习题1、化学腐蚀的概念、及特点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?3、电化学腐蚀的概念,与化学腐蚀的区别4、解释现象:试验1:铜块与锌块相互接触,放入稀盐酸介质中,在铜块一侧有氢气产生,而锌块逐渐溶解。
试验2:将铜块与锌块不相互接触,而在体系外用导线连接,若在导线间连接电流表。
铜块一侧有氢气产生,而锌块逐渐溶解,电流表针发生转动。
试验3:将锌块置于稀盐酸介质中,可见锌块不断溶解,氢气不断产生。
5、解释现象:试验:3%NaCl水溶液1滴至光亮的铁片上,加少量铁氰化钾(K3Fe(CN)6)和酚酞试剂,然后把铁片置于磁场中。
现象:在液滴上逐渐产生蓝红相间的斑点,接着液滴中心变蓝,边缘便成粉红,液滴缓慢旋转。
6、举例说明氧浓差腐蚀7、解释现象:试验:一根铜丝一端置于0.1mol/LCuSO4溶液中,另一端置于1mol/LCuSO4溶液中。
发现,铜丝置于0.1mol/LCuSO4溶液中的一端发生腐蚀(不断溶解)。
8、解释现象:试验:一根铁丝一端置于高温溶液中,另一端置于低温溶液中。
发现,铁丝置于高温溶液中的一端发生腐蚀(不断溶解)。
9、绘出Fe—HO的V—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。
210、理论电位—pH图的局限性?11、举例说明有哪些可能的阴极去极化剂?当有几种阴极去极化剂同时存在时,如何判断哪一种发生还原的可能性最大?自然界中最常见的阴极去极化反应是什么?12、何谓腐蚀极化图?说明其应用。
13、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。
14、混合电位理论的基本假说是什么?15、何谓差异效应?产生负差异效应的原因是什么?16、为什么说防腐就是防水?(可从极化与去极化角度解释)17、金属钝化的概念及钝化图和应用18、关于金属钝化的解释有几种理论?简述各理论并比较?19、什么叫局部腐蚀?为什么说局部腐蚀比全面腐蚀更有害?20、电偶腐蚀的概念、因素、控制举例21、小孔腐蚀的概念、特征、因素与控制举例22、缝隙腐蚀的概念、特点与控制。
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. K12.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)A.吸附理论;B.成膜理论;C.物理化学理论;D.电化学理论;18.缓蚀剂的分类按其作用机理来划分不包括:(B)A.阳极型缓蚀剂B.电解质型缓蚀剂C.阴极型缓蚀剂D.混合型缓蚀剂19.对于长输管道,影响最小保护电流密度的主要因素不包括:(C)A.绝缘层质量;B.土壤含水量;C.大气温度;D.土壤电阻率20.评价牺牲阳极性能优劣的指标不包括:(A)A.阴极电位;B. 电流效率;C. 阳极消耗率;D. 腐蚀特征21.管道通过粘土和砂土交接处时,由于土壤中氧浓度的不同,易发生氧浓差电池腐蚀,下列关于腐蚀部位的说法哪个是正确的( B )。
腐蚀与防护复习

一、绪论1、材料常见的损坏形式:断裂、磨损、腐蚀、协同作用;2、材料腐蚀定义:材料受环境介质的化学、电化学和物理作用产生的破坏或变质现象;3、腐蚀的经济损失:直接损失、间接损失;减少损失和降低防腐成本、延长服役寿命;4、材料腐蚀的分类:1)根据腐蚀的反应机理:2)根据腐蚀形态:3)根据腐蚀环境分类:4)根据腐蚀温度分类:5、材料的腐蚀控制(防护得基本途径)1)正确选材和合理设计;2)提高材料本身的耐蚀性:热力学稳定性和控制动力学;3)电化学保护:阴极保护阳极保护;4)将材料与腐蚀介质隔开:衬里、防锈油、防锈纸等;5)采用涂镀层和表面改性:涂镀层和表面改性;6)改变环境:温度和流速、介质处理、应力、缓蚀剂等;6、材料腐蚀速度的表示方法:1)由质量变化来表示腐蚀速度:2)由腐蚀深度来表示腐蚀速度:3)由电流密度来表示腐蚀速度:二、电化学理论基础1、金属腐蚀原电池:1)阳极过程(锌):金属溶解,以离子形式迁移到溶液中同时留下当量电子在金属上;2)电流通路:电子从阳极流向阴极,溶液中的阳(阴)离子从阳极区移向阴(阳)极区,形成回路;3)阴极过程(铜):从阳极迁移的电子被电解质溶液中能吸收电子的物质中和掉;4)次生过程:金属离子和pH不同区域(OH );2、根据构成腐蚀电池电极大小分类为:(1)宏观腐蚀电池:①肉眼可分辨出电极极性;②且阴极区和阳极区长时间保持稳定;③产生明显的局部腐蚀。
1)异种金属浸入不同电解质溶液:如丹尼尔电池2)异种金属浸入同种电解质溶液:如钢船壳与青铜螺旋桨等3)浓差电池:如氧浓差电池4)温差电池:如换热器、冷却器、反应器等(2)微观腐蚀电池:①肉眼难于辨出电极的极性;②但确实存在氧化还原过程的原电池;产生:1)金属表面化学成分不均匀性:钢板弯曲处、铆钉头部区域容易优先腐蚀;2)金属组织不均匀性:晶粒-晶界腐蚀微电池,晶界作为腐蚀电池的阳极而优先发生腐蚀;3)金属表面物理状态不均匀性:4)金属表面膜不完整性:3、判断电极反应能否发生:1)根据热力学原理,可用Gibbs自由能来判断;(▲G)T,P= -nEF (电化学与热力学之间的桥梁)2)利用电极电位或标准电极电位判断:4、双电层:①许多负电性金属如Fe、Zn、Cd、Mg等浸入水溶液中就形成金属表面积累负电荷的双电层;②许多负电性金属如Fe、Zn、Cd、Mg等浸入水溶液中就形成金属表面积累负电荷的双电层;5、离子双电层结构模型:1)紧密双电层模型:1879年,赫姆荷尔茨和佩林提出。
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一名词解释(6/18)①阳极极化外电流为阳极极化电流时,其电极电位向正的方向移动,称为阳极极化②阴极极化外电流为阴极极化电流时,其电极电位向负的方向移动,称为阴极极化③阴极保护效应金属—电解质溶解腐蚀体系受到阴极极化时,电位负移,金属阳极氧化反应过电位ηa减小,反应速度减小,这种金属腐蚀速度减小的现象,称为阴极保护效应④阴极保护利用阴极保护效应减轻金属设备腐蚀的防护方法叫做阴极保护两种阴极保护法 1.外加电流阴极保护:所需保护电流是由直流电源(如蓄电池、直流发电机、整流器等)提供的2.牺牲阳极保护:所需保护电流是由牺牲阳极的溶解所提供的缓蚀剂在腐蚀环境中以适当浓度和形式(一般是很少的量)添加某种物质,能使金属的腐蚀速度大大降低,这种物质就叫缓蚀剂(即腐蚀抑制剂)⑤钝化在一定条件下,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向时,原来活泼地溶解着的金属表面状态会发生某种突变,同时金属的溶解速度急速下降,这种表面状态的突变过程叫做钝化⑥点蚀的击穿点位腐蚀性阴离子可以可逆地置换金属表面上吸附层的电位⑦自腐蚀电流金属在无电流极化作用时,自然状态下的腐蚀电流的大小⑧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⑨浓差极化电极表面和溶液本体中的反应物和产物浓度将会出现差别,而这种浓度差别将对电极反应的速度产生影响,最直接的结果就是产生浓差极化⑩自钝化:金属与钝化剂自然作用而产生(如:Cr, Al, Ti等金属在含氧溶液中)又称为化学钝化。
⑾过电位偏离平衡电极电位的电势差即为过电位二填空题(32分)1.按阴极过程分类,最常见的腐蚀类型分为析氢腐蚀,吸氧腐蚀2.根据缓蚀剂阻滞腐蚀过程对电极电位的影响,缓蚀剂可分为阳极型、阴极型、混合型三类3.埋于土壤中的大直径钢管,钢管腐蚀严重区域将发生在下部(填上部、中部、下部,下同)主要发生阴极反应的部分在上部4.金属钝化的标志是腐蚀速度大幅度下降、电位强烈正移常用的金属钝化理论主要包括成相膜理论和吸附膜理论5.金属发生电化学腐蚀时,必然构成电流回路,并包括阴极、阳极、电解质三个基本要素6.下列图中腐蚀受哪种步骤控制7.为了避免电偶腐蚀,在设计时,尽量采用电位差距小的金属,避免出现小阳极大阴极腐蚀加速模型8.根据法拉第定律,在电化学腐蚀中,金属溶解的质量与电流强度与通过时间成正比9.金属氧化物是典型的半导体,当点缺陷增多时,氧化物导电率变大10.在碱性溶液中碳钢发生腐蚀时,其阴极反应式为11.发生电偶腐蚀时,溶液电阻越小,腐蚀加速效应越显著12.发生氢脆时,氢的来源主要包括高温潮湿气氛和腐蚀或电解的阴极过程两种13.根据金属表面液膜的厚度,大气腐蚀可以分为干大气腐蚀,潮大气腐蚀,湿大气腐蚀14.微生物腐蚀中,最常见的微生物为SRB,即硫酸盐还原菌15.Fe为铝合金中的有害杂质元素,会成为阴极相,使铝合金基体腐蚀速度变16.金属在一定介质中进行阳极极化时,当外加电流或外加电位达到或超过一定值后,金属发生从活态到钝态转变,金属的溶解速度降低至一个很低的值,并且在一定电位范围内基本保持不变的钝化叫电化学钝化17.金属构件沿海湿热环境会发生海水腐蚀18.跨海大桥的钢筋混凝土结构中易发生腐蚀,其中腐蚀速率最高的区域位于深海区的腐蚀速率较低,主要原因是随着海水深度增加,含氧量和水温降低,海洋生物附着减少19.阳极型缓蚀剂通过正移电极电位,使金属表面钝化而形成保护作用,但用量不足反而会加速腐蚀,因此又称为钝化剂20.发生电化学腐蚀的倾向可用吉布斯自由能G的大小来判断,而电化学腐蚀速度的快慢可用过电位表示21.发生析氢腐蚀的条件金属的电位低于氢离子还原反应的电位,即EM <EH,介质中必须有H离子存在。
22.应力腐蚀的断裂特征主要有分三阶段进行、属于脆性断裂、裂纹方向垂直于拉应力方向23.Tio是典型的n型半导体,在Tio中加入Li元素,则Tio的氧化速度下降而导电率升高。
24.应力腐蚀断裂是金属在腐蚀介质和应力的共同作用下产生的破坏25.材料失效是指断裂磨损腐蚀26.发生应力腐蚀时,易钝化的金属一般发生在电位范围内27.点蚀通常发生在容易钝化金属表面上并且介质条件为有特殊离子28.在铁表面镀锌后,需对镀锌层进行处理,即使镀锌未完全覆盖,镀锌层依然能起到保护作用,这是由于锌作为阳极而起到保护作用29.杂散电流引起的地下管线腐蚀,通常在电流流出(填流入,流出)的阳极端发生腐蚀三简答题(8/40)1请简述什么是浓差极化?如何降低浓差极化?1、提高本体浓度2、搅拌3、升温2产生孔蚀的主要条件是什么?点蚀破坏的特点有哪些?条件:孔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,发生于有特殊离子的腐蚀介质中,发生在特定临界电位以上特点:①从腐蚀形貌上看,多数蚀孔小而深,孔径一般小于2mm ②从腐蚀电池结构上看,点蚀是金属表面保护膜上某点发生破坏,使膜下的金属基体呈活化状态,而保护膜仍呈钝化状态,便形成了活化-钝化电池③蚀孔常沿着重力方向或横向发展④破坏性和隐患性很大3简述缝隙腐蚀的特征和机理?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,而含有氯离子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当Eb<E<Ep,缝隙腐蚀在该电位区间内,既能发生,又能发展,缝隙腐蚀临界电位比点蚀电位低机理:初期阶段,缝内外的金属发生相同的阴,阳极反应过程。
阳极反应:M→M n++ne 阴极反应:1/2O2+H2O+2e→2OH-,经过一段时间后,缝内的消耗完后,氧的还原反应不再进行。
由于缝内缺氧,缝外富氧形成了供养差异电池。
缝内金属溶解,产生过多的M+将诱发CL-向缝内迁移,随后缝内形成的金属盐的水解导致缝内酸化,PH值下降到2—34什么是电偶电流和电偶腐蚀效应?电偶电流:金属偶接后的自腐蚀电流电偶腐蚀效应:当两种金属偶接后,阳极金属的腐蚀电流与未偶接时该金属的自腐蚀电流的比值5简述电化学腐蚀与化学腐蚀的区别?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⑤有次生产物6什么是金属的应力腐蚀开裂?如何避免应力腐蚀开裂事故的发生?应力腐蚀开裂是指受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介质的协同作用而发生的脆性断裂现象避免:①避免使用对SCC敏感的材料②消除应力③涂层④改善介质环境⑤电化学保护7试举例说明什么是选择性腐蚀?选择性腐蚀是指在多元合金中较活泼组分优先溶解,这个过程是由于合金组分的电化学差异而引起的举例:①黄铜脱锌这种理论认为,黄铜表面的锌原子发生选择性溶解,留下空位,稍里面的锌原子通过扩散到发生腐蚀的位置,继续发生溶解,结果留下疏松多孔的铜层②石墨化腐蚀:8通常采用哪些方法防止金属发生电偶腐蚀?①设计和组装——首先应避免“小阳极-大阴极”的组合,其次是尽量选择在电偶序中位置靠近的金属进行组装。
在不同的金属部件之间采取绝缘措施可有效防止电偶腐蚀。
②涂层——在金属上使用金属涂层和非金属涂层可以防止或减轻电偶腐蚀③阴极保护——可采用外加电源对整个设备施行阴极保护,也可以安装一块电位比两种金属更负的第三种金属使它们都变为阴极9什么叫腐蚀电池?列举常见的腐蚀电池类型?①由阴极、阳极、电解质溶液和电子回路组成的只能导致金属材料破坏而不能对外界做有用功的短路原电池;②可大致分为宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池两类;③特点:宏观腐蚀电池的腐蚀形态是局部腐蚀,腐蚀破坏主要集中在阳极区。
微观腐蚀电池的腐蚀形态可以死全面腐蚀也可以是局部腐蚀。
10请从电化学角度解释,金属发生自钝化的条件是什么?①氧化剂的氧化还原平衡电位要远高于金属的阳极致钝电位,即 Ec >Epp②氧化剂阴极反应的电流密度必须大于金属致钝电流密度即ic >ipp11点蚀发展形成闭塞电池的条件和机理是什么?答:条件①在反应体系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)②有导致局部不同于整体的环境③存在局部不同于整体的电化学和化学反应。
机理:①蚀孔的自催化作用,首先是蚀孔内的金属发生溶解,孔内氧浓度降低而孔外氧富集,形成“供氧差异电池”②孔内形成的金属盐不断发生水解反应而导致孔内酸化,孔外富氧表面依然维持钝态逐步形成“小阳极,大阴极”的腐蚀电池。
12分析产生晶间腐蚀的原因和影响因素。
以及相应的防止措施?晶间腐蚀的产生原因:材料在受热状况下使用或焊接过程造成,包括材料和介质两方面因素(1)晶粒和晶界处的结构和化学成分存在差异(2)晶粒和晶界处的差异要处在特定的腐蚀介质中影响因素:热处理因素,金相组成防止晶间腐蚀的措施:(1)降低碳含量:C%=0.03—0.02%(2)合金化:加入Ti 和Nb,再稳定化处理避免贫Cr区形成(3)形成双相不锈钢(4)适当的热处理:碳含量较高的奥氏体不锈钢在1050-1100℃固溶处理;铁素体不锈钢在700-800℃退火处理;加入Ti和Nb的不锈钢稳定化处理(5)冷加工:敏化前进行30%~50%的冷形变13简述Cr元素在不锈钢中的耐蚀作用是什么?1、形成稳定致密的Cr2O3氧化膜,提高钢的钝化膜修复能力2、Cr含量大于13%时,形成单相铁素体组织3、提高基体电极电位14什么是应力腐蚀?发生应力腐蚀开裂需要哪些基本条件?应力腐蚀:金属材料在应力及腐蚀介质共同作用那个下产生的腐蚀条件:敏感材料,特定介质,拉伸应力15微生物是如何参与腐蚀过程的?防止微生物腐蚀可采取哪些措施?2-氧化被吸附的氢,从而促使析硫酸盐还原菌存在,将产生生物催化作用,使SO4氢腐蚀顺利进行。
其腐蚀特征是造成金属部件的局部破坏,并生成黑色而带有难闻气味的硫化物。
覆措施:盖层保护,电化学保护:阴极保护,土壤处理16请列举5个常见的腐蚀防护方法?电化学保护:阴极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换膜腐蚀的定义:材料与周围环境(介质)发生化学或电化学作用而引起的破坏现象腐蚀体系:材料(金属、非金属)+环境介质腐蚀疲劳: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。
腐蚀磨损是摩擦副接触表面的机械磨损与周围环境介质发生的化学或电化学腐蚀的共同作用,导致表层材料流失的现象。
点蚀,又称孔蚀,是一种腐蚀集中于金属表面很小范围(数十微米)内,并深入到金属内部的腐蚀形态。
电偶腐蚀:两种腐蚀电位不同的金属在介质中相互接触而产生的一种腐蚀形态。
晶间腐蚀: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。