金属腐蚀学
金属腐蚀实验方法
金属腐蚀实验方法金属腐蚀是指金属在与周围环境接触时，由于化学反应而逐渐受到破坏的过程。
为了研究金属腐蚀的机理以及寻找有效的防腐措施，科学家们进行了大量的金属腐蚀实验。
下面将介绍几种常见的金属腐蚀实验方法。
1.大气腐蚀实验：大气中的氧气、水蒸气和气体等对金属具有一定程度的腐蚀作用。
通过将金属样品置于模拟大气环境中，观察金属表面的变化，可以评估金属腐蚀的速度和方式。
实验可以在实验室内进行，使用加速腐蚀试验装置模拟多种大气环境条件。
2.氧化腐蚀实验：金属的氧化腐蚀是指金属与氧气反应生成金属氧化物的过程。
常用的方法是将金属样品置于模拟氧化环境中，如水蒸气或热空气中，观察金属表面的颜色变化、表面形貌变化等。
也可以使用电化学方法测量氧化膜的阻抗、厚度等参数。
3.电化学腐蚀实验：电化学腐蚀实验是通过在电解质溶液中通过金属样品与参比电极之间施加不同的电位，研究金属在不同电位下的电流响应、电化学反应和腐蚀速度等。
常用的电化学腐蚀实验方法包括极化曲线、交流阻抗谱和电位动力学等。
4.加速腐蚀实验：为了研究腐蚀过程中的变化规律，科学家们通常采用加速腐蚀实验方法，通过人为增加腐蚀速率的方式，缩短实验时间。
常用的加速腐蚀实验方法包括盐雾腐蚀实验、酸腐蚀实验、碱腐蚀实验等。
5.微观腐蚀实验：微观腐蚀实验主要通过电子显微镜和原子力显微镜等技术，观察金属表面的微观形貌和成分变化。
这些实验方法可以研究腐蚀产物的形成规律、腐蚀与材料微观结构的关系等。
总之，金属腐蚀实验方法多种多样，可以从不同角度对腐蚀过程进行研究。
这些实验方法不仅有助于了解金属腐蚀的机理，还可以为防腐材料的研发和应用提供参考。
金属腐蚀学金属腐蚀学36.ppt
116.组织开展一次以上保护本地区重点企业、名优企业商品的“打假保名优”专项执法工作，得0.4分
√
117.与商广等机构共同建立完善名优保护与打假维权相关制度，得0.2分
√
加强打击传销规范直销工作
1.8分
118.每季度报表分析报告要包括“一季一清查”工作情况、形势分析、应对措施，得0.2分
√
4.新登记私营企业户数增长10%，得0.5分
√
5.新登记农民专业合作社户数增长20%，得0.5分
√
6.县（市）年度市场主体分析报告被当地政府印发参阅件或政府主要领导、分管领导批示肯定的，得0.3分
√
7.市场主体统计数据与年检验照关联数据一致，得0.2分
√
优化登记服务
2分
8.出台有优化服务、规范登记方面的创新政策措施文件，得0.2分
√
消费者权益保护
工作
6分
完善流通领域商品质量监测机制
1.9分
91.完成市局下达的年度商品监测计划，得0.4分
√
92.按时完成检验方案报备，得0.2分
√
93.监测不合格率达到全市平均水平，得0.4分
√
94.大案率（罚没金额1万元以上）达到全市平均水平，得0.4分
√
95.对监测不合格商品后处理有具体措施和行动，得0.3分
√
完善“食品购假工商先赔”机制
0.9分
79.购假先赔经费落实到工商所，得0.2分
√
80.商场超市和工商所办事大厅按规定设置购假先赔提示牌，得0.1分
√
81.购假先赔赔付率达到100%，得0.15分；案件转化率达到100%，得0.15分
√
82.对符合有奖举报条件的，向有关部门申报举报奖，得0.15分
《金属的腐蚀与防护》 学习任务单
《金属的腐蚀与防护》学习任务单一、学习目标1、了解金属腐蚀的类型和原理，包括化学腐蚀和电化学腐蚀。
2、掌握金属防护的常见方法和原理，如覆盖保护层、改变金属内部结构、电化学保护法等。
3、能够通过实验探究金属腐蚀的条件和影响因素。
4、培养观察、分析和解决问题的能力，增强环保意识和节约资源的观念。
二、学习重点1、化学腐蚀和电化学腐蚀的原理和区别。
2、金属防护的方法及其原理。
三、学习难点1、电化学腐蚀的原理，尤其是吸氧腐蚀和析氢腐蚀的电极反应式。
2、如何根据具体情况选择合适的金属防护方法。
四、学习方法1、理论学习：通过阅读教材、观看教学视频等方式，掌握金属腐蚀与防护的基本概念和原理。
2、实验探究：参与实验，观察金属在不同条件下的腐蚀情况，加深对腐蚀原理的理解。
3、案例分析：分析实际生活和工业生产中金属腐蚀与防护的案例，提高应用知识的能力。
4、小组讨论：与同学交流讨论学习中的问题和想法，共同解决难题，拓展思维。
五、学习资源1、教材：《化学》相关章节。
2、网络资源：相关科普网站、教学视频网站。
3、实验器材：金属样品、试剂、电化学实验装置等。
六、学习过程（一）知识回顾1、回顾金属的化学性质，如金属与氧气、酸、盐溶液的反应。
2、思考金属在这些反应中的得失电子情况。
（二）引入新课展示一些生锈的金属制品图片，如铁栏杆、自行车链条、铜制雕塑等，引导学生思考金属腐蚀带来的危害和影响。
（三）金属腐蚀的类型1、化学腐蚀（1）定义：金属与接触到的干燥气体（如氧气、氯气、二氧化硫等）或非电解质液体（如石油）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
（2）实例：铁与氯气反应生成氯化铁，铜在加热条件下与氧气反应生成氧化铜。
（3）特点：反应过程中没有电流产生。
2、电化学腐蚀（1）定义：不纯的金属与电解质溶液接触时，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。
（2）分类吸氧腐蚀在弱酸性或中性条件下，钢铁发生吸氧腐蚀。
金属的腐蚀与防护完整版PPT课件
对实验数据进行处理和分析，提取金属内部或表面的缺陷信息，评 估金属的腐蚀程度和剩余寿命。
06 金属防护工程实践案例 分享
石油化工行业金属设备防护案例
案例一
某石化公司炼油厂塔器设备腐蚀防护。采用高分子复合涂层技术进 行防护，有效延长了设备使用寿命。
案例二
某油田输油管道腐蚀防护。采用阴极保护技术，结合涂层保护，降 低了管道的腐蚀速率。
阴极保护法
01
将被保护金属与外加直流电源的负极相连，使其成为阴极而防
止金属腐蚀的方法。
阳极保护法
02
将被保护金属与外加直流电源的正极相连，使其处于阳极电位
下成为钝态或致钝而防止金属腐蚀的方法。
牺牲阳极保护法
03
在被保护金属上连接电位更负的金属或合金作为阳极，使其在
腐蚀介质中优先溶解，从而保护被连接金属的方法。
金属的腐蚀与防护完 整版PPT课件
目录
CONTENTS
• 金属腐蚀概述 • 金属腐蚀类型及特点 • 金属防护方法及原理 • 不同环境下金属腐蚀与防护策略 • 金属腐蚀实验方法与检测技术 • 金属防护工程实践案例分享
01 金属腐蚀概述
腐蚀定义与分类
腐蚀定义
金属与周围环境发生化学或电化学 反应，导致金属性能劣化的现象。
案例三
某变电站高压开关柜金 属外壳腐蚀防护。采用 阴极保护技术，结合涂 层保护，降低了金属外 壳的腐蚀速率。
交通运输领域金属部件防护案例
案例一
某地铁列车车体腐蚀防护。采用 不锈钢车体材料，结合电化学保 护技术，提高了车体的耐蚀性。
案例二
某汽车制造厂车身钢板腐蚀防护。 采用镀锌钢板材料，结合涂层保 护技术，延长了车身的使用寿命。
腐蚀学原理第八章 金属在自然环境中的腐蚀_图文
零件之间的间缝和狭缝、氧化膜和腐蚀产物以及镀层中的 孔隙、材料的裂缝，以及落在金属表面上的灰尘和碳粒下 的缝隙等等，都是促使毛细凝聚的良好条件。在这些地方 大气腐蚀的产生和加速，很大程度上取决于毛细凝聚作用 。
2 吸附凝聚。在相对湿度低于100％时，未发生纯粹的物 理凝聚之前，由于固体表面对水分子的吸附作用也能形成 薄的水分子层。吸附的水分子层数随相对湿度的增加而增 加。吸附水分子层的厚度也与金属的性质及表面状态有关 。一般为几十个分子层的厚度。
(2) 湿膜的形成
金属暴露在室外大气或易遭到水滴飞溅的条件下，金属表面易形 成约1μm～1mm厚的可见水膜。这种情况如大气沉降物的直接 降落(雨、雪、雾、露、融化的霜和冰等)；水分的飞溅(海水的 飞沫)；周期浸润(海平面上工作的零件，周期地与水接触的构件 等)；空气中水分的凝结(露点以下水分的凝结、水蒸气的冷凝等 )。例如，露天仓库、户外工作的飞机、设备、仪器、海上运输 和水上飞机等，这些都经常会溅上水分或落上雨雪。
在中性或碱性液膜下：O2+2H2O+4e → 4OH－
在酸性液膜下： O2+4H++4e → 2H2O
3．大气腐蚀机理
大气腐蚀开始时受很薄而致密的氧化膜性质的影响。一旦金属处于“湿态 ”，即当金属表面形成连续的电解液膜时，就开始以氧去极化为主的电化 学腐蚀过程。在薄的锈层下氧的去极化在大气腐蚀中起着重要的作用。
8.1.3 影响大气腐蚀的主要因素
1．大气相对湿度的影响
空气中含有水蒸气的程度叫做湿度。水分愈多，空气愈潮 湿，通常以1m3空气中所含的水蒸气的克数来表示潮湿程 度，称为绝对湿度。在一定温度下空气中能包含的水蒸气 量不高于一定极限(不高于大气中的饱和蒸汽值)，温度愈 高，空气中达到饱和的水蒸气量就愈多。所以习惯用在某 一温度下空气中水蒸气的量和饱和水蒸气量的百分比来表 示相对湿度(RH)。当空气中的水蒸气量增大到超过饱和 状态，就出现细滴状的水露。
第一章 金属腐蚀的基本原理腐蚀原理
一些金属在某些介质中的平衡电位
每天进步一点点……
腐蚀电位序的作用：预测在实际条件下发生腐蚀的行为。 腐蚀介质发生变化，金属的电极电位序也会跟着发生改变，
如在标准电位序中，Al为-1.66v， Zn为-0.76v，Al较Zn活泼， 易发生腐蚀；而将这两种金属都浸入3%的NaCl溶液中时，Al 为-0.63v，Zn为-0.83 v，Zn较Al活泼，易发生腐蚀。
Chemical Corrosion and Anticorrosion
每天进步一点点……
第一章 金属腐蚀的基本原理
通过前面的学习，我们清楚的知道，材料不仅 有金属还有非金属，但工程结构材料主要还是以 金属为主,所以我们这一章就学习金属腐蚀的基本 原理。 电化学腐蚀 ：金属在电解质溶液中发生的腐蚀
lg
PO 2 (COH )4
每天进步一点点……
氧浓差电池实例
每天进步一点点……
(2)金属离子浓差电池：同一金属与浓度不同的盐接触时形成 的电池。在这种电池中，金属与稀溶液接触的部位是阳极，与 浓溶液接触的部位是阴极。
每天进步一点点……
补充(温差电池)： 浸在电解液中的金属，由于所处于温度的不同而形成的电池 为温差电池。它常常发生在换热器、蒸发器两端温差较大的 部位。 高温端：电位低为负极、该电极发生氧化反应，为阳极，该 部位的金属遭到腐蚀； 低温端：电位高为正极、该电极发生还原反应，为阴极，该 部位的金属受到保护。
电极:电化学中，把金属与电解质溶液构成的体系称为电极体系
电位：单位正电荷有无穷远处移至该点，因反抗电场力
所做的电功即为该点的电位。
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，即E=E金属-E溶液
【腐蚀学】第六章-金属的腐蚀腐蚀形态
iBa=iL(1+SA/SB)
——集氧面积原理
20
4 防止电偶腐蚀的措施
• 电偶序中位置靠近的金属组合 • 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。 • 绝缘措施 • 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 • 阴极保护
当电极阳极极化时，钝化膜中的电场强度增加，吸 附在钝化膜表面上的腐蚀性阴离子（如 Cl－离子） 因其离子半径较小而在电场的作用下进入钝化膜， 使钝化膜局部变成了强烈的感应离子导电，钝化膜 在该点上出现了高的电流密度。
当钝化膜－溶液界面的电场强度达到某一临界值时， 就发生了点蚀
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（2）吸附理论(吸附膜理论) • 吸附理论认为蚀孔的形成是阴离子(如Cl－离子)与氧
腐蚀产物 可能对金属有保护作用
质量损失 大
失效事故率 低
可预测性 容易
评价方法 失重法、平均深度法、电 流密度法
局部腐蚀 集中在某一区域 阴阳区相对固定，可分辨
阳极面积远小于阴极面积 阳极极化电位＜阴极极化电 位 无保护作用 小 高 难 局部腐蚀倾向、局部最大腐 蚀深度法、强度损失法等
8
二、 电偶腐蚀
i’Ac i’Ba
iBa=iBc
lg i
16
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， 一般用表示
iB' a ig iB' c ig
iBa
iBa
iBa
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3 电偶腐蚀的影响因素 (1) 电化学因素
• 电位差 • ——在电偶序中的起始电位差越大，电偶腐蚀倾向就
金属的腐蚀与防腐方法
金属的腐蚀与防腐方法金属是一种常见的材料，广泛应用于各行各业。
然而，金属在特定条件下容易发生腐蚀，导致其性能下降甚至失效。
因此，了解金属的腐蚀原理和防腐方法是至关重要的。
1. 腐蚀原理金属腐蚀是指金属在与周围环境接触时发生的化学或电化学反应。
主要有以下几种类型：（1）电化学腐蚀：金属与电解质溶液接触时，在阳极处发生氧化反应，而在阴极处发生还原反应，导致金属离子溶解并形成腐蚀产物。
（2）化学腐蚀：金属与非电解质溶液或气体接触时，发生化学反应，例如金属与酸溶液接触产生的金属盐。
（3）晶间腐蚀：金属晶界或晶内存在着不稳定的化学成分，容易发生局部腐蚀，导致金属的断裂或剥落。
2. 防腐方法为了延长金属材料的使用寿命，减少腐蚀带来的损害，可以采取以下几种防腐方法：（1）涂层保护：涂层是一种常见的金属防腐方法。
通过在金属表面形成一层具有良好抗腐蚀性能的涂层，阻隔金属与外界环境的接触，减少腐蚀反应的发生。
（2）电化学保护：利用电化学原理，在金属表面形成保护性氧化物层或通过外加电流形成保护性阳极保护层，减缓腐蚀反应的进行。
（3）合金防腐：通过添加合金元素来改变金属的化学成分和结构，提高金属的抗蚀性能。
例如，不锈钢中添加了铬和镍等元素，使其具有良好的耐腐蚀性能。
（4）缓蚀剂：将能够与金属表面形成保护膜的化学物质涂覆在金属表面，形成一层保护层，以减缓腐蚀反应的发生，例如磷酸铁锌等物质。
综上所述，金属的腐蚀是由于与环境接触导致的化学或电化学反应。
为了延长金属材料的寿命，需要采取适当的防腐方法，如涂层保护、电化学保护、合金防腐和缓蚀剂等。
我们应该根据金属材料的具体应用环境和要求，选择合适的防腐方法，以保障金属材料的使用寿命和性能。
这样，我们才能更好地利用金属材料的优势，为社会发展做出更大的贡献。
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腐蚀造成的危害
电力：高温、高压、高流速、高转速 锅炉、汽轮机、凝汽机、发电机、加热器、水泵、管道 100万kw的电站：腐蚀 停运—几万美元/天 过热器管腐蚀泄漏：蚀坑（针孔～10mm） 原因：锅炉停用时大气腐蚀造成局部锈点； 锅炉运行时锈点处高温腐蚀
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腐蚀造成的危害
煤矿：井下潮湿，水质变化大
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工业环境中的 腐蚀
生物环境中的 腐蚀
大气腐蚀
• 大气腐蚀所造成的金属损失，约占金属总 腐蚀量的50％以上 • 大气腐蚀是金属表面处于薄层电解液下的 腐蚀，腐蚀过程服从电化学腐蚀的一般规 律
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土壤腐蚀
• 土壤是由土粒、水、空气、有 机物等气、液、固多种组分构 成的复杂的多相体系 • 大多数金属在土壤中的腐蚀为 氧的去极化腐蚀
金属腐蚀学
路民旭
张 雷
材料学院腐蚀与防护中心
目
录
第一部分 金属腐蚀学
绪论 腐蚀电化学理论基础 全面腐蚀和局部腐蚀 应力作用下的腐蚀 自然环境中的腐蚀 金属的高温腐蚀
第二部分 典型环境中的金属腐蚀与防护
石油天然气生产中的腐蚀与控制 宇航条件下的材料失效 核反应堆材料腐蚀
2
第一章
宏观上：材料质量流失、强度退化 微观上：组织、结构或价态的改变
8
★
腐蚀现象的本质
干电池
碳棒 锌皮 NH4Cl溶液 电 子 通 道 Zn
潮湿大气中腐蚀的钢板
+
+
金属 电 子 通 道 阳 极 离 子 通 道
-
+
-
离 子 通 道
C
电池类型 电子通道 离子通道
水膜
化工设备：管道、锅炉、储存、 阀门、冷凝；
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腐蚀造成的危害
6 机械电子产品；
导电电路 绝缘层
元件结构
集成电路示意图
硅衬底
集成电路扫描电镜照片
1 m
24
腐蚀造成的危害
7 民生：自来水管的锈蚀； 8 环境污染…
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腐蚀造成的危害
国外腐蚀损失调查结果
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腐蚀防护的意义
材料腐蚀带来的经济损失约占国民生产总值的1.8～4.2％
电化学保护：
阴极极化降低氧化反应速度
阳极钝化防腐
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腐蚀防护的基本途径
采用涂镀层和表面改性： 化学转化膜、金属涂镀层、非金属涂层、 改变材料表面结构 将材料与腐蚀介质隔开：
采用衬里、防锈油、防锈纸等
正确选材与合理设计
腐蚀与防护的管理与教育
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材料腐蚀与防护的主要内容
腐蚀原理：金属腐蚀电化学理论基础 腐蚀分类：全面腐蚀和局部腐蚀 应力腐蚀：应力作用下的腐蚀 自然腐蚀：在各种自然环境中的腐蚀 高温腐蚀: 在高温条件下的腐蚀 防护途径：金属材料腐蚀防护的主要方法 几种典型环境下的腐蚀介绍
4%GDP
材料服役失效造成 的经济损失
25-40%可以挽回
2004年我国GDP＝13.7万亿元 4%GDP损失＝5480亿元 可挽回＝1360～2100亿元
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腐蚀防护的意义
不锈钢的发明和应用： -> 硝酸和合成氨工业的发展 美国阿波罗登月计划： 6%NO缓蚀剂避免储存N2O4推 进剂高压容器的应力腐蚀破裂 美国用30年（1947-1976）时 间研究熔盐原子能反应堆，但由于 裂变产物对材料的腐蚀难以解决而 放弃
生锈：铁及铁基合金生成以水合氧化铁为 主的腐蚀
腐蚀的概念逐步涉及到整个材料领域
塑料发胀或开裂 木头干裂或腐烂 花岗岩风蚀 水泥剥离脱落
5
腐 蚀 的 定 义
材料损坏的基本形式
断 裂：强度、力学破坏、瞬间破坏
磨
损：表面、力学-摩擦损坏、缓慢
腐
蚀：表面、化学-力学损坏、不可再生
6
腐 蚀 的 定 义
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海水腐蚀
• 海水中含有大量氯离子，它能破坏钝 化膜，不锈钢在海水中也要遭到严重 的局部腐蚀 • 海水的导电性好，腐蚀过程的电阻滞 小，电偶腐蚀的影响范围大 • 如不加防护措施的话，海水中的青铜 螺旋桨可引起远达数十米处钢质船壳 的腐蚀
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微生物腐蚀
• 微生物的新陈代谢会产生酸、硫化物、氢 等，能增加环境的腐蚀性 • 可促进腐蚀的电极反应动力学过程 • 改变金属周围氧的浓度，形成了氧浓差等 局部腐蚀电池 • 破坏保护性覆盖层或缓蚀剂的稳定性
外部土壤、微生物腐蚀
海洋平台、海底管道…
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腐蚀造成的危害
塔里木油田某井油管腐蚀形貌图
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腐蚀造成的危害
城市天然气管道由于腐蚀 造成的泄漏和爆炸
含硫输气管线沿 着焊缝开裂失效
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腐蚀造成的危害
4 化工工业（石化、造纸等）
金属腐蚀造成设备的跑、 冒、滴、漏可造成大量有毒的 物质泄漏，污染环境，危害人 民的健康。
1748 罗蒙诺索夫 金属的氧化 （质量不灭定律—推翻了“热素”说）
1790 凯依尔
1830 德.拉.里夫 1833 法拉第
铁在硝酸中的钝化
金属腐蚀微电池 电解定律——腐蚀量化计算
1840
1881 卡杨捷尔 1913 1920伊文思 瓦格纳 布拜
热镀锌保护钢板获得专利
金属在酸中的溶解动力学 镍、铬不锈钢开始获得实际应用 腐蚀极化图 混合电位理论 电位-pH图
腐蚀疲劳
• 当交变应力与腐蚀介质共同作用下，产生 的脆性断裂作用 • 金属的疲劳极限大大降低，因而会过早地 破裂
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电化学+机械作用
磨损腐蚀
• 电化学腐蚀和机械磨损同时存在，两者互相 加速 • 造成的破坏比单纯腐蚀或单纯磨损要大得多
氢腐蚀
• 金属由于不恰当的酸洗、电镀、阴极保护， 使表面有氢产生 • 降低了金属原子之间的结合强度，使材料 变脆
经费投入几十亿美元/年
我
国：研究机构多（各高校、中科院研究所）
石油天然气开发、石油化工、化学工业、
船舶制造、航空航天、核能工业
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材 料 腐 蚀 的 分 类
自然环境中的 腐蚀
按 材 料 所 在 环 境
• • • • • • • • • • •
大气腐蚀 土壤腐蚀 淡水和海水腐蚀 微生物腐蚀 酸、碱、盐溶液中的腐蚀 工业水中的腐蚀 熔盐中的腐蚀 石油天然气的腐蚀 液态金属的腐蚀 宇航环境 核工业环境
应力腐蚀断裂：表面光亮如新、内部慢布裂纹
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腐 蚀 与 防 护 的 意 义
腐蚀的危害 材料腐蚀给国民经济带来巨大损失 腐蚀事故危及人身安全
腐蚀造成资源和能源的浪费
腐蚀引起环境污染
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腐蚀造成的危害
1 钢铁工业－腐蚀掉如此多的钢铁
每年腐蚀：大约10～20％的金属年产量
2003年钢产量 世界：9.625亿吨 中国：2.2亿吨 美国：0.914亿吨 世界每年腐蚀掉的钢 > 美国的钢产量； 中国一年被腐蚀掉的钢 = 一个大型钢铁企业的年产量
14
腐蚀造成的危害
2 交通运输： 铁轨、机车部件的腐蚀和磨蚀； 飞机零部件的高温腐蚀和应力腐蚀； 船舶在海洋环境中的腐蚀； 钢轨的锈蚀、磨损 机车底架：侧梁铆钉头被局部腐蚀穿透 机车气缸：气缸套壁空泡腐蚀：9mm5mm，甚至穿透 …… 带来极大的事故隐患! 2300万吨 x 1 %/年 = 23万吨/年 每年使用120万吨：1/5 被腐蚀
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按 材 料 腐 蚀 形 态
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
全面腐蚀与局部腐蚀
局部腐蚀(点蚀)
均匀腐蚀
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点蚀（孔蚀）
• 主要集中在某些活性点上，不断向金属内 部深处发展 • 通常其腐蚀深度大于孔径，严重时可使管 道或设备穿孔 • 表面上可观察到许多斑点 • 点蚀还可诱发成其它形式的腐蚀，如应力 腐蚀破裂和腐蚀疲劳等
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晶间（界）腐蚀
• 腐蚀首先在晶粒边界发生，并沿着晶界向 纵深发展 • 由于合金元素在晶粒边界的富集或贫化， 或者由于晶粒边界存在杂质所引起 • 有拉应力的情况下，这种腐蚀更加危险 • 高强度合金及不锈钢就容易产生晶界腐蚀
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选择性腐蚀
• 合金中的某一组分由于腐蚀，优先地溶解 到电解质溶液中去，从而造成另一组元素 富集在金属表面上 • 例如，铸铁在介质中，铁素体被溶解，碳 化物和石墨在表面积累 • 灰口铸铁在土壤、矿石、盐水等环境中使 用时常发生选择性腐蚀
9
腐 蚀 的 特 点
（1）自发性
钢铁 能 腐蚀过程 级 增 大 外加热、电能量 炼铁过程 矿石
放出能量
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腐 蚀 的 特 点
（2）普遍性 纯金属最低能级状态一般为其化合物（除Au、Pt）
普遍存在的空气和水是两类主要腐蚀环境 （O2、H+）
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腐 蚀 的 特 点
（3）隐蔽性 发展速度缓慢 不锈钢在海水中点蚀：10年孕育期 表现形式不易被发觉 生锈：容易观察
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材料腐蚀科学技术的发展
春秋战国 18世纪
青铜剑、箭镞 —— 含铬表面涂层 大漆 —— 防腐涂料 金属的氧化、溶解、钝化
19世纪
20世纪
铁的钝化膜形成历程、金属溶解的电化学本质、 腐蚀微电池特征、金属在酸中溶解的动力学
独立学科，腐蚀历程的基本电化学规律，腐 蚀科学的基本理论：现代腐蚀科学
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材料腐蚀科学技术的发展
绪
论
引言 材料腐蚀的定义 材料腐蚀与防护研究的意义 材料腐蚀科学的发展 材料腐蚀的分类 材料防护的基本途径 材料腐蚀科学及防护技术的主要内容