金属腐蚀及防护防腐蚀设计
金属的电化学腐蚀与防护教学设计高二化学人教版选修4
第四章第四节金属的电化学腐蚀与防护一．教材分析本课时讲授选修4第四章第四节《金属的电化学腐蚀与防护》，本节的主要内容有三个方面：一、揭示金属腐蚀的严重危害；二、金属腐蚀的原因；三、金属防护。
鉴于金属的电化学腐蚀比化学腐蚀更为普遍也更为严重，本课以最常见的钢铁锈蚀为例，剖析了金属的两种电化学腐蚀过程——吸氧腐蚀和析氢腐蚀，且重点介绍了金属的两种电化学腐蚀方法——牺牲阳极的阴极保护法和外加电流的阴极保护法。
本课内容较为简单，联系原电池以及电解池部分内容来解决问题。
在教学上，一方面是要让学生了解金属发生腐蚀的原因及现代防腐措施，同时还要让学生知道：防止金属腐蚀，任重道远！二．学情分析本课时重点在于三个探究性实验，学生在知识上存在的问题不大，主要是实验操作和动手能力的极度缺乏，会给这节课带来一些难点。
大部分学生思考问题的深度不够，可能会导致教学过程中某些关键点的导出困难。
三．教学大纲及考试说明教学大纲：金属的电化学腐蚀与防护-知道"是什么"。
能够根据所学知识的要点识别有关材料考试大纲：理解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害、防止金属腐蚀的措施。
四．教学目标1.知识与技能知道金属腐蚀的两种类型能够解释金属发生电化学腐蚀的原因了解防止金属腐蚀的具体方法2.过程与方法学会从视频材料以及教材中获取关键信息学会通过实验从微观上来研究宏观现象通过探究学习，训练学生的定性实验能力，培养学生的定量实验思维3.情感态度与价值观认识到金属腐蚀的严重危害通过探究活动，发展学生的合作探究能力，学会合作学习与交流通过实验这一科学研究方法，培养学生实事求是的科学精神和态度五．教学重难点重点：金属的电化学腐蚀及金属的电化学防护难点：金属发生吸氧腐蚀的电化学原理六．课时安排 1课时七．教学方法：1、本节教学在整体设计上应以色彩鲜明的图像和现象明显的实验作为重要的辅助手段，以强化学生的直观感受，有利于学生加深对相关知识的理解。
金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀与防护篇一：金属的电化学腐蚀与防护知识点[知识分类和归纳]一、金属的电化学腐蚀1．金属的腐蚀(1)概念金属或合金与周围材料的反应造成的损失现象。
（2）精髓金属原子电子变成阳离子的过程．即金属发生了反应．(3)类型根据与金属的区别，它可以分为腐蚀和腐蚀2．化学腐蚀金属与干燥气体（如O2、Cl2、SO2等）或非电解质液体（如石油）直接接触造成的腐蚀3．电化学腐蚀(1)概念当不纯金属与电解液接触时，它会发生反应，活性较高的金属会失去电子并被氧化。
（2）分类以钢铁的腐蚀为例【问题探索】将纯铁放入稀H2SO4中是否会发生析氢腐蚀？提示：不是．析氢腐蚀是指不纯的金属(或合金)接触到酸性较强的电解质溶液所发生的原电池反应而引起的腐蚀，纯铁与稀h2so4发生的是化学腐蚀．二、金属保护1．改变金属内部组织结构如制成等．2.在金属表面加保护层如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法．3．电化学保护（1）牺牲阳极阴极保护原理被保护的金属上连接一种更的金属，被保护的金属作原电池的极．(2)外加电流的阴极保护法――原理受保护的金属连接到电源的电极，并充当电解槽的电极【自我诊断训练】1.（2022福建高三质检）打开右图所示装置中的止水夹，一段时间后，可能观察到的现象为（）a．烧杯中有气泡产生b．试管内有黄绿色气体产生c．铁丝网的表面产生锈迹d．烧杯内溶液变红色2.在以下关于金属腐蚀的描述中，正确的描述是（）a．金属被腐蚀的本质是m＋nh2o===m(oh)n＋n/2h2↑b．马口铁(镀锡铁)镀层破损后，首先是镀层被氧化c．金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀d．常温下，置于空气中的金属主要发生化学腐蚀3.如图所示，铁块腐蚀速率的正确顺序为（）a．ⅰ＞ⅱ＞ⅲb．ⅰ＞ⅲ＞ⅱc．ⅱ＞ⅰ＞ⅲd．ⅱ＞ⅲ＞ⅰ4.以下关于钢制品防腐的陈述是正确的（）a．在铁门、铁窗表面涂上油漆b、由于采用了保护涂层或电镀等防腐措施，自行车的所有部件都不需要停放在防雨的地方。
建筑钢结构的腐蚀分析及防护探讨
建筑钢结构的腐蚀分析及防护探讨建筑钢结构在建筑工程中起着非常重要的作用，随着时间的推移，建筑钢结构会面临腐蚀的问题，这将严重影响建筑的安全和稳定性。
本文将从腐蚀的原因、影响及防护措施等方面进行探讨。
一、腐蚀的原因1. 大气腐蚀大气环境中的潮湿、盐分、酸雨等都会对建筑钢结构造成腐蚀。
特别是在海边或者工业区域，大气中的盐分和化学物质更容易导致钢结构的腐蚀。
2. 土壤腐蚀建筑钢结构在地下或者与土壤接触的地方也容易发生腐蚀。
土壤中的水分和化学物质，以及土壤的酸碱程度都会对钢结构的腐蚀产生影响。
3. 化学腐蚀在工业生产中，一些化学品的腐蚀性也会对钢结构产生影响，特别是一些腐蚀性强的酸碱类化学品。
二、腐蚀的影响1. 钢结构变薄腐蚀会使得钢结构表面的金属逐渐消耗，从而导致钢结构的壁厚变薄，这将严重影响其承载能力。
2. 减小材料的强度和刚性腐蚀会使得钢结构的强度和刚性下降，导致其承载能力下降，最终影响建筑的使用寿命和安全性。
3. 减小连接部件的抗腐蚀能力腐蚀还会对钢结构的连接部件产生影响，使得连接部件的抗腐蚀能力下降，从而影响整个结构的稳定性。
三、防腐蚀措施1. 表面处理在钢结构制作完成后，可以采用一些表面处理方法来增加钢结构的抗腐蚀能力，比如喷涂防锈漆、镀锌等方法。
2. 使用抗腐蚀材料在一些腐蚀性条件较为严重的场所，可以采用一些抗腐蚀能力强的材料来替代普通的钢材，如不锈钢、耐蚀钢等。
3. 做好维护工作及时进行钢结构的检测和维护工作，及时清除腐蚀部位并进行防腐漆的补涂，可以延长钢结构的使用寿命。
4. 配合设计在设计阶段就要考虑到钢结构所处的环境条件，充分考虑腐蚀问题，从设计上做到合理避免腐蚀可能。
结语建筑钢结构的腐蚀问题对建筑工程的安全性和稳定性都有着非常大的影响，因此需要引起重视。
在建筑钢结构的设计、制作、安装和日常维护中，都应该充分考虑腐蚀问题，做好防腐蚀工作，以保障建筑的安全和稳定。
科研人员也应该继续深入探讨钢结构腐蚀问题的成因及对策，为建筑行业提供更好的技术支持。
《金属的腐蚀与防护》教学设计及反思
课后反思：
本节课的最大特点就是利用学案导学和多媒体及白板提高了课堂效率，使原本两课时的内容于一课时顺利完成。
1、使用预习学案，把本节课的主要知识框架，实验步骤，重点和难点设计为预习学案，使学生对本节内容在有所了解，带着问题去听着，学生课上听讲更有针对性，提高了课堂效率。
同时预习可以培养学生的阅读和自学能力。
2、使用多媒体及白板展示大量图片、图表，增强了教学的直观性，提高了课堂容量和效率。
3、学生分组实验探究，使学生学会与人合作，体会团队精神。
并提高动手实验的能力，体会探究式学习的过程与方法。
4、利用知识树使重点一目了然。
九年级《钢铁的锈蚀与防护》教案、教学设计
为了巩固学生对《钢铁的锈蚀与防护》这下作业：
1.请学生结合所学知识，观察并记录家中或学校附近的金属制品锈蚀情况，分析可能的原因，并提出相应的防护措施。要求提交一份详细的调查报告，包括观察到的现象、分析原因、防护措施及预期效果。
2.设计一项实验，验证不同防护方法对钢铁锈蚀的防护效果。要求学生撰写实验方案，包括实验目的、原理、材料、步骤、预期结果等，并在实验过程中注意观察、记录和分析数据。
3.针对本节课学习的钢铁锈蚀与防护知识，结合生活实际，创作一份科普宣传海报。海报内容应包括钢铁锈蚀的原因、危害、防护方法等，要求图文并茂，形式新颖，有吸引力。
4.撰写一篇关于钢铁锈蚀与防护的短文，分享学习收获和感悟。文章应包括对钢铁锈蚀原因、防护措施的理解，以及在学习过程中的心得体会。
5.完成课后练习题，巩固所学知识。要求学生在规定时间内独立完成，并对错题进行认真分析，查找原因，确保知识点的掌握。
作业布置原则：
1.注重实践性与探究性，培养学生的动手操作能力和创新能力。
2.鼓励学生发挥主观能动性，将所学知识应用于实际生活。
3.作业难度适中，符合学生的认知水平，使学生在完成作业的过程中获得成就感。
4.教师应及时批改作业，给予评价和反馈，指导学生改进学习方法，提高学习效果。
2.通过分组讨论、实验探究等形式，引导学生主动参与教学活动，提高学生的动手操作能力和团队协作能力。在实验过程中，教师应关注学生的操作规范，及时纠正错误，确保实验安全。
3.教学过程中注重理论联系实际，结合生活案例，让学生了解钢铁锈蚀给社会带来的危害，以及采取防护措施的重要性。
4.创设问题情境，引导学生思考以下问题：为什么同一环境下，有些钢铁制品容易生锈，而有些却不容易？防腐蚀方法的选择与钢铁制品的使用环境有何关系？通过问题驱动，激发学生的探究欲望，提高解决问题的能力。
钢构件腐蚀防护施工方法
钢构件腐蚀防护施工方法钢构件作为一种常见的建筑结构材料，在长期使用过程中容易受到环境氧化等因素的侵蚀，从而产生腐蚀现象。
腐蚀不仅会削弱钢构件的强度和耐久性，还会对建筑物的安全性和美观性造成影响。
因此，在钢构件的设计和施工过程中，腐蚀防护显得尤为重要。
本文将介绍几种常用的钢构件腐蚀防护施工方法。
一、防锈涂料法防锈涂料法是一种常用的钢构件腐蚀防护方法。
在施工过程中，需要先将钢构件表面清理干净，去除锈蚀和污垢。
然后，使用防锈底漆进行底涂，形成一层保护层。
最后，再进行中涂和面涂，使钢构件表面形成一层耐腐蚀的环氧涂层。
这种方法可以有效地防止钢构件受到氧化的危害，延长其使用寿命。
二、热浸镀锌法热浸镀锌法是一种常用的钢构件腐蚀防护方法。
通过在钢构件表面涂覆一层锌，形成一层锌铁合金保护层，从而防止钢件受到氧化的侵蚀。
在施工过程中，需要将钢构件先进行除油和除锈处理，然后进行热浸镀锌。
这种方法具有防腐蚀性能好、使用寿命长的优点，广泛应用于钢构件的防腐蚀施工中。
三、封闭涂层法封闭涂层法是一种常用的防腐蚀方法，适用于暴露在空气中或水中的钢构件。
在施工过程中，需要将钢构件先进行表面清洁和除锈处理。
然后，使用特殊的涂层材料进行涂覆，形成一层致密的保护层。
这种方法能够有效地防止钢构件受到水分和氧气的侵蚀，减缓腐蚀的速度，延长使用寿命。
四、阳极保护法阳极保护法是一种常用的钢构件腐蚀防护方法。
在施工过程中，需要将钢构件与一个具有更容易腐蚀的金属连接在一起，形成一个电池。
通过使钢构件成为电池中的阴极，从而降低其腐蚀速度。
同时，在阳极上添加防腐涂层，进一步提高防腐蚀性能。
这种方法能够有效地保护钢构件，并具有较长的使用寿命。
结语钢构件腐蚀防护施工方法的选择和使用需要根据具体环境和使用条件来确定。
无论采用哪种方法，施工前的准备工作都非常重要，包括清洗、除锈等。
此外，定期的检查和维护也是保持钢构件腐蚀防护效果的关键。
通过合理选择和使用腐蚀防护方法，可以有效地延长钢构件的使用寿命，提高建筑物的安全稳定性。
化工设备金属材料腐蚀及防护措施
化工设备金属材料腐蚀及防护措施摘要：化工设备常用金属材料腐蚀的激励有电化学腐蚀机理、大气腐蚀机理两种，而发生腐蚀的原因，则与金属材料特性、生产条件、设备维护、生产原料等相关。
为了提升化工设备抗腐蚀能力，在设备设计制造环节，应该选用耐腐蚀原料，科学应用结构技术，优化设备设计工艺，在设备使用环节，应该建立健全设备防腐管理计划，做好预防工作。
关键词：化工设备；常用金属材料；腐蚀原因；预防措施引言化工设备金属材料的腐蚀主要包括两种，第一种为化学腐蚀，第二种为物理腐蚀。
所谓物理腐蚀是指并没有出现化学反应，导致冶炼化工设备损伤。
而另一种化学腐蚀则是恰恰相反的，是因为出现了化学反应而造成损伤的，就是化学腐蚀，通常多数的腐蚀都是化学腐蚀。
腐蚀将导致工厂生产延迟，生产材料浪费，资源和能源过量消耗、成品质量下降、对自然环境造成污染。
所以，发展和研究预防腐蚀技术，对经济发展有着非常重要的意义。
一、金属腐蚀的概述所谓金属腐蚀，就是在环境介质下金属的表面通过物理溶解、化学反应、电化学反应等，这样会直接破坏其表面和结构，就本质来分析，其就是被氧化之后，金属原子失去电子的过程。
一般来说，基于不同的腐蚀机理，主要是将金属腐蚀划分为电化学和化学腐蚀两种类别。
其中，电化学腐蚀指的是金属表面同环境介质之中的离子出现了电化学反应，进而造成腐蚀问题。
化学腐蚀指的是金属或者合金在特定环境介质之中，如处于 H2O、SO2、O2等介质之下，就会直接发生表面甚至结构破坏的化学反应腐蚀。
针对这两种金属腐蚀问题，电化学腐蚀出现的概率较大。
针对腐蚀电池的形成，主要是因为金属表面同环境介质相互接触之后会让空气之中的水分吸附在金属表面，形成一层水膜，并且对于CO2、SO2、NO2等物质会直接溶解到这一层水膜之中，形成电解质溶剂。
二、化工设备常用金属材料腐蚀原因分析针对化工设备而言，在金属材料出现腐蚀之后：第一，化工设备本身的金属防腐能力偏弱。
在实际使用的时候，就其使用的金属材料属于重要的构件，在因为腐蚀，就会导致金属材料本身的防腐能力受到影响。
防腐蚀设计
情景1 机构的分析与选用 电子设备结构设计原理-----防腐蚀设计
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4）腐蚀性气体 ） 6）太阳辐射 ）
情景1 机构的分析与选用 电子设备结构设计原理-----防腐蚀设计
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一、防腐蚀设计概述
3、防腐蚀设计的基本要求 、 设计时考虑因素：环境、保护部位、 设计时考虑因素：环境、保护部位、 保护程度、 保护程度、允许保护的措施等 1）耐蚀材料 ） 3）耐蚀性处理 ） 5）电化学保护 ）
情景1 机构的分析与选用 电子设备结构设计原理-----防腐蚀设计
上一防腐蚀设计概述
2、腐蚀性环境因素 、 凡是能够作为腐蚀介质引起材料腐 蚀的环境因素， 蚀的环境因素，都称之为腐蚀性环境因 素。 1）水分 ） 2）氧和臭氧 ） 3）温度 ） 5）灰尘 ） 7）动物和微生物 ）
情景1 机构的分析与选用 电子设备结构设计原理-----防腐蚀设计 上一页 下一页 下一页 课间休息 退出
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一、防腐蚀设计概述
金属的腐蚀过程大多在金属表面发生， 金属的腐蚀过程大多在金属表面发生，而 高分子材料的非金属腐蚀则是腐蚀介质向 材料内部渗透扩散为主因，即材料的老化。 材料内部渗透扩散为主因，即材料的老化。 3） 由于生物活动而引起的材料变质 ） 破坏现象通常叫生物腐蚀。 破坏现象通常叫生物腐蚀。
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1
一、防腐蚀设计概述
1） 根据被腐蚀材料的不同，可分为 ） 根据被腐蚀材料的不同， 金属腐蚀和非金属腐蚀。 金属腐蚀和非金属腐蚀。 2） 按腐蚀机理，可分为化学腐蚀、物理 ） 按腐蚀机理，可分为化学腐蚀、 腐蚀和电化学腐蚀。 腐蚀和电化学腐蚀。 电化学腐蚀是指金属表面与离子导电介质 电解质）发生电化学而引起的破坏。 （电解质）发生电化学而引起的破坏。是 最普遍、最常见的金属腐蚀。 最普遍、最常见的金属腐蚀。
金属储罐的腐蚀与防护
金属储罐的腐蚀与防护摘要：近年来，我国许多港口及炼化厂建立了大量的原油储罐。
金属储罐在日常工作中，会受到环境中各种物质的腐蚀作用，这不但大大缩短了储罐的使用寿命，还会使油品中掺入铁锈等杂质，造成炼油后续工艺催化剂中毒，并对成品油质量造成不良影响。
本文从储罐腐蚀的现状出发，深入探究了储罐腐蚀产生的原因，并提出了一系列切实可行的防腐蚀措施，对今后的原油储罐防腐工作具有一定的指导意义。
关键词：原油储罐腐蚀使用寿命防腐工作一、金属储罐的腐蚀1.金属储罐的内腐蚀我国油田的开采效率普遍不高，开采出来的原油中含有大量的水分，这造成了储罐严重的内腐蚀。
1.1储罐上部的气相部位在储罐气相部位主要发生化学腐蚀，其他部位一般为均匀腐蚀。
储罐中会产生大量的酸性气体，它们与储罐内的H2O、O2、SO2、CO2等作用，从而在储罐表面凝结成酸性液体，引起化学腐蚀的发生。
1.2储罐的储油部位该部位腐蚀速率低，一般不会造成特殊危险。
罐壁中部直接与油品接触，其腐蚀属于电化学腐蚀，腐蚀程度最轻。
油料中各种杂质离子形成的电解质溶液，导致电化学腐蚀的发生。
另外，在气、液交界处，由于氧气的浓度不同，容易发生氧浓差电池腐蚀。
1.3罐底水相部位罐底内表面的腐蚀形貌为点蚀。
大量酸性沉淀物沉积在储罐底部，溶液中聚集了许多的富氧离子，这些富氧离子又形成了高强度的电解质溶液，造成化学腐蚀的产生；油料中各种杂质颗粒积聚在油罐底部，它们与金属罐体之间不同的电位差使得形成了腐蚀原电池，从而产生了电化学腐蚀。
2.金属储罐的外腐蚀金属储罐的外腐蚀有大气腐蚀、土壤腐蚀和保温层水浸后的腐蚀及微生物腐蚀等四种腐蚀方式。
2.1大气腐蚀大气腐蚀是金属储罐因所处的位置周围各种复杂的自然环境条件而引起材料发生腐蚀的现象。
对于不带保温层的金属储罐，直接暴露在大气中，遭受着大气腐蚀。
大气中的二氧化硫、二氧化氮、硫化氢、氨等都能加强大气对金属储罐的腐蚀能力，从而使金属储罐的腐蚀进程加快。
金属腐蚀与防护论文腐蚀与防护论文
金属腐蚀与防护论文腐蚀与防护论文基于金属埋地管道的腐蚀因素分析与防护摘要:分析了金属埋地管道的腐蚀因素,即环境、腐蚀防护效果、钢管材质及制造工艺、应力水平,管道的腐蚀破坏是由上述诸因素相互影响的结果,进而找到行之有效的防腐方法,可减少因腐蚀给油田安全生产带来的损失。
关键词:管道金属腐蚀与防护1.钢质管道腐蚀因素1.1环境影响埋地管道所处的环境是引起腐蚀的外因,这些因素包括管道所承受的压力、环境温度、介质类型、介质流速、土壤类型、土壤电阻率、土壤含水量(湿度)、pH值、硫化物含量、氧化还原电位、杂散电流及干扰电流、微生物、植物根系等。
主要发生的腐蚀类型有化学腐蚀、电化学腐蚀、细菌腐蚀等。
(1)化学腐蚀。
指金属表面与周围介质发生化学作用而引起的破坏。
化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。
截至2007年10月某作业区发生穿孔的管线共有310条,其中掺水管线240条,占总穿孔次数的77.4%,集油管线42条,注水管线21条,清水管线9条。
由于掺水管线中的输送介质含有气、油、水,掺水温度又较高,并含有易使管道发生腐蚀的H2S,SO2,CO2等物质,所以掺水管道的腐蚀较其它管线的腐蚀要严重。
(2)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。
管道主要腐蚀是电化学腐蚀。
可分为原电池腐蚀和电解腐蚀。
原电池腐蚀可分为新旧管线连接、不同金属成分连接、产生微电池、金属物理状态不均匀、由金属表面差异和氧浓度差等引起的。
(3)细菌腐蚀。
细菌本身并不侵蚀钢管,但随着它们的生长繁殖,消耗了有机质,最终构成管道严重腐蚀的化学环境而腐蚀管道。
细菌腐蚀受土壤含水量、土壤呈中性或酸性、有机质的类型和丰富程度、不可缺少的化学盐类及管道周围的土壤温度等许多因素的影响。
其中,当土壤pH值在5-9,温度在25-30℃时最有利于细菌的繁殖。
在pH值为6.2-7.8的沼泽地带和洼地中,细菌活动最激烈,当pH值在9以上时,硫酸盐还原菌的活动受到抑制。
金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀是指金属与其周围环境中的化学物质相互作用，导致金属表面发生氧化、腐蚀或损坏的过程。
金属的腐蚀主要由以下几种因素引起：
1. 氧气：金属与氧气相结合形成氧化物，如铁与氧气结合
形成铁锈。
2. 湿度：水分可以加速金属的腐蚀过程，称为湿氧腐蚀。
3. 酸碱物质：酸、碱等具有腐蚀性的物质可以对金属表面
造成损坏。
4. 盐水：海水等盐性溶液中的离子对金属具有强腐蚀性。
为了防止金属的腐蚀，常采用以下几种防护方法：
1. 金属涂层：在金属表面涂覆一层耐腐蚀的涂层，如漆、
涂料、金属镀层等。
涂层可以隔离金属与环境的接触，起
到防腐蚀的作用。
2. 阳极保护：在金属表面放置一个更容易被腐蚀的金属，
使其成为阴极，从而保护金属不受腐蚀。
例如，在铁制品
上涂层锌，形成镀锌钢。
3. 防蚀剂：使用含有防腐剂的溶液或涂料处理金属表面，
形成保护膜，起到阻止腐蚀的作用。
4. 优化设计：合理设计金属结构，减少金属表面积暴露在
腐蚀介质中，避免暴露在高湿度或腐蚀性环境中。
需要注意的是，不同金属在不同环境下的抗腐蚀性能各异，因此在选择防护方法时需考虑具体情况，并根据金属的特
性和所处环境进行合理的腐蚀防护措施。
金属腐蚀与防护论文(相关知识)
金属腐蚀与防护论文(相关知识)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完成时刻 20XX年3月20日摘要工程材料的腐蚀给国民经济和社会日子造成的严峻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、风灾和地震灾难（平均值）损失的总和，在这个地方还别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。
在金属表面形成一具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，这是一具氧化过程即阳极过程。
随着腐蚀过程的举行，在多数事情下，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，那个现象称为极化，金属的腐蚀随极化而减缓。
妨碍金属腐蚀的因素有内部因素、外部因素及设备结构因素。
操纵腐蚀的全然方法自然应是操纵电化学作用，即怎么消除腐蚀电池。
即使别能彻底消除，也要设法使腐蚀电流密度落至最低程度。
常用的腐蚀防护办法有涂料、电镀、缓蚀剂和电化学爱护。
关键词：金属腐蚀防护电化学名目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妨碍腐蚀的因素..................................................... - 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....................................................... - 3 -3.3缓蚀剂............................................................. - 3 -3.4电化学防护......................................................... - 3 -3.4.1阴极爱护......................................................... - 3 -3.4.2阳极爱护......................................................... - 4 -3.5合理的结构设计..................................................... - 4 -4 结论 .................................................................. - 4 -1前言近年来随着人们对爱护自然资源、能源和环境的认识别断提高，对金属腐蚀的严峻危害的关注也渐在加深。
铁的腐蚀与防腐措施
铁的腐蚀与防腐措施铁是一种常见的金属材料，广泛应用于建筑、制造业、交通运输等领域。
然而，铁材料容易受到腐蚀的影响，对其性能和寿命造成负面影响。
为了保护铁材料不被腐蚀，采取合适的防腐措施是必要的。
本文将探讨铁的腐蚀机理以及常见的防腐措施。
一、铁的腐蚀机理铁的腐蚀是指铁受到化学或电化学作用，使其发生氧化和丧失其金属性质的过程。
铁材料暴露在大气中时，氧气和水会与铁元素发生反应，形成铁氧化物（Fe2O3）或铁水化物（Fe(OH)2），从而导致铁的腐蚀。
在潮湿环境中，腐蚀速度更快，因为水分和氧气更容易与铁发生反应。
二、常见的防腐措施1. 镀层防腐镀层防腐是通过在铁表面形成一层具有防腐性能的物质，来保护铁材料不被腐蚀。
常用的镀层防腐方法包括镀锌和镀铬。
镀锌是指在铁表面镀上一层锌，通过锌与铁的反应，形成一层锌铁合金。
这种镀层具有较好的防腐蚀性能，可以有效延长铁的使用寿命。
镀铬是指在铁表面镀上一层铬，形成一层致密的铬氧化层，阻隔氧气和水的接触。
镀铬可以提高铁的耐腐蚀性能。
2. 防腐油漆防腐油漆是一种常见的铁材料防腐措施。
通过在铁表面涂上一层防腐性能较好的油漆，可以阻隔氧气和水分的接触，减缓铁的腐蚀速度。
防腐油漆通常包括底漆、中层漆和面漆，不同的漆层具有不同的功能。
底漆具有较强的附着能力和封闭性，中层漆提供额外的防护和抗腐蚀性能，面漆则能增加表面的美观和耐候性。
3. 阳极保护阳极保护是一种通过在铁表面形成保护层来防止铁腐蚀的方法。
常见的阳极保护技术包括电镀、热浸镀和阳极保护涂料等。
电镀是通过将阴极（铁材料）与阳极（一种易于氧化的金属）连接在一起，然后浸入电解质溶液中，通过外加电流使阳极溶解，并形成一层保护层在铁表面。
热浸镀是将铁材料浸入熔融的保护金属中，使保护金属与铁表面发生反应，形成一层保护层。
阳极保护涂料是一种专门设计的涂料，能够形成一层电子传导性能较好、防止铁腐蚀的保护层。
4. 合金添加通过在铁中添加其他金属元素，可以改善铁的抗腐蚀性能。
金属腐蚀与防护教学设计
第四节金属的电化学腐蚀与防护教学设计
兴文二中曾学高
一、教学目标
1．知识与技能目标
(1)知道金属腐蚀的两种类型（化学腐蚀和电化学腐蚀）。
(2)能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害。
(3)掌握化学腐蚀与电化学腐蚀的比较。
2．过程与方法目标
(1)学会设计控制单一变量进行对比实验以及对实验设计进行评价。
(2)从实验探究过程中提高对实验现象的观察能力和分析能力。
(3)培养学生自主学习的能力。
3．情感态度与价值观目标
(1)通过金属腐蚀与生产、生活实际相联系的内容,增强学生学习兴趣。
(2)通过课堂探究活动,发展学生的探究能力,学会与人合作与交流,共同研究，探讨科学问题。
二、教学重难点
教学重点：金属的电化学腐蚀与金属的电化学防护
教学难点：金属发生吸氧腐蚀的电化学原理
三、学情分析及处理
兴文中学学生学习基础差，学习能力不高，学习缺乏激情和积极性。
为了摸清学生学习本节内容的困难，我已于昨晚和学生进行接触，而且对本节内容要涉及的知识进行巩固，按翻转课堂的要求让学生利用一节晚自习的时间进行自学，并要求学生以分组形式上交自学中存在的问题。
四、教学方式确定
教师了解学生存在问题，并进行基础弥补—→学生自学、讨论，汇总上交问题—→教师了解问题并针对性设计解决方案—→课堂解决问题—→课堂上巩固练习—→布置新课提前学习任务。
五、实验准备
实验4-3准备；科学探究准备。
基础知识复习准备。
金属腐蚀的防护与利用
②磷化 目前钢铁防腐蚀费用的三分之二用于形
成漆膜，来保护钢铁。磷化自从二十世 纪三十年代以来，作为涂料底层在工业 上广泛应用。
磷酸和磷酸二氢盐（如锰、锌、铁盐） 溶液（pH=4）在一定温度下处理金属 工件.
8
金属与氢离子反应，消耗工件表面的氢 离子，使工件表面pH上升，沉积一层磷 酸盐覆盖层，称为磷化膜。
5、钝化处理
钝化的目的是为了在银表面生成一层透 明很薄的氧化膜，降低银表面的活性， 因为银接触氯化物或硫化物时会变色。
33
过去工业上广泛采用这种方法生产， 单这种工艺方法存在的问题：
1、大量的铜箔没有得到利用被腐蚀， 造成浪费。
2、产生废溶液需要处理。
34
②铣削铝合金 铝是两性的腐蚀液采用酸或碱都可以。 目前广泛使用氢氧化钠溶液。
13
目前工业上电镀的主要品种是镀锌、 镀镍。电镀占防腐业务量的约三分之一。
镀锌约占电镀业务量的一半，主要用 于保护钢铁。
装饰性电镀为镀镍，有铜-铬-镍体系、 二层镀镍体系和三层镀镍体系，如一些自 行车的车轮圈、车把等处。
14
我们的镀锌实验采用目前应用最多的 氯化钾光亮镀锌。
阴极为待镀的零件，阳极为锌棒。 镀液为氯化锌、氯化钾溶液。 由硼酸构成饱和溶液，形成缓冲溶液，
染色处理：氧化膜能吸附各种染料，既 形成需要的颜色，有起封闭膜孔的作用。
经过封闭或染色的氧化膜才达到要求的 保护厚度。
26
2 电解抛光 电解过程中，阳极工件溶解， 工件表面凸出部位的溶解速率大于其他
部位的溶解速率， 靠这种溶解作用使金属表面平整，从而
光亮。
电解抛光液有磷酸、稀硫酸、铬酸和高 氯酸。磷酸最常用，内加少量铬酸。
2Al 2NaOH 2H2O 2NaAlO2 3H2
金属防腐蚀手册
金属防腐蚀手册金属防腐蚀是指通过一系列措施和方法，保护金属材料在特定环境中不受腐蚀和氧化的影响。
金属材料常常用于建筑、汽车、船舶、航空航天和电子设备等领域，因此金属防腐蚀对于材料的耐久性和性能至关重要。
以下是金属防腐蚀手册的相关参考内容：1. 腐蚀的基本原理和分类- 阐述金属腐蚀的基本过程，如氧化、电化学反应等。
- 分类介绍金属腐蚀的常见类型，如干腐蚀、湿腐蚀、电化学腐蚀等。
2. 防腐蚀方法的选择与比较- 介绍常见的防腐蚀方法，如表面处理、涂层防护、电化学保护、金属合金化等。
- 对比不同方法的优缺点、适用场景和经济性。
3. 表面处理技术- 介绍金属表面处理的基本原理和相关技术，如喷砂、化学处理、机械抛光等。
- 阐述不同表面处理方法的适用范围和处理效果，以及注意事项和工艺流程。
4. 防腐涂层- 介绍常见的防腐涂层材料，如油漆、腻子、涂胶等。
- 讲解涂层的施工技术、涂装工艺和质量检测方法。
- 阐述不同涂层材料的特性、适用范围和使用寿命。
5. 电化学防护及阴极保护- 详细阐述电化学防护和阴极保护原理，如阳极保护、阴极保护和牺牲阳极等。
- 介绍不同防护方式的适用条件、优劣势和工程应用场景。
- 说明防护系统的设计、施工和运维流程。
6. 金属合金化- 介绍金属合金化的基本原理和方法，如合金涂层、表面合金化等。
- 阐明不同合金化方法的适用对象和效果，以及合金化过程的工艺要点和工程应用。
7. 监测与维护- 提供金属防腐蚀的监测方法和设备，如腐蚀速率测试仪、电位巡检仪等。
- 介绍维护和修复金属防腐蚀的常用方法和措施，如修补涂层、修复防护系统等。
8. 实例分析与工程应用- 提供金属防腐蚀的实例分析，如某大型桥梁的防腐蚀措施和成效评估。
- 介绍不同工程领域金属防腐蚀的应用，如海洋工程、石化装置等。
9. 相关规范和标准- 引用金属防腐蚀的相关规范和标准，如GB/T 6461、ISO 12944等，介绍其适用范围和要求。
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图 推荐使用
可能有问题
例 不推荐
oF
A＜1个月
212 暴露时间： B＜6个月
C＜12个月
150
D＞12个月
足注 41 推荐使用
42 不推荐
90
55 可能有问题
50 增重
70
60 冰醋酸相同
61 85％
18 无水
32
E.Hamner归纳非金属
材料耐蚀能数据的条线图
Ⅱ 腐蚀图和选材图
Ⅲ 腐蚀试验
腐蚀试验包括实验室试验，现场挂片
20(mpy)
8
20
40
60
80
100 103.5
H₂so₄%
选材
Nelson硫酸选材图中各区合用的材料(包括金属,非金属)
10%铝青铜(不含空气)，IlliumG镍铬（铜铁铁)合金。哈氏合金B及D、 Durimet20合金、
1 Worthile铁镍铬合金、铅,铜(不含空气）潆乃尔合（不含空气）、钽、金、铂、银、锆、
(2) 将两种材料复合使用是一种有效而经济 的方法，得到了广泛的应用。
(3) 所选材料自然应满足整合装置的预定寿 命，同时应使装置中各部分的材料均匀 劣化 。
• 主要的金属材料简介
●●碳钢和铸铁 碳钢和铸铁来源广、价格低。碳钢强度大、塑性 好、可铸、可锻、可切削加工、可焊接，制造容 易。所以，碳钢和铸铁广泛用作结构材料， 碳钢和铸铁的耐蚀性较差，在潮湿大气和水中均 不耐蚀，很快就生锈。在中性水溶液中碳钢和铸 铁的腐蚀与水溶液中所含溶解氧有密切关系。 在酸溶液中钢铁是不能使用的。在浓硫酸中可以 使用碳钢，但要防止浓硫酸吸水稀释，故适用于 制作密闭容器和输送管道。
●●腐蚀影响
(1) 可能发生的腐蚀类型 (2) 对全面腐蚀有良好耐蚀性的材料，如不
锈钢，要特别注意可能发生的局部腐蚀 问题。 (3) 腐蚀破坏的后果
• 耐蚀材料评价
●●耐蚀性
(1) 腐蚀数据的获得 (2) Ⅰ腐蚀数据手册 (3) 《Crosion Data Survey》，开始由Nelson编篡， (4) 1975年由美国全国腐蚀工程师协会(NACE)出
第5 (5) 版，由Hammer编篡，分为金属材料分册和非
金
(6) 属材料分册。1985年金属材料分册出了第6版。 (7) 金属分册包括26种金属和合金在1196种腐蚀
介质
(8) 中的腐蚀数据。非金属分册包括36种非金属
选材
铅
800 温 700 度 600 ºC 500 400 300 212 175 125 75
5 高硅铁，哈氏合金B及D,Durimet 20合金(到150ºF止)，Worthite铁镍铬合金(到150ºF止) 区 铅(至175ºF及96%)浓度.钽,金,铂,玻璃，不透性石墨(到175ºF,浓度96%)
6区 高硅铁，哈氏合金B及D(腐蚀速度20-50mpy),钽,金,铂,玻璃
7区 高硅铁,钽,金,铂,玻璃 8区 钢,18-8型不锈钢，Durimet 20合金,Worthite铁镍铬合金,哈氏合金c,金,铂,玻璃
●●普通低合金钢
普通低合金钢是在碳素钢中加入少量合金 元素(总量一般低于3%)而制得的，其优点 是钢材的强度、韧性、塑性得到明显改善， 具有良好的综合性能，加工工艺性能也较 好，而且成本低。 一般说来，由于合金元素含量低于1/8，所 以多数普低钢的耐蚀性能和碳钢相差不多， 但也有一些普低钢种类在一定的使用环境 中耐蚀性大大优于碳钢。
试验和实物试验三大类。
*耐蚀性评价中应注意的几个问题 （1）任何时候，任何情况下都不要假定或
推测材料的使用环境条件，不要在“可 能”、“大概”的前提下去选择材料。
（2）既要考虑材料的优点，更要注意材 料的弱点和可能发生的腐蚀问题。
（3）使用不同材料组合时，要考虑材 料之间的相容性。
（4）要十分重视设备实际使用经验， 积累腐蚀数据、案例，特别是设备 腐蚀破坏事故的有关资料。将试验 结果和实际使用经验结合起来，可 以为评价材料耐蚀性提供最可靠的 依据。
－
－ x
－x
图 － 优良
例 良好
速度＜0.05 mm/y
腐蚀速度0.05~0.5 mm/y
可用，但腐蚀较重 腐蚀速度 0.5~1.5 mm/y
x不适用，腐蚀严重 腐蚀速度>1.5 mm/y
选材
醋酸 B 氯丁橡 胶
ºC C
100 50
66
41
21
61 18
0 20 40 60 80 100 水中的浓度%
•经济指标
(1) 经济指标总的目标是工程投资最少，回 收年限最短。
(2) 腐蚀控制的费用自然应当低于腐蚀造成 的经济损失，包括直接损失和间接损失， 而间接损失往往比直接损失大得多 。
(3) 在实际选材工作中，材料来源和交货时 间起着重要的作用。
• 选材的一些基本原则
(1) 单一材料往往难以同时满足耐蚀性、物 理、机械、加工性能和经济指标几个方 面的要求，因此应根据不同设备的具体 情况，正确处理技术性和经济性之间的 关系。
金属腐蚀及防护防腐 蚀设计
1. 耐蚀材料选择
• 选择的依据 ●●设备 （1）设备的用途 （2）加工要求和加工量 （3）设备在整个装置中所占的地位，以及各设
备之间的相互影响 （4）是否易于检查、修理或更换 （5）计划的使用寿命
●●腐蚀环境
（1）介质的种类、浓度、温度、压力、流 速、充气情况等
（2）原料和工艺水中的杂质 ； 设备局部区域(如缝隙、死角)内介质的 浓缩、杂质的富集、以及可能的局部过 热或局部温度偏低； 介质条件变化的幅度 等。
0
10 20 30
40 5 0 60 70 80 90 100
硫酸 %
硫酸的简单选材图 (按腐蚀速度≼20 mpy)
选材
温 600 度
ºC 500
400
300
200 1
100
在此区沸点下不可使 用哈氏合金B及D
沸点 曲线
7 6
2
3
5
4
材
图
按 奈尔逊
10
腐 (Nelson)
蚀 制作的
速 硫酸
9
度
不
于
棉)，塑料，橡胶(到170ºF止)不透性石墨
3 高硅铁，哈氏合金B及D,Durimet20合金(到150ºF止)，铅,Worthile铁镍铬保金.蒙乃尔合 区 金(不含空气)，钽,金,铂,锆,钼,玻璃,不透性石墨
4 钢、高硅铁、哈氏合金B及D.铅(到96%浓度),Durimet 20合金,Worthite铁镍铬合金，镍铸 区 铁,316型不锈钢(浓度80%以上)，钽,金,铂,锆,玻璃，不透性石墨(浓度96%以下)
合成氨系统和石油加氢系统中的设备材料处于高 温高压氢腐蚀或高温高压氢氮氨腐蚀条件，后者 除渗氢引起的鼓泡、开裂以外，还有渗氮引起的 材料脆化。 我国发展的抗氢腐蚀低合金钢和抗氢氮氨低合金 钢，是加入铌、钒、钛、钼等合金元素，以生成 稳定的碳化物和氮化物，减少因氢和碳反应生成 甲烷而造成的脱碳和腐蚀问题。 如10MoWVNb钢。
50
Dur高硅铁 D－20 Durimet 20 合金 C2 高镍钼合金 C3 高镍相铬合金
沸
pb
线
Dur
曲
pb
点
Dur
pb C2 Dur
c2
C2 C3 D-20 Dur
C3 Dur
pb C2
C3 D-20 Dur Fe pb D-20 C2 C3 Dur
除pb以外 其他合金
Dur
D-20 C2 C3
(1)耐大气腐蚀低合金钢
含有铜、磷、铬等有效合金元素。含少量铜 (0.2～
0.5%)的低合金钢在各种类型大气中都有良好的 耐蚀性能；如果和磷很好地配合，在潮湿气候条 件下耐大气腐蚀性能可以更好地发挥。 我国发展的16MnCu，09MnCuPTi，10PCuRe等 低合金钢，大气嚗晒试验表明，腐蚀速度比低碳 钢低30～40%。耐蚀性能改善的原因，是由于对 表面不同元素的选择性浸蚀，生成了一层致密的 、附着力好的腐蚀产物膜。
良好
（2）材料的耐蚀性和物理、机械、加工性
能是材料技术指标的两个方面。
这两个方面往往存在矛盾。在耐蚀性和物理、机 械、加工性能不能同时满足时，就要根据设备具 体情况有所偏重。或者以耐蚀性为主，对材料物 理、机械、加工性能的不足，采取适当措施进行 弥补，并制定符合材料性能特点的使用规程；或 者以物理、机械、加工性能为主，而对材料实施 有效的防护技术，以保证其腐蚀速度达到要求的 水平。
区
Nilonel镍铁铬合金、钨、钼,3.6型不锈钢铁(充气，浓度到10%)。玻璃，酚醛（石棉)塑 料，橡胶（到时170ºF止）、不透性石墨
高硅铁，哈氏合金B及D.Durimet20合金(到150ºF止),铅,铜(不含空气),Worthite铁镍铬合 2 金(到150ºF止)，蒙乃尔合金(不含空气)10%铝青铜(不含空气).镍铸铁(20%以下75ºF)钽, 区 金,银,铂,锆,Nionel镍铁笱合金，钨,钼,316型不锈钢(含空气，75ºF,到25%)玻璃，酚醛(石
1.3~1 2.3~2 1.8~1. 1.6~1.8
.5
.4
9
0.11- 1 0.25 20° C
80-120 0.15 20°C
性 线胀系数
10¯⁶/度
能
耐热性Biblioteka 11.1611.2820°C
12.2 13.3
17 29
50-60 4
2°C－ 100°C
20°C 400° C
0°C－ 100°C
20°C 100° C
选材
温 325 度
ºC 275 225 175 125 75 60
钢
>200 mpy