金属腐蚀学总复习 2013-12
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。
金属防腐复习提纲
金属的腐蚀与防腐复习提纲一基本概念1. 化学腐蚀-金属与环境中的离子通过直接的化学反应形成腐蚀产物，导致的腐蚀。
2. 电化学腐蚀–金属在电解质溶液中通过氧化还原反应所产生的腐蚀。
3. 均匀腐蚀-金属腐蚀时，被腐蚀表面均匀减薄。
4. 局部腐蚀-金属腐蚀时，腐蚀发生在表面局部区域，而绝大多数区域不发生腐蚀。
5. 点腐蚀-钝化的金属在含卤族（Cl-）离子溶液中产生的小点、小孔腐蚀。
6．晶间腐蚀-不锈钢等合金中腐蚀择优沿晶界进行，使晶界强度显著降低。
7 高温氧化-指金属在高温条件和氧直接发生化学反应形成氧化物而引起的金属腐蚀现象。
8 双电层-金属电极处在电解质溶液中由于水解反应、吸附离子和吸附极性分子在电极和溶液界面形成的类似电容器的电荷分布。
9 电极电位-金属与电解质溶液界面的电位差。
9 标准电极电位-金属在自己本身离子溶液中，且溶液浓度为1mol/L，当双电层达到稳定的电极电位。
10 腐蚀电位-金属在实际腐蚀溶液中，形成双电层，当双电层达到基本稳定的电位。
12 极化-当电流流经腐蚀电池时，电极电位偏离平衡电极电位的现象，导致实际的腐蚀电流运低于理论的腐蚀电流。
12 阴极极化-当电流流经腐蚀电池时，阴极电位降低的现象。
12 阳极极化-当电流流经腐蚀电池时，阳极电位升高的现象。
13 电阻极化-在金属表面形成钝化膜，阳极过程受阻，钝化膜的电阻越大极化越显著，通常将由此引起的极化称为电阻极化14 浓差极化-电极附近反应物或反应生成物扩散慢，结果在电极表面双电层负造成电荷积累，阳极电位向正的方向移动，阴极电位向负方向移动，即浓差极化。
14 电化学极化-采用外电场的作用来改变腐蚀原电池的电极电位，，则可对腐蚀电池进行电化学极化。
15 电位-pH图-表示金属在平衡状态下，金属存在状态与电位、pH关系的图解。
16 析氢腐蚀-阴极反应为氢还原的导致去极化的腐蚀。
17 吸(耗)氧腐蚀-阴极反应为氧还原的导致去极化的腐蚀。
金属腐蚀理论复习题
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。
《腐蚀与防腐》综合复习资料
《腐蚀与防腐》综合复习资料一、填空题1、常用的防腐方法有（1）、（2）、（3）和（4）。
（课件，金属腐蚀防护技术）2、极化曲线分为（5）和（6）两种。
（课件，极化与去极化，极化曲线）3、氧去极化的阴极过程可以分为两个基本环节：（7）过程和（8）过程。
（课件，极化与去极化，氧去极化）4、金属的腐蚀是由氧化与还原反应组成的电池反应过程实现的，依据氧化与还原电极的大小及肉眼的可分辨性，腐蚀电池可分为（9）和（10）两种。
（课件，腐蚀原电池）5、在腐蚀控制方式中，当R＝0，P a<<P c，为（11）。
（课件，极化与去极化，腐蚀控制因素）6、平衡电位是指当金属电极于溶液界面的电极过程建立起平衡反应，平衡过程包括两个含义：（12）、（13）。
（课件，电极与电极电位）7、氧浓差电池中，位于高氧浓度区域的金属为（14）极，位于低氧浓度区域的金属为（15）极。
（课件，腐蚀原电池，氧浓差电池）8、镀锌钢管表面的镀层不连续，在海洋大气的腐蚀环境中，腐蚀原电池的阳极是（16），阴极是（17）。
（课件，腐蚀原电池）9、氢去极化腐蚀的标志是（18）。
（课件，极化与去极化，氢去极化）10、实际腐蚀过程中，经常同时产生两种极化。
在低低反应速度下，常常表现为以（19）为主，而在较高反应速度下表现出以（20）为主。
（课件，极化与去极化）11、氢标电极电位是指（21），又称（22）。
（课件，电极与电极电位，氢标准电极）12、牺牲阳极材料的性能要求是（23）、（24）、（25）和（26）等四个方面的指标来衡量。
（课件，电化学保护，牺牲阳极阴极保护）13、（27）是腐蚀的原动力。
（课件，腐蚀原电池）14、电极反应的标准状态是：温度为（28）、离子活度为（29）和分压力为（30）。
（课件，电极与电极电位）15、根据电化学作用机理，将缓蚀剂分为（31）、（32）和（33）等三种类型。
（课件，缓蚀剂保护，根据作用机理划分）16、SCE是（34）的缩写，SHE是（35）的缩写。
高二化学金属的腐蚀和防护期末复习题
高二化学金属的腐蚀和防护期末复习题化学是重要的基础迷信之一，查字典化学网为大家引荐了高二化学金属的腐蚀和防护期末温习题，请大家细心阅读，希望你喜欢。
一.选择题1.以下有关金属腐蚀的说法中正确的选项是：① 金属的腐蚀全部是氧化恢复反响。
② 金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化腐蚀，只要电化腐蚀才是氧化恢复反响，③ 因二氧化碳普遍存在，所以钢铁的电化腐蚀以析氢腐蚀为主。
④ 无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀，总是金属被氧化。
A. ①③B. ②③C. ①④D. ①③④2.以下理想不能用电化学实际解释的是A.轮船水线以下的船壳上装上一定数量的锌块B.银质奖章久置后外表变暗C.黄铜(铜锌合金)制造的铜锣不易发生铜绿D.铁质器件附有铜质配件，在接触处易生铁锈3.2021年5月，保利集团在香港拍卖会上破费3000多万港币购回在火烧圆明园时流失的国宝：铜铸的牛首、猴首和虎首。
普通铜器时间稍久容易出现铜绿，其主要成分是Cu2(OH)2CO3 。
这三件1760年铜铸的国宝在240年后看上去依然熠熠生辉不生锈，以下对其缘由的剖析，最能够的是A.它们的外表都电镀上一层耐腐蚀的黄金B.环境污染日趋严重，它们外表的铜绿被酸雨溶解洗去C.铜的金属活动性比氢小，因此不易被氧化D.它们是含一定比例金、银、锡、锌的铜合金4.在铁制品上镀上一定厚度的锌层，以下设计方案正确的选项是A.锌作阳极，镀件作阴极，溶液中含有锌离子B.铂作阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子C.铁作阳极，镀件作阴极，溶液中含有亚铁离子D.锌用阴极，镀件作阳极，溶液中含有锌离子5.以下进程需求通电才可停止的是：①电离;②电解;③电镀：④电化腐蚀。
A.①②③B.②③C.②④⑤D.全部6. 菜刀上沾有食盐水后，置于空气中一段时间会生锈，其原理是正极负极A .Fe= Fe2+ +2eˉ 2H2O+O2+4eˉ= 4OHˉB.2H++2eˉ= H2 Fe= Fe2++2eˉ目C.2H2O+O2+4eˉ = 4OHˉ Fe= Fe3++3eˉD.2H2O+O2+4eˉ = 4OHˉ Fe= Fe2++2eˉ7.金属及其制品在腐蚀介质中很容易被腐蚀，其运用寿命大为降低。
腐蚀复习提纲 (1)
题型：填空，名词解释，简答题，分析题第1章金属电化学腐蚀基本理论1.掌握腐蚀的定义与分类。
腐蚀—指材料由于环境作用引起的破坏或变质。
金属腐蚀—指金属表面与周围介质发生化学或电化学作用而遭受破坏的现象。
按腐蚀机理金属腐蚀可分为化学腐蚀、电化学腐蚀、物理溶解三大类。
按破坏的特征金属腐蚀可分为全面腐蚀、局部腐蚀。
2.化学腐蚀：金属与电介质直接发生化学作用而引起的破坏。
腐蚀介质直接与金属表面的原子相互作用而产生腐蚀，没有电流产生，为单纯的氧化还原反应。
电化学腐蚀：金属表面与电解质水溶液或熔盐所形成局部电池所产生的腐蚀。
表现为阳极失去电子，阴极得到电子以及产生电流。
3.熟练掌握常见的局部腐蚀类型。
应力腐蚀破坏：拉应力与腐蚀介质联合作用发生开裂破坏。
腐蚀疲劳：腐蚀介质与交变应力或脉冲应力作用下产生的腐蚀。
磨损腐蚀：摩擦副在腐蚀介质中产生的腐蚀。
孔腐蚀：腐蚀集中在某些活性点上，蚀孔直径等于或小于蚀孔深度。
晶间腐蚀：腐蚀沿晶间进行，使晶粒间失去结合力，金属强度急剧降低。
缝隙腐蚀：发生在铆接、螺纹连接、焊接接头、密封垫片等缝隙处的腐蚀。
电偶腐蚀：在电解液中，异种金属接触时，电位较正金属促使电位较负的金属加速其腐蚀。
4.掌握金属腐蚀的历程。
金属腐蚀的本质就是金属与周围介质作用变成化合物的过程，即氧化还原反应。
根据氧化还原反应发生的条件不同，将金属的腐蚀历程分为两种类型：化学腐蚀(Chemical corrosion)，其特点是氧化剂直接与金属表面的原子碰撞，化合而形成腐蚀产物，即氧化还原在反应粒子相碰撞的瞬间直接于碰撞的反应点上完成。
例如高温气体中活泼金属的初期氧气过程。
电化学腐蚀(Electrochemical corrosion)，其特点是金属的腐蚀存在两个同时进行却相互独立的氧化还原过程，即阳极反应(anode reaction)和阴极反应(cathode reaction)。
例如锌在含氧中性水溶液中的腐蚀。
金属材料专业金属腐蚀学期末考试范围
第一章绪论(1-10)1.金属材料最常见的破坏形式是断裂,磨损,腐蚀2.腐蚀:指材料在其周围环境的作用下引起的破坏或变质现象,金属腐蚀即金属与周围环境(介质)之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质金属腐蚀研究意义:1造成重大的直接或间接的经济损失。
2特别是应力腐蚀和腐蚀疲劳,会在无预兆下发生并危及人身安全。
3不仅损耗大量金属,而且浪费能源。
4还可能成为生产发展和科技进步的障碍。
3.金属腐蚀学的主要研究对象:金属及其所处环境构成的腐蚀体系以及体系中发生的化学和电化学反应4.腐蚀的分类方法:腐蚀环境(潮湿环境,干燥气体,熔融盐),腐蚀机理(电化学机理,化学机理),腐蚀形态类型(点蚀,应力开裂),金属材料,应用范围或工业部门,防护方法(1)按腐蚀环境:①干腐蚀:失泽(金属在露点以上的常温干燥气体中发生发生腐蚀,表面生成很薄的腐蚀产物,使金属失去光泽,属于化学腐蚀机理);高温氧化(金属在高温气体中腐蚀,有时生成很厚的氧化皮,在热应力或机械应力下可引起氧化皮脱落,属于高温腐蚀)②湿腐蚀:指在潮湿环境和含水介质中的腐蚀,属于电化学腐蚀机理(自然环境下腐蚀与工业水中的腐蚀)③无水有机液体和气体中的腐蚀:属于化学腐蚀(卤代烃中与醇中的腐蚀)④熔盐和熔渣中的腐蚀:属于电化学腐蚀⑤熔盐金属中的腐蚀:属于物理腐蚀(2)按腐蚀机理:①化学腐蚀:指金属与腐蚀介质直接发生反应,过程中没有电流产生。
其形式是气体腐蚀(在干燥气体中腐蚀,在非电解质溶液中腐蚀)②电化学腐蚀:指金属与电解质溶液发生了电化学反应而发生的腐蚀。
特点:过程中存在两个相对独立的反应过程~阳极反应,阴极反应,且伴有电流产生③物理腐蚀:指金属由于单纯的物理溶解作用而引起的破坏④生物腐蚀:指金属表面在某些微生物生命活动产物的影响下所发生的腐蚀(3)按腐蚀形态:全面腐蚀或均匀腐蚀局部腐蚀:电偶腐蚀,点蚀,缝隙腐蚀,晶间腐蚀,剥蚀,选择性腐蚀,丝状腐蚀、电偶腐蚀:在一定条件下产生的电化学腐蚀,即一种金属或合金由于同电极电势较高的另一种金属接触而引起的腐蚀速度增大的现象应力作用下腐蚀:应力腐蚀断裂,氢脆,腐蚀疲劳,磨损腐蚀,空泡腐蚀,微振腐蚀5.腐蚀速度可用失重法(腐蚀前后试样质量的变化评定),深度法,容量法,电流密度来表示第二章电势-PH图在金属腐蚀的应用(11~27)1.金属的电势越低,析氢腐蚀越大。
金属腐蚀学复习材料.doc
金属腐蚀学复习材料金属腐蚀学第一章1、金属腐蚀学是研究金属材料在周围环境作用下发生破坏以及如何减缓或防止这种破坏的一门科学・。
2、英中最重要的、最常见的破坏形式是断裂，磨损，腐蚀。
3、断裂是指金属构件受力超过其弹性极限，塑性极限而发生的破坏。
4、磨损是指金属表面与其相接触的物体或与其周围环境发生相对运动，因摩擦而产生的损耗或破坏。
5、腐蚀是指金属在周围环境的作用下引起的破坏或变质现象。
不同角度下的腐蚀定义：（1）材料因与环境反应而引起的损坏或变质（2）除了单纯机械破坏之外的一切破坏（3）冶金的逆过程（4）材料与环境的有害反应6、腐蚀分类（1）腐蚀环境%1干腐蚀a・失泽：仅是在露点以上的常温干燥气体中腐蚀（氧化）生成很薄的腐蚀产物，是金属失去光泽，为化学腐蚀机理。
b•高温氧化：金属在高温气体中腐蚀（氧化）有时生成很厚的氧化皮%1湿腐蚀a・自然环境下的腐蚀:大气腐蚀，土壤腐蚀，海水腐蚀，微牛物腐蚀b.工业介质的腐蚀:酸碱盐溶液中的腐蚀;工业水中的腐蚀;高温高压水中的腐蚀%1无水有机液体的腐蚀和气体中的腐蚀%1熔盐和熔渣屮的腐蚀%1熔融金属中的腐蚀（2）腐蚀机理a.化学腐蚀：是指金属表血与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。
b.电化学腐蚀：是指金属表面与离子导电的介质（电解质）发生的电化学反应而引起的破坏。
c.物理腐蚀：是指金属由于单纯的物理溶解作用而引起的破坏（3）腐蚀形态类型a.全面腐蚀或均匀腐蚀b・局部腐蚀：包括电偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、品间腐蚀、剥蚀、选性腐蚀、丝状腐蚀。
C・应力作用下的腐蚀:包括应力腐蚀断裂（SCO.氢脆和氢致开裂、腐蚀疲劳、磨损腐蚀、空泡腐蚀、微震腐蚀。
（4）金属材料（5）应用范围或工业部门（6）防护方法17、金属腐蚀腐速度的表示方法⑴失重法和增重法（针对均匀腐蚀）单位：g/m2h g/m2d g/m2akg/m2h V 失=（mO-ml）/St V 增=（m2-mO）/St（2）深度法:V深=8.76v失/ P 单位：mm/a第一早1、通常用吉布斯自由能判据來判断反应的方向和限度△G<0自发过程AG = 0平衡状态△G>o非自发过程2、电化学腐蚀倾向的大小除了用自由能判据判断外还可用电极电位或标准电极电位來判断3、能斯特方程2.3RTaolg E=E0+nFaR4、电位的基准是标准氢电极（SHE）,其电位是认为规定的：在各温度下皆为零。
金属腐蚀复习提纲(DOC)
一 二章● 金属腐蚀和耐蚀性的意义；金属腐蚀：材料与它所处的环境介质之间发生的化学－物理的相互作用，而引起的变质和破坏。
耐蚀性：材料抵抗环境介质腐蚀的能力（耐蚀性并非材料的固有性质，不能离开环境介质来谈论材料的耐蚀性）。
● 均匀腐蚀速度的表示方法：失重腐蚀速度，增重腐蚀速度，年腐蚀速度、腐蚀电流密度的计算公式，相互换算公式。
1. 均匀腐蚀速度的三种表示方法A.腐蚀速度的质量指标V -：表示材料单位暴露表面上在单位时间内的腐蚀失重，单位是g/(m 2*h)B.腐蚀速度的深度指标V p ：t h V p ∆=表示材料在单位时间内腐蚀的深度，单位是mm/a 上述两者的关系：C.腐蚀速度的电流指标V e ：以金属化学腐蚀过程的阳极电流密度（A/cm 2）的大小来衡量电化学腐蚀的速度， ))*/((*248.26****10h m g V n ia A F n iaA e == ● 腐蚀电池的概念和特点。
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。
（原电池：）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（即短路的原电池），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。
● 腐蚀电池的工作环节（举例说明）腐蚀电池的工作环节分三个：阳极反应、阴极反应、工作电流。
1）阳极反应：金属的氧化反应，通式是：Me →Men++ne ，例如：Fe ＝Fe2++2e2）阴极反应：溶液中某些物质D 的还原反应，通式是：D+ne →[D·ne]，例如：O2+2H2O+4e ＝4OH-3）工作电流（电流回路）：在金属内部从阴极到阳极（电子的定向运动），在溶液内部电流从阳极到阴极（离子的定向运动），形成闭合回路。
以上三个环节既相互独立，又彼此制约，其中任何一个受到抑制，都会使腐蚀电池工作强度减少。
● 腐蚀电池形成原因形成原因：这是因为金属方面和环境方面存在电化学不均一性。
高考化学复习-金属的电化学腐蚀与防护
金属的电化学腐蚀与防护知识与技能目标（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 （4）掌握影响金属腐蚀快慢的比较 一、金属的电化学腐蚀 （一）金属腐蚀：1、定义：是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。
2、本质：M – ne- → Mn+（氧化反应）3、类型：化学腐蚀——直接反应 电化学腐蚀——原电池反应 （二）化学腐蚀1、定义：金属与接触到的干燥气体（如 、 、 等）或非电解质液体（如 ）等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
如：钢管被原油中的 腐蚀，2、影响因素：与接触物质的氧化性越强、温度越高，化学腐蚀越 。
（三）电化学腐蚀：1、定义：不纯的金属跟电解质溶液接触时。
会发生 反应 的金属失去电子而被 。
如 在潮湿的空气中生锈。
[实验探究]：将经过酸洗除锈的铁钉，用饱和食盐水浸泡一下，放入下图具支试管中，观察导管中2、类型：⑴ 吸氧腐蚀：中性或酸性很弱或碱性条件下，易发生 腐蚀。
负极：2Fe - 4e- = 2Fe 2+正极：O 2 + 2H 2O + 4e-= 4OH -电池反应：2Fe+ O 2 +2 H 2O =2Fe(OH)2 进一步反应：4Fe(OH)2 +O 2 + 2H 2O = 4 Fe(OH)32Fe(OH)3+ x H 2O =Fe 2O 3·xH 2O+3 H 2O ⑵析氢腐蚀：当钢铁处于酸性环境中 负极：Fe - 2e - = Fe 2+正极：2H ++ 2e- =H 2↑电池反应：Fe + 2H +=Fe 2++ H 2↑食盐水 浸泡过 的铁钉⑶析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条 件 水膜呈 水膜呈负极（Fe 极）电极反应正极（C 极）总反应联系3、化学腐蚀与电化学腐蚀的比较：例1、如图, 水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天观察：⑴若液面上升，则溶液呈 性， 发生 腐蚀，电极反应式为：负极： 正极：⑵若液面下降，则溶液呈 性，发生 腐蚀， 电极反应式为：负极： 正极：例2、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 ②O 2被还原 ③产生H 2 ④F e (O H )3失水形成Fe 2O 3·H 2O ⑤杂质碳被氧化除去A . ①②B . ③④C . ①②③④D . ①②③④⑤ 二、金属的电化学防护 1、牺牲阳极的阴极保护法原电池的负极（阳极）的金属被腐蚀原电池的正极（阴极）的金属被保护⑴原理：形成原电池反应时，让被保护金属做 极，不反应，起到保护作用；而活泼金属反应受到腐蚀。
2013-2022年高考化学真题——金属的腐蚀与防护
2013-2022年高考化学真题——金属的腐蚀与防护1．【2022年广东卷】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3AgNO 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()36K Fe CN ⎡⎤⎣⎦溶液无蓝色沉淀生成【答案】D【解析】镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀，则将其放入到酸化的3%NaCl 溶液中，会构成原电池，由于锌比铁活泼，作原电池的负极，而铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反应产生氢气，溶液中会有亚铁离子生成，据此分析解答。
A ．氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，故A 不符合题意；B ．淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质与碘化钾发生反应，故B 不符合题意；C ．KSCN 溶液可检测铁离子的存在，上述现象中不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN 溶液后，均无红色出现，故C 不符合题意；D ．K 3[Fe(CN)6]是用于检测Fe 2+的试剂，若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成亚铁离子，则加入K 3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀，故D 符合题意。
综上所述，答案为D 。
2．（2021·全国乙卷真题）沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。
下列叙述错误的是A ．阳极发生将海水中的Cl -氧化生成2Cl 的反应B ．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClOC ．阴极生成的2H 应及时通风稀释安全地排入大气D ．阳极表面形成的2Mg(OH)等积垢需要定期清理【答案】D【解析】海水中除了水，还含有大量的Na +、Cl -、Mg 2+等，根据题干信息可知，装置的原理是利用惰性电极电解海水，阳极区溶液中的Cl -会优先失电子生成Cl 2，阴极区H 2O 优先得电子生成H 2和OH -，结合海水成分及电解产物分析解答。
金属腐蚀学总复习
ia M M n+ ne
N
GM
ic n nH ne H2 2
Ecorr
ic n nH ne
i
ic
iA
ia
i
iC( Ec P)= ic( EcM)- ia( EcG)
iA( EaQ)= ia( EaN)- ic( EaF)
足够的拉应力（超过某极限值）。引起SCC的应力有：
工作应力（工况载荷） 残余应力（制造加工过程内部应力） > 80%
热应力（温差引起的应力）
腐蚀产物体积效应产生的应力 结构应力（安装及装配过程引起的应力）
17
氢损伤机理
氢脆机理
由于H扩散到金属中以固溶态存在或生成氢化物而导致材料变脆断裂的现象。第一类 氢脆的敏感性随应变速率的增加而增高。材料在加载之前内部已存在某种氢脆源； 第二类氢脆的敏感性随应变速率的增加而降低，在材料加载前不存在裂纹源，在应 力作用下与氢作用逐步形成裂纹源，最后导致断裂。
（阴极极化、牺牲电偶）
腐蚀区
钝化区,passivation
阳极保护
（阳极极化、化学钝化）
调节pH
E
O2
E-pH局限性:
• 介质单一,挂一漏万; • 平衡态,非常态; • 途径和速率未明。
免蚀区,immunity
H2
pH
6
思考题与习题(1)
1 何谓绝对电位、相对电位、平衡电位、标准电位及非 平衡电位？测量电极电位的方法？
2 判断腐蚀倾向性的热力学方法有哪些？
3 试用标准电位值判断在不含强氧化剂溶液中
Fe 腐蚀时生成 Fe2+ 或 Fe3+ ? Cu 腐蚀时生成 Cu+ 或 Cu2+ ?
腐蚀原理复习1
腐蚀原理复习1腐蚀与腐蚀控制原理复习一、绪论1、金属腐蚀定义：指金属在周围介质作用下，由于化学变化、电化学变化或物理溶解而产生的破坏。
2、金属腐蚀的分类：①按腐蚀机理：化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀。
②按腐蚀破坏的形貌特征：全面腐蚀、局部腐蚀。
③按腐蚀环境：大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀、化学介质中的腐蚀。
3、金属腐蚀速度的表示方法a、质量指标b、深度指标c、电流指标d、力学性能指标4、绝对电位：电极材料相与溶液相两相之间的电位差。
5、参比电极：各项参数保持恒定，因而参与电极反应有关物质的化学位保持恒定的且处于平衡状态的电机系统6、标准氢电极：镀了铂黑的Pt浸在压力位1atom的氢气气氛下，H+浓度为1mol/L的HCl溶液中构成的电机系统。
7、平衡电极电位：当金属离子在金属/水溶液两相间的化学位相等时，建立起电化学平衡，此时电荷和金属离子从左至右及自右至左两个过程的迁移速度相等，亦即电荷和物质都达到了平衡，这种情况下，金属/溶液界面上就建立起一个不变的电位差值，这个差值就是金属的平衡电极电位。
8、平衡式电极电位中的能斯特方程：9、交换电流密度0i ：当一个电极反应处于平衡时，其阴极反应和阳极反应的速度相等0i i i a k == ，此时i 0与k i 和a i 的绝对值均相等的电流密度，称为该电极反应的交换电流密度。
10、过电流：一个电极反应偏离平衡时的电位E 与这个电极反应的平衡电位Ee 的差称作过电位。
η=E-Ee11、根据过电位判断电极反应进行方向：①如果η=0，则E=Ee ，电极反应处于平衡②如果η>0，则E>Ee ，电极反应按阳极反应的方向进行③如果η<0，则E<="">12、非平衡电极电位：当电极反应不处于平衡状态（物质转移不等，电子转移可等可不等）时的不可逆电极反应的电极电位。
13、腐蚀电池：只能导致金属材料破坏而不对外界做有用功的短路电池。
金属腐蚀学总结
1.绝对电位：电极反应两相内电位差2.相对电位：相对于多比电极所测电位3.平衡电位：对于单个电极反应，电极反应正逆反应速率相等对应的电位4.标准电极电位：在标准状态下，金属的平衡电极电位5.非平衡电位：金属和电解质溶液建立双电层的电极过程为不可逆时对应的电极6.多比电极：参与电极反应的有关物质的化学位保持恒定且处于平衡状态的电极7.腐蚀原电池：只能导致金属材料破坏而不能对外作有用功的短路原电池8.E-PH图作用：指出各条件下稳定物质形成，判断金属腐蚀的倾向性、指出控制腐蚀的途径9.E-PH图局限性：介质单一、途径速率未明只预示反应倾向、平衡态非常态1.极化：由于电流流过电极表面，电极失去平衡，引起电位发生变化的现象2.控制类型：电化学极化：电极反应所需活化能较高，电荷转移的电化学过程速度变得最慢，成为电极反应过程的控制步骤，而导致极化浓差极化：如果电子转移步骤很快，而反应物从液相中向电极表面运动或产物自电极表面向溶液相内部运动的步骤很慢，成为控制步骤而导致的极化电阻极化：电流通过电解质溶液和电位表面的某种类型的膜时产生的欧姆电位3.电极性质：阳(阴)极极化：原电池放电时，由于电流通过，阳极电位向正向移动（不可逆）4.钝化:由于介质中氧化剂的存在或阳极极化电流的作用下,金属表面发生了某种突变,形成了金属氧化物或者盐的膜层,致使金属溶解产生的速率急剧下降的现象5.钝化的本质：金属表面状态改变，使得金属阳极溶解过程不服从Tafel，溶解速率急剧下降6.自钝化的条件：金属的钝化电位必须低于去极化剂阴极还原反应的平衡电位；在致钝化电位下，氧化剂阴极电流密度大于该金属致钝化电流密度7.自钝化：不加阳极极化电流，金属与介质自然作用而产生的钝化8.钝化的影响因素:金属及合金成分;介质成分和浓度;介质PH;氧的影响;介质温度9.共轭反应:在一个孤立金属电极上同时以相等速率进行着一个阳极和阴极反应的现象称为电极反应的耦合，相互耦合的反应称为共轭反应10.腐蚀电位：在没有外加电流时，金属达到一个稳定的腐蚀状态时测得的电位，是被自腐蚀电流所极化的阳极反应和阴极反应的混合电位1.电偶腐蚀：在电解质溶液中，当两种金属或合金相接触时，电位较负的金属腐蚀被加速，而电位较正的金属受到保护的腐蚀现象2.基本原理:当金属A和B组成电偶对时，由于Eca较低，在电偶对中金属A为阳极，腐蚀被加速，Ecb较正，在电偶对中金属B 为阴极，腐蚀被抑制，他们具有混合电位Eg，Eg由金属A的阳极实测极化曲线与阴极金属B的实测阴极极化曲线交点所决定3.电偶腐蚀效应：两金属偶接后，阳极金属的腐蚀电流与未偶接时该金属的自腐蚀电流比值4.影响因素：电化学因素（电位差、极化、溶液电阻）、面积效应、介质因素5.点蚀：是一种腐蚀集中在金属表面的很小范围内，并深入金属内部的小孔状腐蚀形态，蚀孔直径小，深度深6.发生条件：材料：点蚀多发生在表面易钝化的金属材料上或表面有阴极性镀层的金属上介质：点蚀发生在有特殊离子的腐蚀介质中电化学：点蚀发生在特定的临界电位Eb以上7.点蚀机理：蚀孔成核（发生）：钝化膜破坏理论和吸附理论蚀孔成长(发展):闭塞电池形成为基础，并进而形成活化-腐蚀电池的自催化理论8.钝化膜破坏理论：电极阴极极化，钝化膜中电场强度升高，腐蚀阴离子进入钝化膜，该点出现高的电流密度，当电场强度达到临界值就回发生点蚀9.吸附理论：阴离子与氧竞争吸附,Cl络合物离子取代氧化物离子，该处吸附膜破坏发生点蚀10.闭塞电池形成条件：在反应体系中具备阻碍液相传质过程的几何条件；有导致局部不同于整体的环境；在局部不同于整体的电化学和化学反应11.自催化过程：点蚀一旦发生，蚀孔内金属发生溶解，阴极为吸氧反应，孔内氧浓度下降，形成供氧差异电池；孔内金属的溶解，浓度增加，蚀孔外Cl离子向内迁移补充，金属离子水解，氢离子浓度升高，Ph下降，孔内严重酸化；孔内金属处于Hcl 介质中成阳极，处于活化溶解态，孔外富氧表面维持钝态，从而构成活化-钝化腐蚀电池，自催化进行。
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电 化 学 腐 蚀 的 热 力 学
RT a氧化态 EE In nF a还原态
主要用途及局限性 (趋势、产物、防护)
4
E－pH图分析推论
金属防护的方法 阴极保护 （阴极极化、牺牲电偶） 阳极保护 （阳极极化、化学钝化） 调节pH E-pH局限性: • 介质单一,挂一漏万; • 平衡态,非常态; pH • 途径和速率未明。
12
活 浓
9
思考题与习题(2)
（1）什么是极化？何谓电化学极化？何谓浓差 极化？ （2）如何运用腐蚀极化图解释电化学腐蚀？ （3）发生析氢腐蚀的必要条件，影响因素和主 要控制方法？ （4）发生耗氧腐蚀的必要条件,过程特点和影响 因素？ （5）比较析氢腐蚀和吸氧腐蚀的特点？ （6）金属Fe在25℃,3%NaCl溶液中腐蚀, 测出其 腐蚀电位为-0.544V(SCE),试计算电极控制程度。 （7）写出塔菲尔公式，并说明它适用于什么体 系和什么范围。 （8）写出线性极化时的极化公式，并说明各参 数的含义
10
4、金属钝化
四个特性区 — 活化区、过渡区、钝化区、过钝化区 阳极钝化 曲线 金 属 钝 化 四个特性电位— 二个特性电流— 钝化膜稳 定性 佛莱德电位
F
成相膜理论 钝化理论 吸附理论
11
思考题与习题(3)
(1)何谓钝化？钝化的本质是什么？ (2)发生自钝化的条件是什么？ (3)画出金属的钝化曲线,说明其含义？ (4)讨论影响金属钝化的主要因素？
金属腐蚀学总复习
东北大学有色金属所 于海燕 2013年11月
Contents (selected)
1 2 3 4
腐蚀速度的计算 腐蚀速度的计算 腐蚀热力学 腐蚀动力学 金属钝化
2
1. 腐蚀速度计算
重量法
深度（厚度）法
电流密度法
3
2. 热力学
△G → E0
热力学的 判据 电极电位 ——平衡电极电势和非平衡电极电势 计算 ——Nernst方程： 测量：几种常用参比电极 E－pH图 三线、三区、氢线和氧线
6
3、动力学
极化的概念、类型与腐蚀动力学方程 极化曲线与测量方法 Evans腐蚀极化图与应用
Ec,0 Ecorr A
Ea,0 icorr
实测极化曲线与Evan极化图
B lg i
7
Hale Waihona Puke 极化类型、腐蚀电池与等效电路、腐蚀电流
β
阴极控制 阳极控制 混合控制 欧姆电阻控制
定义：
dEa Pa tan dI a
dEc Pc tan dI c
I corr
Pc R Pa
Ec E a Pc Pa R
8
强极化 活化极化 控制 腐 蚀 动 力 学 方 程
——塔菲尔公式
a b lg i
弱极化 ——线性公式 中等极化
RF i
浓差极化 控制 混合极化控制
c
RT i 0.059 i ln(1 ) lg(1 ) nF iL n iL
5
腐蚀区
钝化区,passivation
E
O2 免蚀区,immunity H2
思考题与习题(1)
1 2 3 何谓平衡电位、标准电位及非平衡电位？ 判断腐蚀倾向性的热力学方法有哪些？ 试用标准电位值判断在不含强氧化剂溶液中 Fe 腐蚀时生成 Fe2+ 或 Fe3+ ? Cu 腐蚀时生成 Cu+ 或 Cu2+ ? 4 5 什么是腐蚀原电池？分类？特点？ pH-电位图中直线、点及区域代表何意义， 如何用于判断腐蚀倾向性及腐蚀产物，有何 用处和不足之处。