金属腐蚀理论11
《环境工程施工》教学课件—11防腐及防水工程
三、采取防腐蚀措施
（1）直埋混凝土中的铁件外壁不需作防腐蚀处理，但对大口径钢管内壁多采用 水泥砂浆内衬。因污水处理厂内管线较短、配件接头多，作衬里的较少。管径大 于600管线多数直埋地下，如有条件和对耐蚀要求高时，内壁应按长期浸泡污水 中的管件防护，这样可保证大管线使用寿命。 （2）到目前为止很多地区对埋地管件一直沿用热涂沥青作外壁的方法进行防腐 施工。国家对石油沥青防腐蚀等级没有统一规定，一般做法是将铁件外壁除锈见 本色，用冷底子油打底作为结合层，然后用熬制掺滑石粉填料的热沥青 （140~160℃）涂刷均匀再缠玻璃纤维布。层数多少按设计要求进行，一般为三 油二布，加强级为四油三布，特强级防腐蚀采用五油四布施工，外包一层塑料薄 膜防护。 （3）土质含盐碱量大于0.5%时，应根据国家标准《工业设备及管道绝热工程施 工及验收规范》（GBJ 126-89）要求，按盐渍土进行各种管线的设计和施工，以 保证其使用寿命和生产安全。
防腐及防水工程
第二节 埋地管道腐蚀的原因及防腐途径 二、污水管道的腐蚀与防护
污水工程中管件防腐蚀的简单分类： ①直接埋入各类混凝土内的管铁件与混凝土接触部分，仅作简单除锈处理，无 需涂任何涂料，因混凝土能有效地保护其表面。 ②埋入地下土壤中的各种管铁件外壁，必须作认真的除锈和多层防腐蚀施工。 防腐蚀材质要求具有耐地下水侵蚀、抗微生物和电化学腐蚀的能力，使管件在 使用期内不被腐蚀穿孔。
控制各涂料的涂刷间隔时间，掌握涂层之间的重涂适应性，必须达到要求的涂 层厚度，一般以150~200 μm为宜。 涂层质量应符合以下要求；涂层均匀、颜色一致，涂层附着牢固、无剥落、皱 纹、气泡、针孔等缺陷，涂层完整、无损坏、无漏涂现象。
防腐及防水工程
第二节 埋地管道腐蚀的原因及防腐途径 一、埋地管道腐蚀机理
金属腐蚀原理
金属腐蚀原理
金属腐蚀是一种自然现象，指的是在金属表面发生化学或电化学反应的过程中，金属与外界环境中的氧气、水、酸、碱等物质发生反应，并通过一系列的化学变化导致金属表面的物质逐渐失去，形成腐蚀产物或产生损坏。
金属腐蚀过程中常见的形式包括氧化、腐蚀、侵蚀等。
金属腐蚀的主要原理与电化学反应有关。
在金属表面有微小的电位差存在，形成了微电池。
当金属进入电解质溶液中，在阳极和阴极两个区域形成了微小的电池，即腐蚀电池。
在阳极区域，金属原子被氧化离子损失电子，转化为正离子。
而在阴极区域，溶液中的还原剂接受电子，还原成原子或分子。
这样，金属表面就会发生电荷的流动，导致金属的腐蚀。
除了电化学反应，金属腐蚀还受到环境因素的影响。
例如，湿度、温度、PH值、化学物质浓度等都会影响金属腐蚀的速率和形式。
较高的湿度和温度可以加速金属腐蚀反应的进行，而酸性、碱性环境会使金属更易遭受腐蚀。
此外，金属的纯度和组织结构也会影响腐蚀的程度。
纯度较高的金属更不容易发生腐蚀，而晶粒结构较大或存在缺陷的金属更容易遭受腐蚀。
对金属腐蚀的原理的研究，有助于寻找防腐蚀的方法和措施。
常见的防腐蚀方法包括金属表面涂覆防腐涂料、阴极保护、合金化改进金属的抗腐蚀性能等。
防腐蚀技术的应用可以有效延长金属的使用寿命，减少腐蚀造成的经济和环境损失。
金属腐蚀的现象
11、下列金属防护的方法不正确的是（ B ） A.对健身器材刷油漆以防锈 B.对某些工具的“机械转动部位”选用刷油漆方法 来防锈 C.用牺牲锌块的方法来保护船身 D.自行车的钢圈上镀上一层Cr防锈
12、下列各组金属均有导线相连，并插入稀硫酸 溶液中，其中铁被腐蚀的速度由快到慢的顺序 是（ ） D ①Fe-Fe ②Fe-Sn ③Fe-Zn ④Cu-Fe A. ②①③④ B. ③②④① C. ④②③① D. ④②①③
7、下列防腐措施中，属于电化学保护法的是（ C ） A.用氧化剂使金属表面生成一层致密稳定的氧化物保 护膜 B.在金属中加入一些铬或镍制成合金 C.在轮船的船壳水线以下部分装上一些锌 D.金属表面喷漆 8、下列事实不能用电化学理论解释的是（ C ） A.在轮船的船壳水线以下部分装有一定量的锌块 B.镀锌的铁制品比镀锡的铁制品耐用 C.铝片不用特殊方法保护 D.粗锌跟稀硫酸反应比纯锌更快
复习回忆
一、原电池： 把化学能转化为电能的装置 负极（较活泼金属） 原电池 正极（较不活泼金属或非金属导体） 二、原电池原理 较活泼的金属发生氧化反应，电子从较活 泼的金属（负极）通过导线流向较不活泼的金 属（正极） 三、判断原电池正、负极的方法 1、由组成原电池的两极材料判断； 2、根据电流方向或电子流动方向判断； 3、根据原电池两极发生的变化来判断； 4、电极反应现象．
一般情况下，温度的升高会加快化学反应速 率。因此，温度对化学腐蚀的影响较明显。
家用燃气灶
放在南极已差不多 90年食品罐头
在新疆吐鲁番和海南省两地，哪个 地区铁生锈相对慢一些？为什么？
新疆吐鲁番，因为该地区相对干燥， 水分稀少，而海南地区潮湿多雨，温度 高，易发生电化学腐蚀。
2、电化学腐蚀
不纯的金属（或合金）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。
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。
金属腐蚀原理
金属腐蚀原理金属腐蚀是指金属在环境条件下受到化学或电化学作用而逐渐失去其原有性能的过程。
金属腐蚀是一种普遍存在的现象，它不仅会影响金属的外观和机械性能，还可能导致设备的损坏和安全隐患。
了解金属腐蚀的原理对于预防和控制金属腐蚀至关重要。
金属腐蚀的原理主要包括化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。
化学腐蚀是指金属在化学环境中受到氧化、还原、酸碱等化学作用而发生腐蚀。
例如，铁在潮湿的空气中会与氧气发生化学反应，生成铁氧化物，即锈。
电化学腐蚀是指金属在电化学环境中受到阳极和阴极的作用而发生腐蚀。
当金属表面存在阳极和阴极区域时，就会形成电化学腐蚀电池，金属在阳极处发生溶解，而在阴极处发生析出，从而导致金属腐蚀。
金属腐蚀的原理可以通过电化学腐蚀的腐蚀电位和腐蚀电流密度来进行表征。
腐蚀电位是指金属在电化学腐蚀条件下的电位，它可以反映金属的耐蚀性能。
腐蚀电流密度是指单位面积上金属在电化学腐蚀条件下的电流密度，它可以反映金属的腐蚀速率。
通过对腐蚀电位和腐蚀电流密度的测定，可以评估金属在具体环境中的腐蚀倾向和腐蚀速率，为金属腐蚀的预防和控制提供依据。
金属腐蚀的原理还与金属的组织结构、表面状态、应力状态等因素密切相关。
金属的晶粒大小、晶界分布、缺陷等微观结构都会影响金属的腐蚀行为。
金属表面的光洁度、清洁度、涂层等状态也会影响金属的腐蚀行为。
此外，金属的应力状态和变形状态也会影响金属的腐蚀行为。
因此，要全面了解金属腐蚀的原理，需要综合考虑金属的化学性质、电化学性质以及物理性质等多方面因素。
在实际工程中，为了预防和控制金属腐蚀，可以采取多种措施。
例如，可以通过选择合适的金属材料和合金材料、采用防腐涂层和防腐膜、改善金属的工艺处理和热处理、控制金属的应力状态和变形状态等方式来降低金属的腐蚀倾向和腐蚀速率。
此外，还可以通过改善环境条件、控制金属表面的清洁度和涂层状态、采用阴极保护和阳极保护等方式来减少金属的腐蚀损失。
综上所述，金属腐蚀是一种普遍存在的现象，其原理涉及化学腐蚀和电化学腐蚀两种类型。
表面腐蚀基本理论
联 系
通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。
4.2 金属表面的电化学腐蚀
腐蚀过程的产物
初生产物：阳极反应和阴极反应的生成物。 次生产物：初生产物继续反应的产物。 ➢ 初生产物和次生产物都有可溶和不可溶性产物。
➢ 只有不溶性产物才能起到保护金属的作 用！
4.2 金属表面的电化学腐蚀
10 12 14 16 物或盐膜
4.2 金属表面的电化学腐蚀
对Fe腐蚀情况的判定
1. 若Fe处于A点：该区为Fe和H2的稳定区，故不发生腐蚀； 2. 若Fe处于B点：该区为Fe2+和H2的稳定区，Fe将发生析氢型腐蚀； 3. 若Fe处于C点：该区为Fe2+和H2O的稳定区，故Fe仍将发生腐蚀，
但由于C点电位在a线之上，将不发生H+的还原，而是发生O的还 原；
（d）应力及形变差异
渗碳体
铁 (b)金属中含杂质
新管道
新管道
(c) 表面状态不同
粘土
砂土
（e）氧浓度差异
表面状态不同缝内Cu2+浓度 比缝外高
铜 铜
（f）金属离子浓度差异
4.2 金属表面的电化学腐蚀
腐蚀电池的种类
宏观腐蚀电池（大电池）：指阳极区和阳极区 的尺寸较大，区分明显，肉眼可辩。
微观腐蚀电池（微电池）：指阳极区和阴极区 尺寸小，肉眼不可分辨。
3. 方法3：调整溶液的pH值至9~13之间，也可使铁进入钝化区， 如钢铁的发蓝处理。
4.2 金属表面的电化学腐蚀
腐蚀速率
➢ 腐蚀电池工作时，阳极不断失去电子、形成金属离子而遭受腐蚀。 失去电子越多，即输出电量越多，金属腐蚀也越严重。
➢ 金属的溶解量与电量之间的关系，服从法拉第定律：
金属腐蚀
1.腐蚀机理分类: 化学腐蚀、电化学腐蚀，物理溶解腐蚀。
2.腐蚀形态分类: ①全面腐蚀（也称为均匀腐蚀）:均匀的全面腐蚀; 不均匀的全面腐蚀②局部腐蚀：电偶腐蚀，点腐蚀（孔蚀、点蚀) ;缝隙腐蚀;晶间腐蚀;选择性腐蚀;应力腐蚀; 腐蚀疲劳; 磨损腐蚀3.装置设备设计阶段，通过不锈钢材料增大腐蚀裕量可以有效应对孔蚀;错(腐蚀裕量针对的是全面腐蚀问题)4.可以采用腐蚀速度的深度指标描述黄铜在氨水中发生应力腐蚀的快慢：错(腐蚀速度表达的三个指标均体现的全面腐蚀形态)5.腐蚀速度测量方法:（三种) 重量法、电流密度法、深度法;其中,深度法比较直观6.原电池(短路): 四个构成要件（1）有两个活泼性不同的电极；（2）将电极插入电解质溶液中；（3）两电极间构成闭合回路；（4）能自发的进行氧化还原反应．阳极(-): 氧化反应—失电子—阳极极化(电位升高)阴极(+): 还原反应—得电子—阴极极化(电位降低)7.盐水滴实验现象与成因:①初生过程: 盐水滴溶液下，随机出现均匀分布的蓝色和粉红色的微小区域，分别为阳极区和阴极区，铁氰化钾和阳极溶解的铁离了结合形成滕氏蓝显蓝色，与酚酞遇到阴极过程显示粉红色，此过程腐蚀微电池起作用②次生过程: 盐水滴溶液中氧不断消耗，环境中氧不断补充，表面张力，中间厚边缘薄，中央含氧量少，边缘多。
形成宏观氧浓差电池。
中央区域贫氧，阳极，蓝色。
边缘富氧，阴极，粉红色。
两区域之间由于腐蚀产物氢氧化铁形成，显示棕色。
此过程腐蚀宏电池起作用。
阳极区：蓝色阴极区：红色产物区：棕色8.宏观腐蚀原电池作用的结果呈现局部腐蚀特征:(破坏的区域是阳极区，阴极区得到保护) 9.微观腐蚀原电池的形成条件与作用结果：形成条件：1.化学成分不均匀；2.组织结构不均匀；3.物理状态不均匀；金属表面膜不完整。
作用结果：加速了金属腐蚀10.电极系统：绝对电极电位不可测量参比电极：相对电极电位11.标准氢电极：(Pt在H+溶液中，通入H2,标准状态: 25%C、1atm、C=1mol/L)12.电极界面双电层: 紧密（主导）+扩散13.电动序(平衡)一标准(平衡) 电极电位E0只有电位值小于0,排序在氨之前的金属才能够发生氢去极化腐蚀(析氢)。
金属腐蚀原理简介
2.设计选材时，采用某些耐缝隙腐蚀的材料，可以延长设备寿命。例如采用高钼铬镍不
锈钢、哈氏合金等，但由于价格昂贵，未能广泛使用。
电偶腐蚀
异种金属彼此接触或通过其它导体连通，处于同一个介质中，会造成接触部位的局部腐蚀。其中电位较 低的金属溶解速度增大，电位较高的金属溶解速度反而减小，这种腐蚀称为电偶腐蚀，或称接触腐蚀、 双金属腐蚀，异金属腐蚀 。 机理：混合电位理论。 在彼此偶接以后，电位比较低的M2成为阳极，电位比较高的M1为阴极，并有电偶电流从M1流向M2，因 而M2发生阳极极化，M1发生阴极极化。当极化达到稳定时，总阴极极化曲线与总阳极极化曲线的交点 所对应的电位Ec即为偶对的混合电位，对应的腐蚀电流ic即为电偶电流。 此时M2的腐蚀电流从icorr2增加到i’corr2，说明比其单独存在时腐蚀速度增加了，而M1则相反，它的腐蚀 电流从icorr1降到i’corr1，说明偶合后比单独存在时腐蚀速度下降了。 电偶腐蚀电池中，阳极体金属腐蚀速度增加的效应，称为接触腐蚀效应，而阴极体金属腐蚀速度减小的 效应，称为阴极保护效应。两种效应同时存在，互为因果。
小结
金属电化学腐蚀机理可帮助进行极化实验结果的分析，利用各种极化产生的根本原 因来改善材料的性质，在阅读文献时可以从更深层次来分析电化学分析数据产生的 原因，从而针对该材料的性质来进行相应的材料改进。 从一具体的材料成分上来计算分析该腐蚀现象所出现的内在原因。 从理论上对腐蚀情况作出解释。
极化：电极上有电流通过时，电动势偏离了平衡电位。故又分阴极极化和阳极极化。
极化电流：对腐蚀系统通入的外加电流。 腐蚀速度：用阳极电流密度表示，阳极腐蚀金属发生氧化反应。 过电位：描述电极电位偏离的程度，即极化程度。极化程度越高，腐蚀速度速度越小。 活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态时所需要的能量。
腐蚀基本原理
腐蚀基本原理1. 金属的电化学腐蚀1.1. 腐蚀原理与阴阳极反应如果把金属材料浸入水溶液中，因不同部位电极电位不同，形成阳极区和阴极区，在局部电池作用下便发生腐蚀。
如图2.7.1所示。
阴、阳极位置的变化将使金属成为全面腐蚀形态。
在阳极区金属以离子状态溶出，阳极区获得残余电子并发生析氢反应，可以用下式表示：如在酸性水溶液中：Fe Fe2++2e- (阳极反应)2H++e-H2 (阴极反应)但溶液中有溶解氧存在时，阴极反应为：2H+1O2+2e-H2O(氧的还原2反应)在脱气的碱性溶液中发生的阴极反应为：H2O+e-1H+OH-2在含氧的碱性溶液中，对应的阴极反应力：H2O+1O2+2e-22OH-在溶液中存在高价金属离子的还原。
如在铁或铝上沉积出铜和银：Cu2++2e-CuAg++e-Ag某些有机化合物的还原，如：RO+4e+4H+RH2+H2OR+2e+2H+RH2这种情况在石油化工设备的腐蚀中常见。
氧化性酸或某些负离子进行还原，如：NO3-+2H++2e NO2+H2O金属的腐蚀量一般可表示如下：(法拉弟定律)W(g)=k·I·t式中：Ｉ——电流(A)；ｔ——时间(h)；ｋ—一常数。
按照法拉第定律，腐蚀速度(R)可表示如下：R=0.13ie/ρ式中：ｉ——电流密度(μA/cm2)；ｅ——全感的克当量数(g)；ρ——金属的密度(g/cm3)。
1.2.各种腐蚀类型1.2.1. 点蚀表面生成钝化膜而具有耐蚀性的金属和合金，一旦表面膜被局部破坏而露出新鲜表面后，这部分的金属就会迅速溶解而发生局部腐蚀。
被称为点蚀。
其腐蚀机理是在中性溶液中的离子(例如Cl—)作用于表面钝化膜，表面膜受破坏，因而发生点蚀。
组织、夹杂物等金属构造上的不均匀部分易成为点蚀源。
1.2.2.缝隙腐蚀浸在腐蚀介质中的金属构件，在缝隙和其它隐蔽的区域内常常发生强烈的局部腐蚀，这种现象称为缝隙腐蚀，这种腐蚀常和孔穴，垫片的底面、搭接缝、表面沉积物以及螺栓螺帽和柳钉下的缝隙积存的少量静止溶液有关。
金属腐蚀原理
3.3 金属腐蚀原理3.3.1概述从腐蚀的定义及分类，我们知道腐蚀主要是化学过程，我们可以把腐蚀过程分为两种可能的主要机理-----化学机理和电化学机理.化学腐蚀是根据化学的多相反应机理，金属表面的原子直接与反应物（如氧﹑水﹑酸）的分子相互作用。
金属的氧化和氧化剂的还原是同时发生的，电子从金属原子直接转移到接受体，而不是在时间或空间上分开独立进行的共轭电化学反应。
金属和不导电的液体（非电解质）或干燥气体相互作用是化学腐蚀的实例。
最主要的化学腐蚀形式是气体腐蚀，也就是金属的氧化过程（与氧的化学反应），或者是金属与活性气态介质（如二氧化硫﹑硫化氢﹑卤素﹑蒸汽和二氧化碳等）在高温下的化学作用。
电化学腐蚀是最常见的腐蚀，金属腐蚀中的绝大部分均属于电化学腐蚀。
如在自然条件下（如海水、土壤、地下水、潮湿大气、酸雨等）对金属的腐蚀通常是电化学腐蚀。
图3－11 铁的电化学腐蚀模型电化学腐蚀机理与纯化学腐蚀机理的基本区别是：电化学腐蚀时，介质与金属的相互作用被分为两个独立的共轭反应。
阳极过程是金属原子直接转移到溶液中，形成水合金属离子或溶剂化金属离子；另一个共轭的阴极过程是留在金属内的过量电子被溶液中的电子接受体或去极化剂接受而发生还原反应。
左图即是铁的电化学腐蚀模型。
（点击放大播放f l a s h)3.3.2金属腐蚀的电化学概念1.电极反应及电极相：由化学性质和物理性质一致的物质组成的、与系统的其他部分之间有界面隔开的集合叫做相。
电极系统：如果系统由两个相组成，一个相是电子导体（叫电子导体相），另一个相是离子导体（叫离子导体相),且通过它们互相接触的界面上有电荷在这两个相之间转移，这个系统就叫电极系统。
将一块金属（比如铜）浸在清除了氧的硫酸铜水溶液中，就构成了一个电极系统。
在两相界面上就会发生下述物质变化：C u(M)→C u2+(s o l)+2e(M)这个反应就叫电极反应，也就是说在电极系统中伴随着两个非同类导体相(C u和C u S O4溶液）之间的电荷转移而在两相界面上发生的化学反应，称为电极反应。
金属腐蚀理论及腐蚀控制
金属腐蚀理论及腐蚀控制第一部分腐蚀原理一、均匀腐蚀速率1-1.根据表1-1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1-1碳钢和铝在硝酸中的腐蚀试验数据试验介质样品材料矩形薄板样品尺寸（mm）腐蚀前重量W0（g）浸泡时间t（HR）腐蚀后重量W1（g）30%硝酸，25？碳钢20？40? 318.71534518.6739铝30？40? 516.18204516.13471-2. 奥氏体不锈钢和铝广泛用于硝酸工业。
根据表1-2中的数据，计算不锈钢和铝在两种硝酸溶液中的腐蚀速率VP，分析结果，并比较两种材料的耐腐蚀性。
表1-2不锈钢和铝在硝酸中的腐蚀试验数据试验介质试样材料圆形薄板试样尺寸(mm)腐蚀前重w0(g)浸泡时间t(tr)腐蚀后重w1(g)20%hno3,25?c不锈钢?30?422.336740022.2743铝?40?516.96462016.915198%hno3,85?c不锈钢?30?422.3367222.2906铝?40?516.96464016.92501-3.已知锌氧化生成的表面膜组成为zno，根据表1-3中所列的数据计算不同试验时间所得到的平均腐蚀速度vp，画出vp随时间变化的曲线。
所得结果说明了什么？表1-3 400℃时的锌含量？C氧化试验数据试验时间（HR）样品增重（mg/cm2）100.32200.45400.57600.64800.681200.761600.811-4将镁在0.5mol/lnacl溶液中浸泡100小时后，共释放330cm3氢气。
1-1rocifn?a?v试验温度25?c，压力760mmhg；试样尺寸为20?20?0.5(mm)的薄板。
计算镁试样的失重腐蚀速度vp。
（在25?c时水的饱和蒸汽压为23.8mmhg）1-5. 表面积为20cm2的铜样品为700？C在氧气中氧化2小时，消耗了13.6cm3的氧气（在25℃下测量，1atm）。
第一章 金属电化学腐蚀基本原理
化学腐蚀——氧化剂直接与金属表面的原子碰撞，
化合成腐蚀产物
Zn
1 2
O2
ZnO
2
电化学腐蚀——金属腐蚀的氧化还原反应有着两个同 时进行又相对独立的过程。
Zn
1 2
O2
H
2O
Zn(OH
)2
系列反应为
Zn Zn2 2e
1 2
O2
H 2O
2e
2OH
Zn2 2OH Zn(OH )2
3
Zn2 Zn2
3.超电压
-E
腐蚀电池工作时，由于极
化作用使阴极电位下降，阳极
电位升高。这个值与各极的初
η
始电位差值的绝对值称为超电
E
k
压或过电位。以η表示。
i
32
超电压量化的反映了极化的程度，对研究腐蚀速度 非常重要。
ηK | EK EK |
,ηA
|
E
A
EA
|
电化学超电压ηa
定义：由电化学极化引起的电位偏离值。主要受电极 材料、电流密度、溶液的组成及温度的影响。
类似的有，氧电极、氯电极。
16
4.电极电位的测量
在目前的技术水平下，无法得到单个电极电位的 绝对值。通常的做法是求其相对值，即用一个电位很 稳定的电极作为基准（参比电极）来测量任意电极的 电极电位的相对值。
方法：将待测电极与基准电极组成原电池，其电 动势即为两电极间的电位差。若采用电位为零的标准 氢电极为基准电极，则测得的电位差即为待测电极的 电极电位。
D
)
电池工作后，阳极附近： CM CM' 阴极附近： CD CD
35
电极电位为
EA(K)
E A(K)
金属腐蚀与防护绪论
28
★液态金属腐蚀 ★熔盐腐蚀 ★燃气腐蚀 3.按作用原理分类 （1）化学腐蚀
金属的化学腐蚀是指金属表面与非电解 质直接发生纯化学作用而引起的破坏。
2019/5/31
西南石油学院储运研究所
29
●气体腐蚀。一般是指金属在干燥气体中发 生的腐蚀。例如,用氧气切割和焊接管道时在 金属表面上产生的氧化皮。
2019/5/31
西南石油学院储运研究所
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特别是天然气管道因腐蚀引起的爆炸， 威胁人身安全，污染环境，后果极其严重。
据大庆油田1980年的不完全统计，全 油田管道腐蚀穿孔1905次，有一条输气管道， 由于内壁腐蚀引起爆炸着火事故，死亡4人， 突然停气使得某市电厂停产，造成的间接损 失为7000万元。
2019/5/31
西南石油学院储运研究所
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B.产品损失
油、气或水从腐蚀损坏了的管道系统中泄 漏，直到被修补为止的损失。
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西南石油学院储运研究所
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C.效率损失
其原因可能是因腐蚀产物积累引起的热传 递效率降低，或是因铁锈等腐蚀产物阻塞管 道而不得不提高泵功率（估计在美国，因铁 锈等腐蚀产物阻塞主干线而不得不提高泵功 率所造成的损失大约相当于每年多花几百万 美圆）。
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二、金属腐蚀的危害性与防护的意义
1.金属腐蚀的危害性
金属腐蚀给国民经济造成了巨大的经济损
失，甚至带来灾难性的事故，浪费宝贵的资
源与能源，而且污染环境。在国民经济各部
门中，每年都有大量的金属构件和设备因腐
蚀而报废。据发达国家调查，每年由于腐蚀 造成的损失约占国民经济总产值的2%—4%。 在腐蚀作用下，世界上每年生产的钢铁中有
金属腐蚀的原理
金属腐蚀的原理金属腐蚀是指金属在特定环境条件下受到化学或电化学作用而逐渐失去其原有性能的过程。
金属腐蚀是一种不可逆的化学反应，会导致金属材料的损坏和破坏，给工业生产和日常生活带来诸多问题。
因此，了解金属腐蚀的原理对于预防和控制金属腐蚀具有重要意义。
金属腐蚀的原理主要包括电化学腐蚀和化学腐蚀两种类型。
电化学腐蚀是指金属在电解质溶液中发生的腐蚀现象，是由于金属表面和溶液中的氧、水等物质发生电化学反应而导致的。
而化学腐蚀则是指金属在非电解质溶液或气体中发生的腐蚀现象，是由于金属表面和介质中的酸、碱、盐等物质发生化学反应而导致的。
在电化学腐蚀中，金属表面会发生氧化还原反应。
当金属处于电解质溶液中时，金属表面会发生阳极和阴极两种反应。
在阳极反应中，金属会失去电子并被氧化成阳离子，而在阴极反应中，氧或水会接受电子并发生还原反应。
这一过程会导致金属表面逐渐溶解和腐蚀，最终形成金属离子和气体产物。
而在化学腐蚀中，金属表面会与介质中的酸、碱、盐等物质发生化学反应。
这些介质中的物质会与金属表面发生化学吸附或离子交换反应，导致金属表面逐渐溶解和腐蚀。
例如，金属与酸性介质中的酸发生反应会生成金属盐和氢气，而金属与碱性介质中的碱发生反应会生成金属氢氧化物等。
总的来说，金属腐蚀的原理是由于金属与周围环境中的化学物质发生化学或电化学反应而导致金属表面逐渐失去其原有性能。
因此，预防和控制金属腐蚀的关键在于改变或控制金属与周围环境的接触条件，如采取防护涂层、合理设计金属结构、选择合适的材料等措施来减缓或避免金属腐蚀的发生。
综上所述，金属腐蚀的原理是由金属与周围环境中的化学物质发生化学或电化学反应而导致金属表面逐渐失去其原有性能。
了解金属腐蚀的原理有助于我们更好地预防和控制金属腐蚀，保护金属材料的完整性和性能，从而延长其使用寿命，减少资源浪费和环境污染。
金属的腐蚀与防护基础知识
材料的破坏--宏观上：材料质量流失、强度退化、开裂、穿孔、 溶解、溶胀等； 微观上：组织、结构或价态的改变 材料的变质---是指材料的服役性能变差，如强度下降、 弹性降低等。
腐蚀环境
典型例子：钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀
典型例子：钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀 在潮湿的空气里，钢铁表面吸附了一层薄薄的水
膜。水能电离出少量的H +和OH -,同时由于空气中CO2 的溶解,使水里的H + 增多： H2O + CO2 H2CO3 H + + HCO3
-
这样在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜,它跟 钢铁里的铁和少量的碳构成无数微小的原电池。
点蚀发生的条件
2.点蚀发生于有特殊离子的腐蚀介质中
• 不锈钢对于卤素离子特别敏感 • 顺序：Cl->Br->I• 这些阴离子在金属表面不均匀吸附易导致钝化膜的不均 匀破坏，诱发点蚀。
点蚀发生的条件
3. 点蚀发生在特定临界电位以上（点蚀电位或破裂电位Eb）
• 当E>Eb时，点蚀迅速发生 和发展
• 当Eb<E<Ep时，不产生新 的蚀孔，但已有的蚀孔可继 续发展
孔蚀有以下特点： ①孔蚀往往从金属的一侧开始，在另一侧逐步扩大而穿孔；
②孔蚀起始表面的孔一般都很小，且有腐蚀产物覆盖，因 此 既不容易发现也不易检查 ，孔蚀引起设备和管道穿孔 的失重很小， 觉察不到有重量变化 ，孔蚀往往只有穿孔 后才发现，但一旦穿孔就使设备和管道报废； ③ 孔蚀具有大阴极和小阳极不利的面积比，并且有自催化 特性，当小孔内部发生腐蚀时，小孔周围部分的金属却 受到阴极保护。孔的面积越小，则阴阳极面积比就较大， 孔的腐蚀速度也越快； ④孔蚀需要一个很长的诱导期，诱导期可以从几月到几年， 在这段时间内，目测根本看不到金属表面有任何变化。
考点21金属的腐蚀与防护
考点21金属的腐蚀与防护【核心考点梳理】一、金属的腐蚀1．金属腐蚀(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)由于与金属接触的气体或液体物质不同，发生腐蚀的情况也不同，一般金属腐蚀可分为两类：①化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀。
温度对化学腐蚀的影响很大。
①电化学腐蚀：当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。
2．钢铁的电化学腐蚀由于条件不同，钢铁腐蚀可分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种类型。
析氢腐蚀吸氧腐蚀示意图钢铁的析氢腐蚀示意图钢铁的吸氧腐蚀示意图水膜环境在酸性环境中水膜酸性很弱或呈中性负极反应Fe－2e－===Fe2＋2Fe－4e－===2Fe2＋正极反应2H＋＋2e－===H2↑O2＋4e－＋2H2O===4OH－总反应Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3联系吸氧腐蚀更普遍多危害更大。
(2)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。
(3)钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。
【核心归纳】1．金属腐蚀快慢比较(1)在同一电解质溶液中：电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
(2)同一种金属在相同浓度不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。
(3)有无保护措施的腐蚀快慢顺序：无保护措施的金属腐蚀>有一定保护措施的金属腐蚀>牺牲阳极的阴极保护法引起的金属腐蚀>有外加电流的阴极保护法引起的金属腐蚀。
(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀速率越快。
二、金属的防护1．改变金属材料的组成在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金。
金属腐蚀速度的测试方法原理与测试注意事项
测量极化电阻的方法有很多，比较普遍的有直流线性极化 法和交流方波法。
三点法
三点法是利用过电势为10-70mV范围内的极化数据求腐蚀 速度，因而也叫极化法。
由图3所示，在弱极化区对任一选定的过电势测定三个相 关数据点A1（ ，i A ，）、C1（ ，iC，）和C2 （可2得，，iC，2），根据腐蚀速度的基本公式（1）和（2）
2
因此，可由三点的数据得
icorr
iC , (x y)
iC , s2 4r
bC
lg x
lg
s
s2 4r lg 2
bA
lg y
lg
s
s2 4r lg 2
暂态测量
暂态测量技术，是指在外加极化施动扰动的瞬间即开始 连续测量腐蚀体系的响应，测量与记录持续至扰动结束 或达到稳态。
暂态线性极化测量原理：在确定的阶跃延迟间隔时间， 不论阶跃电流所测腐蚀电势与该极化电流下对应的稳态 腐蚀电势间差值随阶跃次数增加而趋于一恒定值，并有
式中： 为单个试样的腐蚀速率；m0和m1分别为腐蚀试
验前后单个试样质量；S为暴露于腐蚀介质的试样总面积；
t为腐蚀试验时间； 为3v个平行试样的平均腐蚀速率。
表2为AZ31镁合金的母材与焊缝在5%NaCl溶液中的静态失
重测试结果。图9为焊接前后168h静态失重测试结果曲线.
Hale Waihona Puke AZ31镁合金 母材在168h后的平均腐蚀速率为0.154 g m2 h ，焊缝在 168h后的平均腐蚀速率为 0.135 g m2 h。实验结果表明，由图9和
v增
m2 m0 S t
m2: 带有腐蚀产物的试样的质量，g
金属腐蚀的基本原理g
在此平衡态电极过程中，电极获得一个不变的电位值， 该电位值通常称为平衡电极电位。
平衡电极电位是可逆电极电位，即该过程的物质交换 和电荷交换都是可逆的。
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（2） 平衡电极电位
平衡电位必须具备下列条件：
(1) 电极上只有一个电极反应 (2) 此电极反应动态平衡时必须既是质量平衡，又是
标准电极电位：当参加电极反应的物质处于标准状 态下，即溶液中含有该种金属离子的活度为1，温 度为25℃，气体分压为101325Pa时，金属的平衡电 极电位称为标准电极电位。
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3.2.2 标准电极电位
利用标准电极电位和阴极反应电位能够估计腐蚀的可能性。 腐蚀反应→本质是化学、电化学反应（能否自发进行） →看整个体系的自由能是降低（从反应的始态转变为终态）
移走，则可逆过程失去平衡金属将被不断溶解
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3.2.2 标准电极电位
并非金属浸入溶液中都会带负电
判断标准：
(1) 金属离子的水化能>金属晶格中离子与电子间 的引力，金属表面带负电（锌、镁、铁）
(2) 金属离子的水化能<金属晶格中离子与电子间 的引力，金属表面带正电（铜）
对于溶液中的物质：
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例如，判断Fe在25℃，0.1MPa大气压下的下列 介质中的腐蚀倾向：
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-236.97kJ·mol-1＜0。此反应可自发进行。
可见，铁在上述三种介质中都不稳定，都可 被腐蚀。
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为了简便，常用标准摩尔自由能变化ΔGm°为 判据，近似地判断金属的腐蚀倾向：
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第11章非金属材料的腐蚀行为11.1 研究非金属材料腐蚀的重要性随着科学技术的发展，材料科学也在发生着日新月异的变化。
目前金属材料、高分子材料、复合材料和无机非金属材料已成为当今社会的四大支柱材料。
金属材料由于其生产工艺成熟、综合性能优越、资源丰富和价格性能比具有优势等而具有强大的生命力，因此会在人类社会发展进程中的相当长的时间里唱主角。
然而非金属材料以其独特的性能正在飞速发展，在国民经济中的应用越来越广泛，在一些领域中已逐步取代了部分金属材料，而在部分特殊领域中其用量有超过金属材料的发展趋势。
包括高分子材料、复合材料和无机非金属材料在内的新型非金属材料表现出诸多优势。
高分子材料的基本组分是有机高分子化合物，它具有质量轻、绝缘性好、化学性能稳定、成型方法多等优点。
高分子化合物长链结构的多重性赋予了高分子材料以各种特殊的性能。
人们可以利用各种手段来改变各个层次的结构以制出所需性能的产品，如已为人们熟知的橡胶和塑料。
如果再引入具有特殊功能的基团，还可制出具有特殊功能的材料，如记忆塑料。
如今高分子材料在国民经济和国防建设中已具有举足轻重的地位。
无机非金属材料主要是以硅酸盐化合物为主的一类材料，如玻璃、陶瓷和混凝土等。
这类材料具有高熔点、高强度、高硬度、耐腐蚀、耐磨损以及抗高温氧化等基本性能，有些材料因其特殊结构还兼有导电、隔热、铁电、磁性、压电、超导等特性，因而无机非金属材料在建筑、化工、电子、冶金、国防、航空航天、动力工程等方面有着广泛的应用前景。
复合材料的发展十分迅速，应用日趋广泛。
复合材料是一种多相材料，是由基体材料与增强材料复合而成，使其不仅能保持原有组分的综合性能，而且还具有原组分所不具备的特性。
主要表现为比强度和比模量高，化学稳定性优良，减摩、耐磨，自润滑性好，耐热性高等，因而在机械工业、汽车工业、化学工业、尤其是航空航天领域有着巨大的发展潜力。
尽管非金属材料具有诸多金属材料所无法比拟的优越性能，但同大多数常用金属材料一样，非金属材料也存在着各种环境介质因素引起的腐蚀失效的问题，只是它们的腐蚀行为及机理与金属材料有所不同。
金属材料多发生电化学腐蚀，而非金属材料的腐蚀破坏往往是由于物理或纯化学的作用所致。
高分子材料尽管耐酸、碱、盐溶液的能力很强，但是通常都不耐有机溶剂，且高分子材料普遍存在易老化现象。
作为无机非金属材料的一大类，硅酸盐玻璃在大气、水、酸或碱等介质的参与下，其表面上会发生以化学反应为主的物理、化学侵蚀作用，当承受应力时还会发生应力腐蚀破坏，这对于光学精密仪器的使用性能和现代高层建筑等的安全性会构成了隐患。
具有晶体相和玻璃相的多相材料的陶瓷在酸、碱、盐等化学介质的作用下，仍然可能发生点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等，高温下还会发生气体的氧化失效和熔融盐、熔融玻璃、熔融金属等介质的腐蚀破坏。
复合材料过去曾被认为是永不遭受腐蚀的材料，但后来的事实证明，复合材料一样会发生腐蚀失效，腐蚀过程受基体材料、增强相材料和界面相等的影响，腐蚀机理非常复杂，难以进行定量分析。
混凝土作为一类特殊的廉价复合材料，由硅酸盐和不同增强材料复合而成，在建筑领域中有着最广泛的应用。
但混凝土对化学介质敏感，在酸、碱、盐（尤其是硫酸盐）的作用下易发生多种形式的腐蚀破坏。
显然，为了确保非金属材料的推广应用，必须深入开展有关非金属材料腐蚀行为、机理和控制技术的研究工作。
金属腐蚀已有相当成熟的理论，并且目前对金属材料的防护工作也是卓有成效的。
相比之下，由于非金属材料的腐蚀机理相当复杂，且现今开展的研究工作还远不够充分和深入，因而对于许多非金属材料目前还没有形成一个比较成熟的、能为多数人所认同的腐蚀理论，由此使得相应的防护措施还处于探索阶段。
因此，关于非金属材料的腐蚀与控制问题的研究，仍是今后腐蚀科学工作者面临的一个相当重要的任务。
本章仅对现今较为普遍接受的非金属材料的腐蚀知识作简要介绍。
11.2 高分子材料的腐蚀11.2.1 高分子材料的腐蚀类型高分子材料由于环境因素的物理作用、化学作用或生物作用，导致其物理化学性能和机械性能逐渐变坏，以至最终丧失其使用功能的现象称为高分子材料的腐蚀，俗称为老化。
高分子材料的腐蚀受材料自身因素（化学结构、聚集态结构和配方条件）和环境因素共同影响，环境因素包括物理因素（如光、热、高能辐射、机械应力等）、化学因素（如有机溶剂、氧、水及碱、酸等介质）及生物因素（微生物、海洋生物）等。
高分子材料的腐蚀过程实质上就是高分子的降解、交联及物理过程引起的次价键的破坏等过程。
根据高分子材料与环境介质的反应过程及反应机理，可将高分子材料的腐蚀分为：溶解腐蚀﹑化学侵蚀﹑降解、环境应力开裂（或应力腐蚀）及生物腐蚀等。
图11.1是高分子聚合物材料与环境介质作用的示意图。
表11.1总结了高分子材料在大气及水介质环境中的主要腐蚀破坏形式。
腐蚀破坏的结果表现为：（1）表面形态和色泽的改变，如出现污渍、斑点、银纹、粉化、失泽和变色等；（2）物理性能的改变，如溶解性、溶胀性、流变性、耐温性及渗透性的变化；（3）力学性能的改变，包括拉伸、弯曲、冲击强度的变化；（4）电学性能的改变，如介电常数、绝缘性能的变化等。
11.2.2 高分子聚合物的结构特点所谓高分子化合物或称高分子聚合物，系指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的，相对分子质量在1万以上的化合物。
高分子聚合物是由具有共价键的分子聚合而成，这种分子是高聚物的结构单元（或称单体），这种单元（或单体）重复连接而形成聚合物，巨大的分子质量导致高分子间的相互作用非常大。
下面简单介绍几个与聚合物性质有关的概念：11.2.2.1共价键原子接近时通过共有电子对形成共价键的方式，获得（ns+np ）全填满的稳定结构。
形成共价键时，一般要形成sp 的杂化轨道，从而降低系统的内能，增加结合能,形成稳定结构。
结合键有几个重要的性质。
（1）键长：组成键的两个原子核之间的距离，它随杂化状态而有所变化。
产生这种变化的原因是由于从sp 3到sp ，杂化轨道中的s 成分从25%增加到50%，s 轨道离原子核较p 轨道近，故键长减图11.1 高分子聚合物与环境介质的作用示意图短。
（2）键能：将组成共价键的原子分开所需能量（表11.2）。
从表11.2可看出，由于C-C 键能低于C-H 键能，因而乙烷（CH 3-CH 3）高温裂解时，优先断裂的是C-C 键。
表11.3的数据还说明，某些键能也受分子中其它原子或原子团的影响。
电负性高的元素集中，形成极性键。
11.2.2.2 一级结构有机高分子化合物的大分子（或单体）可分为两部分：一部分是碳氢化合物基，通常称作碳骨架；另一部分是官能团。
例如，乙烯单体（CHR ═CH 2）中，R 是官能团或取代基，余下的是碳氢化合物基。
11.2.2.3 高级结构高分子化合物立体结构的规整性或规整度，可依R 的位置进行分类。
通常把化学成分相同而因取代基沿分子主链排列方式不同，从而具有不同链结构的现象称为立体异构（类似于金属中的同素异构）。
依R 的位置不同，高分子化合物有三种空间构型，即：全同立构、间同立构及无规立构（如图11.2）。
全同立构是指取代基R 有规律地位于碳链平面同一侧；取代基R 交替地排在碳链平面的两侧，称为间同立构；取代基R 无规律地排列在碳链平面两侧，则称为无规立构。
11.2.2.4 晶体结构因排列整齐的直链结合强﹑内能低，高分子聚合物中可形成局部排列整齐的晶体结构。
高分子中的结晶区很小，长约数个至数十个nm ，它们形成微晶分散在非晶质中。
结晶区域所占重量百分数叫做结晶度，材料不同，其结晶度不同。
有机高分子材料的高分子长链中原子间由于共价键而结合较强，但这些长链的线性大分子交联而成立体结构时，交联方式会影响这类材料的化学稳定性。
通常分子中共价键的键能约为100～900kJ/mol ，而存在于分子间的范德华力（偶极力、诱导力和色散力）和氢键却明显地弱于化学键。
偶极力是存在于极性分子间的作用力，其作用能为13～21kJ/mol ；诱导力是极性分子的永久偶极与其它分子上引起的诱导偶极之间的相互作用力，作用能为6～13 kJ/mol ；存在于分子瞬时偶极之间的 图11.2 聚乙烯分子结构（a ）和聚丙烯全同立构(b)、无规立构(c)的关系色散力的作用能为0.8～8kJ/mol。
范德华力没有方向性和饱和性，作用范围小于1nm，作用能约比化学键小1～2个数量级。
氢键则是极性很强的X-H键上的氢原子与另外一个键上电负性很大的原子Y 上的孤对电子相互吸引而形成的一种键（X-H…Y），它具有方向性和饱和性，键能不超过40 kJ/mol，比化学键小很多。
但是存在于高分子之间的范德华力和氢键却明显地强于化学键。
这是因为高分子化合物分子量大，一般为104～107，其中的链结构单元（以下简称链单元）数目大约有103～105个。
如果每个链单元相当于一个小分子，每两个链单元之间的相互作用就相当于小分子之间的作用，那么高分子之间的相互作用能应是链单元之间的作用能与链单元数目的乘积。
虽然链单元之间的作用很弱（明显地弱于化学键），但是链单元数目很大，使得这个乘积远远超过组成高分子的化学键的键能，并且分子量愈大，相互作用则愈大。
因此，在高聚物中，分子间作用力起着特殊的重要作用。
高分子的凝聚态只有固态和液态，而没有气态。
其原因是加热高聚物时，由于高分子间的相互作用力很大，当能量还不足以克服分子间的相互作用时，主链上的化学键已先被破坏，产生了热分解。
分子量对高聚物的力学性能也有很大影响，高聚物的分子量一定要达到某一数值后，才能显示出适用的机械强度，并且分子量愈大，机械强度愈大。
分子间作用力的大小与高聚物的物理性质之间存在着明显的对应关系。
如：内聚能密度小于290MJ/m3的聚合物，都是非极性高聚物，分子间力主要是色散力，作用力较弱，加上分子链的柔顺性较好，因此可用作橡胶（只有聚乙烯是个例外，它易于结晶而失去弹性，只能作为塑料使用）；内聚能密度大于420 MJ/m3的高聚物，由于分子链上有强极性基团，或者分子链间能形成氢键，分子间作用力大，因而有较好的机械强度和耐热性，再加上分子链结构比较规整，易于结晶、取向，强度很高，成为优良的纤维材料；内聚能密度在290～420 MJ/m3之间的高聚物，分子间作用力居中，适合于作塑料使用。
综上所述，分子间作用力的大小对于高聚物的凝聚态结构、强度和耐热性都有着很大的影响，因而也决定着高聚物的使用性能及耐腐蚀性能。
11.2.3 溶解腐蚀11.2.3.1 溶解和溶胀溶剂小分子渗入高分子材料内部破坏大分子间的次价键，并与大分子发生溶剂化作用。
体型高聚物会溶胀、软化，使强度显著降低；线型高聚物可由溶胀而进一步溶解。