过程装备腐蚀与防护期末考试复习要点

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过程装备腐蚀与防护总复习题2013

过程装备腐蚀与防护总复习题一、填空题1．腐蚀是指。

2. 金属与溶液的界面会产生双电层，双电层犹如平板电容器，当金属侧带负电时，双电层电位跃为值。

3. 测量电极电位，盐桥作用是。

4. 金属电化学腐蚀过程中，阳极发生氧化反应自发进行的条件为：。

5. 金属电化学腐蚀过程中，阴极去极化反应自发进行的条件为：。

6. 工业用金属或合金表面因而存在大量微小的阴极和阳极，它们在电解质溶液中就会构成短路的微电池系统。

7. 电化学腐蚀是由、和三个相互联系的环节构成的，三个环节缺一不可。

如果其中某个环节受到阻滞，则整个腐蚀过程就会缓慢或完全停止。

8．负电性越强的金属，在溶液中发生溶解的倾向越。

9. 在恒温、恒压下，没有外的能量加入时，铂在pH=0的溶液中，析氢腐蚀；因为。

10．金属在电解质溶液中的腐蚀速度的表示方法是（写出2个即可）：，。

11．根据电极过程控制步骤的不同，通常可以将极化的机理分为极化化和极化。

12．金属浸入电解质溶液内，其表面的原子与溶液中的极性水分子、电解质离子相互作用，使得金属/溶液界面形成带有异性电荷的。

13．应力腐蚀的发生必须满足3个方面的条件：、和。

14．能够阻止或减缓金属在腐蚀性介质中腐蚀速度的物质称为。

15．常用于腐蚀监测的无损检测方法主要有（写出3个即可）、和。

16．当溶液中发生析氢腐蚀时，阴极面积增加，腐蚀速度。

17．应力腐蚀破裂临界因子SCC K 1 材料的“断裂韧性”C K 118．疲劳断裂与应力循环次数密切相关，当应力循环次数减小，疲劳断裂。

19．磨损腐蚀的影响因素为、、、等。

20．工业上最常用的牺牲阳极材料有锌及、、等。

21．金属自发发生高温氧化的条件是：。

22．在Ti 的氧化过程中，M 2+与O 2-通过氧化膜的扩散方式是。

23．在金属氧化扩散过程中，反应物质(M 2+或O 2-)通过膜进行扩散的方式以及扩散速度的大小等，主要决定于。

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。

过程装备腐蚀与防护

过程装备腐蚀与防护1.自动调节系统主要由调节器，调节阀，调节对象和变送器四大部分组成。

2.自动调节系统按调节器具有的调节规律来分通常有比例，比例积分，比例微分，比例积分微分等调节系统3.自动控制系统一般由被控对象，测量元件和变送器，自动控制器，执行器组成4.自动控制系统按给定值不同可分为定值控制系统，程序控制系统和随动控制系统。

按结构分类开环控制系统和闭环控制系统5、根据使用的能源不同，调节阀可分为气动调节阀、电动调节阀和液动调节阀三大类。

8、在工业生产中常见的比值控制系统可分为单闭环比值控制、双闭环比值控制和变比值控制三种。

10、随着控制通道的增益K0的增加，控制作用增强，克服干扰的能力最大，系统的余差减小，最大偏差减小。

13、控制系统对检测变送环节的基本要求是准确、迅速和可靠。

14、控制阀的选择包括结构材质的选择、口径的选择、流量特性的选择和正反作用的选择。

5控制系统的品质指标有：最大偏差，衰减比，余差，过渡时间，震荡周期或频率6与热电偶配套的显示仪表主要有毫伏计和电位差计7双杠杆差压变送器是根据力矩平衡原理工作的他可以用来检测被测压力，压差，绝对压力8仪表的技术指标主要有精度，变差，灵敏度与灵敏限，分辨力，线性度和反应时间11常用的基本控制规律是双位控制，比例控制，积分控制，微分控制。

其中积分控制能消除余差。

20控制器的比例度增大，积分时间减小，时控制器的比例作用越小，积分作用增强6仪表测量中的五大参数是温度，压力，物位，流量，在线分析9管道内的流体速度在一般情况下沿管道中心处的流速最大，管壁处的流速等于零32节流式测量装置有孔板，喷嘴和文丘里管三种形式，都是利用流体流经节流装置时产生的压力差而实现流量测量它与流速成平方关系化工自动化：自动检测，自动保护，自动操纵，自动控制。

自动控制系统基本组成：人工控制，自动控制系统（测量元件与变送器，控制器，执行器，被控对象）。

检测仪表的基本性能指标：精度和精度等级，变差，灵敏度、不灵敏区。

金属腐蚀与防护知识重点

金属腐蚀与防护知识重点金属腐蚀、高温氧化、吸氧腐蚀、析氢腐蚀、极化、碱脆、阴极保护、缓蚀剂、阳极极化1. ΔGθ值愈负，则该金属的氧化物愈稳定，即图中线的位置愈低，它所代表的氧化物就愈稳定。

同时它还可以预测一种金属还原另一种金属氧化物的可能性。

2.n型半导体是金属过剩型氧化物，又称为还原性半导体；P型半导体又称为氧化型半导体，这类氧化物主要是通过电子空穴的迁移而导电的。

3. 氧化动力学规律取决于氧化温度、时间、氧的压力、金属表面状况以及预处理条件(它决定于合金的组织)，同一金属在不同条件下，或同一条件下不同金属的氧化规律往往是不同的。

4. 金属氧化的动力学曲线大体上可分为直线、抛物线、立方、对数及反对数规律五类，其中符合氧化反应的抛物线速度规律表明氧化膜具有保护性。

5. 在腐蚀学里，通常规定电位较低的电极为阳极，电位较高的电极为阴极。

6. 腐蚀电池与原电池的区别：原电池是能够把化学能转变为电能，作出有用功的装置；而腐蚀电池是只能导致金属破坏而不能对外作有用功的短路电池。

7.阳极极化时电极的电位向正的方向移动，产生极化的原因有活化极化、浓差极化、电阻极化等。

8.阴极极化时电极电位向负的方向移动，产生极化的原因是阴极活化极化、阴极浓差极化。

在实践中，阴极浓差极化比阳极极化重要得多。

9. 凡是能消除或抑制原电池阳极或阴极极化过程的均叫作去极化。

最重要最常见的两种阴极去极化反应是：氢离子和氧气分子阴极还原反应。

10. 锌、铁等金属及其合金在海水、潮湿大气、土壤和中性盐溶液中的腐蚀，其阴极过程主要是氧去极化反应。

11. 在酸性介质中一般电位负的金属如Fe、Zn等均能发生氢去极化腐蚀，电位更负的金属Mg及其合金在水中或中性盐溶液中也能发生此腐蚀。

12. 引起金属钝化的因素有化学及电化学两种。

前者引起的钝化，一般是由强氧化剂引起的；后者是指外加电流的阳极极化产生的钝化。

13. 某些活性的阴离子，如SCN—、卤素离子C1—等对钝化膜的破坏作用最大。

过程装备制造与检测期末考点(昆工专用)

绪论1）压力容器的压力等级（四级）常压容器设计压力低于0.1MPa 。

①低压容器（L ）设计压力为0.1－1.6MPa ； ②中压容器（M ）设计压力为1.6—10MPa ； ③高压容器（H ）设计压力为10－100MPa ； ④超高压容器（U ）设计压力高于100MPa 2）压力容器的种类（四种）（1）反应容器（R ）：主要用来完成介质的物理、化学反应。

（2）换热容器（E ）：主要用来完成介质的热量交换。

（3）分离容器（S ）：主要用来完成介质的流体压力平衡和气体净化分离。

（4）贮运容器（C ）：主要用来盛装生产和生活用的原料气体、液体、液化气体等其中球罐代号B 4）按压力制造方法分类单层容器：锻造法、卷焊法、电渣重熔法、全焊肉法多层容器：热套法、层板包扎法、绕带法、绕板法1 装备制造的定期检测1.1定期检查目的：早期发现缺陷、消除隐患、保证装备(尤其是压力容器)安全运行检测项目分类：外部检测（设备运行时）、内外部检测（设备停运时）、全面检测1.1 .1外部检测条件：可以在装备运行中进行目的：及时发现外部或操作工艺方面存在的不安全问题周期：一般每年不少于一次。

检测项目至少包括如下诸方面：①容器外壁的防腐层、保温层是否完整无损。

②容器上有无锈蚀、变形及其他外伤。

③容器上的所有焊缝、法兰及其他可拆连接处和保温层有无泄漏。

④容器是否按规定装设了安全装置，其选用、装设是否符合要求，维护是否良好，是否超过了规定的使用期限。

⑤容器及其连接管道的支承是否适当，有无倾斜下沉、振动、摩擦以及不能自由胀缩等不良情况。

⑥容器的操作压力、操作温度是否在设计规定的范围内，工作介质是否符合设计的规定。

1.1 .2内外部检测条件：在容器停止运行的条件下进行目的：尽早发现容器内、外部所存在的缺陷（原始的、新生的）周期：每三年致少一次腐蚀速度控制使用寿命的设备，其间隔不应超过容器剩余寿命的一半腐蚀速度计算厚度实际厚度腐蚀速度实际腐蚀裕度容器的剩余寿命-==主要检测项目：①外部检测的全部项目。

过程装备腐蚀与防护期末复习要点

过程装备腐蚀与防护期末复习要点第一章金属浸入电解质溶液内，其表面的原子与溶液中的极性水分子、电解质离子、氧等相互作用，使界面的金属和溶液侧分别形成带有异性电荷的结构——双电层。

电极电位：电极反应使电极和溶液界面上建立的双电层电位跃。

极化现象：电池工作过程中，由于电流流动而引起电极电位偏离初始值的现象。

极化曲线：用来表示极化电位与极化电流或极化电流密度之间关系的曲线腐蚀电池工作时，由于极化作用使阴极电位下降，阳极电位升高。

这个值与各极的初始电位差值的绝对值称为超电压或过电位。

铁和不锈钢在浓硫酸中进行阳极极化时，随着阳极电位向正方向移动，金属溶解速度反而急剧下降，甚至几乎停止，这种反常的现象称为钝化。

析氢腐蚀：指溶液中的氢离子作为去极剂，在阴极上进行阴极反应，使金属持续溶解而被腐蚀。

析氢腐蚀发生的条件：腐蚀电池中的阳极电位必须低于阴极的析氢电极电位腐蚀电池上的阴极反应由溶液内氧分子参与完成，称为吸氧或耗氧反应。

耗氧腐蚀的条件为：腐蚀电池中的阳极初始电位EºM必须低于该溶液中氧的平衡电位Ee,O2金属电化学腐蚀的热力学条件，该条件是以热力学第二定律为出发点建立的。

由第二定律可知，一个物系由一种状态向另一种状态转变时，若自由能ΔG的变化为负值，则表明状态的转变是自发进行的。

物系失去能量。

反之，状态非自发进行，则必有外界能量加入。

金属的耐蚀性能评定：金属耐蚀性也叫化学稳定性，即金属抵抗介质作用的能力。

对全面腐蚀，通常以腐蚀速度评定。

对受均匀腐蚀的金属，常以年腐蚀深度来评定耐腐蚀的等级。

第二章影响腐蚀的主要因素：力学因素、表面状态几何因素、异种金属偶接、焊接因素、减轻局部腐蚀的途径。

所谓高温是：金属表面不致凝结出液膜，又不超过金属表面氧化物的熔点。

膜的保护性主要取决于：1.氧化膜要具有保护性，则必须是完整的。

其必要条件是：金属氧化物的体积要大于氧化消耗掉的金属的体积。

2.膜应具有足够的强度和塑性、与基体结合力强、膨胀系数相近3.膜内晶格缺陷浓度低4.氧化膜在高温下性质稳定氢气在常温下不会对碳钢产生明显的腐蚀。

化工腐蚀与防护复习资料

化工腐蚀与防护复习资料第一章腐蚀一、定义：金属材料在环境中发生反应，未到服役期即失效、破环。

分类：1.按腐蚀机理分：化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀、微生物腐蚀2.按腐蚀形貌分：全面腐蚀（又称均匀腐蚀）、局部腐蚀（细分为电偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀开裂、氢损伤、腐蚀疲劳）3.按环境分：干腐蚀（主要为化学腐蚀和高温腐蚀）、湿腐蚀（为电化学腐蚀）4.以腐蚀控制手段分：（1）选材、合金设计（2）缓蚀技术（3）电化学保护（4）表面处理技术二、金属腐蚀速度的表示方法1.失重法：）（t A m v -⋅∆=单位：g /(m ²·h ）清除产物：物理法、化学法、电化学法（试件做阴极）2.增重法：）（t A m v ⋅∆=+ 第二章电化学腐蚀的热力学理论一、腐蚀原电池定义：（简单理解）短路的原电池；（复杂说明）金属材料的失效和破坏，不能对外界做有用功且不可逆的短路原电池组成：阴极、阳极、电解质溶液、外电路必要环节：阴极过程、阳极过程、电荷的传递种类：（1）超微腐蚀电池（2）微观腐蚀电池（3）宏观腐蚀电池二、E-pH 平衡图1.竖线：（无e 参与，有H +和OH -参与) 2Fe 3++3H 2o=Fe 2O 3+6H +2.横线：（有e 参与，无H +和OH -参与） Zn →Zn 2++2e3.斜线：（有e 参与，有H +和OH -参与） Fe 2O 3+6H ++2e=2Fe 3++3H 2o注：电位是控制金属离子化过程的因素 pH 是控制金属腐蚀产物稳定性因素三、E-pH平衡图应用Ⅰ：免蚀区（阴极保护区）Ⅱ：腐蚀区Ⅲ：钝化区（阳极保护区）Ⅳ：腐蚀区A点：无氧环境下，析氢腐蚀B点：处腐蚀区①B→B＇向下，阴极保护（外加电流、牺牲阳极）②B→B＇＇向上，阳极保护（外加电流，钝化剂）③B→B＇＇＇向右，（加可以改变pH的缓蚀剂）第三章金属腐蚀动力学原理一、极化类型：1.活化极化；2.浓差极化；3.电阻极化二、产生极化的原因：1.阳极极化：活化极化、浓差极化、电阻极化2.阴极极化三、化学反应基本步骤：1.液相传质步骤；2.电荷传递步骤；3.生成新相步四、阳极去极化原因：1.钝化膜被破坏；2.M n+加速离开界面；3.搅拌作用五、阴极去极化作用：1.阴极积累的e会得到释放；2.使用去极化剂六、腐蚀极化图及其应用1.极化率（1）定义：P=ΔΦ/I≈R 阻力P ↑→corr阻力↑→V corr↓P↓→V corr ↑（2）Vcorr控制因素：当R=0时，①P c(阴）＞＞P a（阳），I corr取决于P c，阴极控制，Φ接近Φ0，a②P a＞＞P c，I corr取决于P a，阳极控制，Φ接近Φ0，c③P a≈P c，I corr同时取决于P a，P c，混合控制，Φ位于中间R很大时，④腐蚀电流受R控制，称为电阻控制第四章析氢腐蚀和耗氧腐蚀一、析氢腐蚀：1.定义:H+在阴极发生还原过程中生成H2而对金属造成的破坏和腐蚀2.发生的必要条件：H的电极电位高于金属的电极电位ΦM，e＜ΦH3.析氢反应步骤：①水化氢离子H+·H2O向阳极表面移动②H+·H2O在电极表面还原，同时脱掉H2O分子生成H原子并吸附在阳极③H少部分进入金属内部，大部分生成H2④H2分子聚集成H2逸出4.减少析氢腐蚀途径：①减少或消除金属中析氢过电位小的阴极性杂质，加入析氢过电位大的合金成分（镉、镍等）②加入缓蚀剂，大大提高析氢过电位③降低溶液中活性阴离子的成分二、耗氧腐蚀：1.发生的必要条件：ΦO2＞ΦM2.影响因素：（1）浓度（2）温度：①；②在T＜80℃时，T ↑，i ↑；T＜80℃时，T ↑，i ↓（3）盐浓度：盐浓度低于30％，盐浓度↑，V corr ↑高于30％，盐浓度↑，V corr ↓第五章金属钝化一、定义：在一定条件下，使某些金属或合金失去了原来的化学活性从而变成惰性，其耐蚀性能提升的现象。

材料腐蚀与防护期末复习

化膜中，将会改变晶体中的缺陷浓度，减少晶格缺陷
浓度，增强合金的抗氧化能力。
（1）金属过剩型半导体（如ZnO）
1）晶格中加入较低价的金属离子，使间隙金属离
子浓度增加，过剩间隙电子减少。扩散控制的氧化速
度将上升。
2）反之，加入较高价金属离子使间隙金属离子浓
度降低，过剩电子增多。扩散控制的氧化速度将下降。
律．
4.4 对数与反对数规律
许多金属在温度低于300一400℃氧化时，其反应一开
始很快，随后就降到其氧化速度可忽略程度，这种行为
可认为符合对数或反对数速度规律。
dy/dt = Ae-By
dy/dt = AeBy
积分Байду номын сангаас分别得到
y=K1lg(t+t0) + A
1/y=B – K2lgt
• K1、K2 速度常数，A、B、t0恒温下均为常数。
• 这类氧化物通常可以表示成：Mea+xOb(金属阳离
子间隙型)或者MeaOb-y(氧阴离子空位型)，
• 典型例子是Zn的氧化物(ZnO)。除ZnO外，CdO、
BeO等也都属于金属离子过剩型氧化物半导体。
2.2. 金属离子不足型氧化物(p型)
• 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)。
Zn

Zn
2e （2－1）
• 阳极反应：

• 阴极反应: 2H 2e H 2 (2－2）

2
Zn

2
H

Zn
H（2－3）
• 电池反应
2
铜锌电池作用的结果：锌溶解了，即锌在电解

过程装备腐蚀与防护章习题与题解

为什么说“材料的腐蚀是自发产生的”自然界中物质最稳定的存在状态是以金属化合物的形态存在..如：Fe 2O 3、FeS 、Al 2O 3等等..由于它们的强度、硬度、刚度等性能不能满足工业结构材料的要求;用冶金方法外加能量将它们还原成金属元素及其合金;它们比其化合物具有更高的自由能;根据热力学第二定律;金属元素必然自发地转回到热力学上更稳定的化合物状态..这就是金属的腐蚀过程..有机非金属材料是由有机小分子材料经聚合成为大分子材料而具有一定的强度、刚度和硬度;具备满足工业结构材料性能的..在聚合过程中加入的能量;使其比小分子具有更高的自由能..在介质中材料发生一些化学或物理作用;使其从高能的聚合态向低能而稳定的小分子状态转变;使材料的原子或分子间的结合键破坏..也是服从热力学第二定律的.. 无机非金属材料有天然的和人工的..两者均是由在自然界较稳定的化合物状态的分子或元素;在天然或人工外部作用下;结合成具有一定形状、强度、刚度和硬度的材料..这些材料在形成过程中受到的外部作用;使其内能增加;具有比它们的化合物状态的分子或元素高的能态;同样由热力学第二定律;它们在腐蚀性介质环境下;发生化学或物理作用;使材料的原子或分子间的结合键断裂破坏..也服从热力学第二定律..材料腐蚀危害性 a.涉及范围广泛：因腐蚀是自发产生的;腐蚀现象就涉及到所有使用材料的一切领域；b.造成的经济损失巨大；间接损失：由于腐蚀引起停产、更新设备、产品和原料流失、能源浪费..一般间接损失比直接损失大很多..污染环境、造成中毒、火灾、爆炸等重大事故..c.阻碍新技术、新工艺的发展..直接损失：由于腐蚀造成的材料自身的损失;使材料变成废物..间接损失：由于腐蚀引起停产、更新设备、产品和原料流失、能源浪费..一般间接损失比直接损失大很多..污染环境、造成中毒、火灾、爆炸等重大事故..控制腐蚀重要意义研究材料的腐蚀规律;弄清腐蚀发生的原因及采取有效的防腐蚀措施;可以延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产率.. 什么叫腐蚀材料由于环境作用引起的破坏或变质..化学腐蚀金属与非电解质直接发生化学作用引起的破坏..电化学腐蚀金属与电解质溶液发生电化学作用引起的破坏..腐蚀按腐蚀机理化学腐蚀和电化学腐蚀两类腐蚀按破坏特征全面腐蚀和局部腐蚀两类局部腐蚀应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳、磨损腐蚀、小孔腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、氢脆、选择性腐蚀、空泡腐蚀、丝状腐蚀腐蚀按腐蚀环境大气腐蚀、土壤腐蚀、电解质溶液腐蚀、熔融盐中的腐蚀、高温氧化腐蚀和氢腐蚀作为过程装备设计人员;学习腐蚀知识有哪些必要性 a.合理选材：满足工艺和机械性能、防腐蚀要求；b.合理的结构设计：在结构设计时;要考虑工艺要求、强度要求;同时考虑腐蚀问题；c.制定正确的机械制造工艺和热处理方法；d.采用经济实用的防腐蚀技术..金属腐蚀过程;可能按照哪些历程进行各具有什么特点金属腐蚀过程可按化学和电化学两种历程进行..化学历程氧化剂直接与金属表面的原子相碰;化合物形成腐蚀产物;该过程无电流产生..电化学历程金属腐蚀的氧化还原反应的两个过程同时进行又相对独立;该过程有电流产生..电化学腐蚀的条件阳极氧化、阴极还原、电解质存在..金属在含有其自身离子的盐溶液中;界面上形成双电层;使金属表面带有：①一定是正电；②一定是负电；③可能是正电;也可能是负电..三者哪个正确;为什么说明双电层的特点答：②正确..在含有其自身离子的盐溶液中;盐溶液的极性水分子与金属离子之间的水化力大于金属离子与电子之间的结合力;形成的双电层;在金属表面上带负电;在金属和溶液界面溶液侧带正电.. 双电层的特点：①双电层的两层“极板”可能分处于不同的相中;如第一类双电层；也可能分处于同一相中;如第二类和第三类双电层..②双电层的内层有过剩的电子或阳离子;当系统形成回路时;电子可沿导线流入或流出电极..③双电层间存在很大的电位跃..举例说明什么是平衡电极电位和非平衡电极电位;标准电极电位是哪一种电位非平衡电极电位能否用能斯特公式进行计算为什么铜电极放入硫酸铜溶液中;当溶液中铜离子的浓度达到使铜电极的溶解与铜离子在铜电极上析出的速率相等时;这时电极反应的正逆两过程的电荷和物质都达到了动态平衡;此时铜电极的电位就是铜的平衡电极电位..如果把铁电极放入硫酸铜溶液中;铁电极溶解使溶液中铁离子浓度逐渐增加;到达一定程度后;溶液中的铁离子也会在铁电极上析出;但铜离子也析出;总不能使溶解出的金属离子在电量和质量上同时达到动态平衡;铁电极的电位成为非平衡电极电位..标准电极电位是标准状态下的平衡电极电位..非平衡电极电位不能用能斯特方程计算..因为能斯特方程是建立在平衡状态条件下计算电极电位的方程..写出下列电极反应的电极电位表达式.. 解：①查表1-5标准氧化还原电位;电极电位表达式①的标准氧化还原电位为0②查表1-5标准氧化还原电位;电极电位表达式②的标准氧化还原电位为+0.771V③查表1-5标准氧化还原电位;电极电位表达式③的标准氧化还原电位为+0.401说明什么叫氧化还原电极什么叫氧化还原电位答：各种去极化反应在阴极进行时;阴极的电极材料本身不发生任何变化;只是当反应物在其表面氧化或还原时起输送或带走电子的作用;且氧化或还原的产物留在溶液中而不在电极上析出;这种电极称为氧化还原电极当去极化反应达到动态平衡时;其相应的平衡电位称为氧化平衡电位写出金属电化学腐蚀的热力学条件.. 答：0.K M e E E E <<何谓腐蚀电池腐蚀电池有哪些类型如图请标明腐蚀电池的各个组成部分..和原电池的工作原理一样;所不同的是腐蚀系统中电子回路短接;电流不对外作功;实际上是一个短路原电池..有宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池两种类型..由铜和铁在稀H 2SO 4溶液中组成电池;指出正、负极和阴、阳极;并写出两电极反应的方程式;说明发生腐蚀的是哪个电极..答：铜是负极和阳极；铁是正极和阴极..e Fe Fe e Cu Cu 2;222+⇔+⇔++；铁电极发生腐蚀..极化现象阳极极化和阴极极化答：腐蚀电池工作时;由于电流流动而引起电极电位偏离初始值的现象;称为极化现象..通阳极电流后;阳极电位向正方向偏离称为阳极极化..通阴极电流后;阴极电位向负方向偏离称为阴极极化..电化学极化浓差极化和膜阻极化答：阴极上由于去极剂与电子结合的反应速度迟缓;来不及全部消耗来自阳极流来的电子;造成阴极电子增高;便阴极电位向负方向变化；阳极上金属失去电子成为水化离子的反应速度落后于电子流出阳极的速度;造成阳极电位向正方向偏离;叫做电化学极化..溶液中的去极剂到达阴极上与电子结合的速度比去极剂扩散到阴极上的速度高很多;造成阴极电位向负方向偏离..去极剂的扩散速度决定它在溶液中的浓度差;从而由它造成的极化叫浓差极化..金属表面形成的保护膜;具有较大的电阻;造成阳极溶解过程受阻;产生阳极电位向正方向的偏离;称为膜阻极化..解释P a 、P k 的物理意义..答：P a 是阳极极化曲线的极化率;P K 是阴极极化曲线的极化率;它们分别表示阳极过程和阴极过程的阻力大小..它们的数值大说明电极过程阻力大..腐蚀极化图;Evans 图把构成腐蚀电池的阴极和阳极极化曲线绘在同一个电位E —I 电流强度坐标上;得到的图线称为腐蚀极化图.. 腐蚀极化图略去电位随电流的详细过程;将极化曲线简化成直线;这种简化了的极化图称为Evans 图..混合电位腐蚀电位答：由于金属表面的电化学不均一性;存在很多微阳极和微阴极;在电解质溶液中在金属表面上同时进行着两个以上的共轭电极反应..因阴极与阳极间从金属内部自然导通;金属上总的阳极反应电流必然等于总的阴极电流;恰好抵消..当达到稳定状态时;阴极和阳极彼此相互极化到同一电位;这一电位就是腐蚀电位;又称自腐蚀电位..腐蚀电位既非金属上阳极的平衡电位;也不是阴极的平衡电位;而是处在二者之间;又称为混合电位..1. 请解释下式中各参数的物理意义..C PP P R E E a aa k a o =++=⨯∆∆100% C a -阳极控制程度； -阳极极化率；P K -阴极极化率；R-腐蚀系统电阻；ΔEa=I P a ;阳极极化引起的电位差；ΔE 0-阳极和阴极平衡电极电位之差下列电极过程为何种控制为什么答：a 为阳极控制过程;因为阳极极化率>阴极极化率；b 为阴极控制过程;因为阴极极化率>阳极极化率；c 为混合控制;阳极极化率与阴极极化率接近相等；d 是电阻控制;系统电阻在腐蚀控制中占主导地位根据下图你能得出何结论此时;改变阳极极化曲线对其腐蚀有无影响答：当阳极极化曲线在A 点以上变化时;对腐蚀速度无影响;低于A 点后;随阳极极化曲线变化;对腐蚀速度的变化有较大影响..如图说明为什么标准氢电极参比电极采用金属铂制成..答：是因为金属铂的超电压在较大电流密度下相对其他金属的小;偏离平衡电位的数值就小;作为标准氢电极采用的金属;测定的电极电位误差就小..说明影响析氢腐蚀的因素和特点.. 答：影响析氢腐蚀的因素有： a.电极表面状态粗糙表面析氢超电压低;光滑表面析氢超电压高..原因是粗糙表面积大;阴极面积大..b.PH 值酸性溶液中PH 值上升;析氢超电压升高;碱性溶液中PH 值下降;析氢超电压升高..c.温度温度升高析氢超电压下降;约温度每增加1℃;析氢超电压减小2mV..d.溶液中的添加剂的性质不同;引起析氢超电压的变化不同.. 析氢腐蚀的特点：①阴极材料的性质对腐蚀速度影响很大..②溶液的流动状态对腐蚀速度影响不大..③阴极面积增加;腐蚀速度加快..④氢离子浓度增高PH下降、温度升高均会促使析氢腐蚀加剧..求25℃1atm时氢在中性溶液中的平衡电极电位.. 题给条件是标准状态;在标准状态下;氢的平衡电极电位规定为0..影响耗氧腐蚀的因素有哪些如何影响答：影响耗氧腐蚀的因素有：金属的本性、溶液的含氧量、阴极面积大小、溶液的流动状态..阳极金属的电位和极化性能不同;它的极化曲线与耗氧腐蚀的阴极极化曲线相交的位置不同;腐蚀速度不同；溶液的含氧量不同;耗氧腐蚀阴极极化曲线不同;氧含量大时;对应同样的阳极极化曲线;腐蚀电流大；对于宏观腐蚀电池阴极面积大;腐蚀速率大;对于微观腐蚀电池;阴极面积大小对腐蚀电流大小的影响很小;几乎无影响；溶液流动状态不同;造成溶液中的氧量补充到阴极的数量不同;一般流速大时腐蚀速率高..对一般电化学腐蚀;微阴极的数目对腐蚀有很大影响;为什么若阴极过程为耗氧反应;是否受微阴极多少的影响为什么答：因为一般电化学腐蚀;微阴极数目大时;还原反应进行的多;阳极就必须提供相应量的电子;腐蚀速度就大..到达微阴极的去极剂是溶解在电解质溶液中靠浓度差传递的;阴极面积越大;与去极剂相遇的机会就高..若为耗氧反应;氧从气液界面进入溶液向金属界面传递;传递途径类似一个圆锥体;一定数量的微阴极就已经利用了全部输送氧的扩散通道;微阴极增加;并不能增加扩散到微阴极上的总量..何为金属的钝化指出钝化时典型阳极极化曲线上各区域的名称活态区;过渡区、钝态区、过钝化区及各符号的物理意义..画图说明答：金属从活性溶解状态变成非常耐蚀的状态;这种表面状态的突变过程称为“钝化”铁制容器能否用来盛稀硝酸和浓硝酸为什么答：不能..因为铁虽可在硝酸浓度>40%后;被钝化;但钝化层会随温度升高;硝酸浓度的变化出现溶解;失去钝化作用..成相膜理论和吸附理论的要点是什么答：成相膜理论认为：钝化是由于金属溶解时;在金属表面生成了致密的、覆盖性良好的固体产物保护膜;这层保护膜作为一个独立的相而存在;它或者使金属与电解质溶液完全隔开;或者强烈地阻滞了阳极过程的进行;结果使金属的溶解速度大大降低;亦即使金属转变为钝态..吸附理论认为：金属钝化并不需要固态产物膜;而只要在金属表面或部分表面上生成氧或含氧粒子的吸附层就足够使金属钝化了..当这些粒子在金属表面上吸附以后;就改变了金属—溶液的界面的结构;并使阳极反应的活化能显着升高;因而金属表面本身的反应能力降低了;亦即呈现钝态..何谓金属的应力腐蚀破裂金属的应力腐蚀破裂有何特征金属的应力腐蚀破裂是金属结构在拉应力和腐蚀环境共同作用下引起的破裂.. ①在拉应力作用下;发生应力腐蚀破裂的金属材料对应的腐蚀环境是特定的—包括腐蚀介质性质、浓度、温度..②SCC断裂速度约0.01～3mm/h;比不存在拉应力时的局部腐蚀速率大很多倍;比无腐蚀环境时的纯力学断裂速度低很多;但承受的应力水平也低很多..③断口形貌;宏观上属于脆性断裂;微观上在断裂面上仍有流变痕迹..应力腐蚀破裂的机理电化学阳极溶解理论的论点：认为合金中存在一条阳极溶解的“活性途径”;腐蚀沿这些途径优先进行;阳极侵蚀处就形成狭小的裂纹或蚀坑..小阳极的裂纹内部与大阴极的金属表面构成腐蚀电池;由于活性阴离子如Cl—进入形成闭塞电池的裂纹或蚀坑内部;使浓缩的电解质溶液水解而被酸化;促使裂纹尖端的阳极快速溶解;在应力作用下使裂纹不断扩展;直至破裂..防止金属应力腐蚀破裂的途径有哪些答：有①降低设计应力;使最大有效应力或应力强度降低到临界值以下..②合理设计与加工减少局部应力集中..③采用合理的热处理方法消除残余应力..④合理选材;去除介质中的有害成分;添加缓蚀剂;阴极保护..金属的腐蚀疲劳是什么金属构件在交变负荷和腐蚀环境的联合作用下;经过一定周期后发生的断裂破坏;称为腐蚀疲劳..特点：①腐蚀疲劳的产生条件;没有特定的腐蚀介质的限定;只要有交变载荷存在;任何腐蚀环境中都可能发生..②腐蚀疲劳裂纹多为穿晶型;裂纹分支较少..③不存在疲劳极限;同样循环次数;承受的应力幅度值大量降低..④疲劳裂纹的断面大部分被腐蚀产物所覆盖;小部分呈粗糙的碎裂状..防止金属腐蚀疲劳的方法：①降低局部应力集中..②金属表面电镀..③介质中加缓蚀剂..④金属表面氮化和喷丸处理..⑤阴极保护..金属的SCC与腐蚀疲劳有何区别答：SCC承受的是拉应力;当拉应力低于某一定应力水平时不发生..腐蚀疲劳承受的是交变载荷;并不存在疲劳极限;也就是应力水平无下限..腐蚀疲劳的产生条件与应力腐蚀比较;它没有特定的腐蚀介质的限定;也就是说;在任何腐蚀环境中都可能发生..从撕裂特征来看;应力腐蚀裂纹既可为穿晶型;也可能为晶间型;且裂纹分枝多;呈树根状..而腐蚀疲劳裂纹多为穿晶型;裂纹分支较少..它所产生的裂纹数量往往比纯力学疲劳的多得多..从破坏的断面来看;纯力学疲劳破坏的断面大部分是光滑的;小部分是粗糙面;呈现一些结晶形状..腐蚀疲劳破裂的断面大部分被腐蚀产物所覆盖;小部分呈粗糙的碎裂状..磨损腐蚀腐蚀性流体与金属构件以较高的速度作相对运动而引起金属的腐蚀损坏;称为磨损腐蚀..形式有：湍流腐蚀、空泡腐蚀、微振腐蚀..湍流腐蚀的机理：流体速度达到湍流状态;击穿紧贴金属表面几乎静态的边界液膜;加速去极剂供应和阴、阳极腐蚀产物迁移；产生附加切应力;带动颗粒磨损..这些都加速了腐蚀速度..空泡腐蚀的机理：腐蚀介质与金属构件作高速相对运动;使流体的动能增加;而静压能降低..当流速足够高时;流体的静压力将低于流体的蒸汽压;使流体蒸发形成汽泡..在低压区产生的汽泡在高压区被压缩崩溃;气泡崩溃所产生的冲击波将对金属表面起强烈的锤击作用;使金属表面膜被破坏;甚至可使膜下金属的晶粒产生龟裂和剥落..这样重复的锤击作用;使金属造成小阳极大阴极而遭受腐蚀..微振腐蚀机理：由于流体高速流动;产生卡曼涡街;造成金属构件的振动;从而使边界层减薄或破碎;加速了阴、阳极腐蚀产物的迁移和去极剂的供应;从而加速了腐蚀速度..小孔腐蚀腐蚀破坏主要集中在某些活性点上;蚀孔的直径等于或小于蚀孔的深度的腐蚀现象..机理：易钝化金属在含有活性阴离子的溶液中;在钝化膜破损处;金属光滑表面上有夹杂的硫化物处、晶间有碳化物沉积处等很小的局部缺陷处;由于钝化膜的高电阻;造成小阳极大阴极的腐蚀电池;而形成蚀核..有些蚀核不再长大;有些蚀核继续长大;长成蚀孔..形成蚀孔后;孔内表面金属处于活态;电位较负..蚀孔外的金属表面处于钝态;电位较正;孔内外构成一个活态～钝态微电池..钝态表面被保护;孔内金属加速腐蚀..随腐蚀过程进行;孔深加深;孔外的氧不易扩散入孔内;孔内溶解的金属离子也不易往外扩散;孔内带正电的金属离子浓度增加;为保持溶液的电中性;带负电的氯化物水解;生成盐酸;使孔内介质的酸度增高;加速阳极溶解;从而形成具有“自催化酸化作用”的闭塞电池..从而使蚀孔沿重力方向迅速深化;以至把金属断面蚀穿..防止方法：①降低金属材料中的有害杂质..②在金属材料中加抗孔蚀合金元素..③降低溶液中氯离子浓度..④改善热处理制度;结构设计上消除死区..⑤阴极保护..什么叫缝隙腐蚀金属与金属或金属与非金属之间存在很小的缝隙时;缝内介质不易流动而形成滞留状态;促使缝隙内的金属加速腐蚀;称为缝隙腐蚀..原因有：开始在缝隙口处是氧去极化作用;继而是氧扩散的浓差极化控制;最后形成闭塞电池的自催化腐蚀过程..简述小孔腐蚀与缝隙腐蚀的区别.. 答：区别为腐蚀的起因不同;一旦腐蚀发展两者一样都属于闭塞电池的自催化腐蚀过程..小孔腐蚀的起因为：在易钝化的金属表面钝化层有破损处形成蚀孔活性中心;有些活性中心发展成为蚀孔..缝隙腐蚀的起因为：初期缝隙内外发生氧去极化的均匀腐蚀..随后构成宏观的氧浓差电池;缺氧的缝内成为阳极;缝外为阴极;逐步发展为闭塞电池..电偶腐蚀异种金属彼此接触或通过其他导体连通;处于同一种介质中;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..机理：一种阳极电位较负的金属和一种阳极电位较正的金属偶接;电位较低的金属成为偶接电池的阳极;电位较高的金属成为偶接电池的阴极..从而使电位较低的金属在偶接电池的腐蚀电流强度比单独存在时;更大;电位较高的金属在偶接电池的腐蚀电流强度比单独存在时更小..电位较低的金属腐蚀速度增加;电位较高的金属腐蚀速度减小..防止电偶腐蚀可采用哪些方法①选择相容性材料;选择电偶序表中;相邻的金属偶接;减小偶接电位差..②合理的结构设计a．尽量避免小阳极大阴极结构；b．将不同金属的部件彼此绝缘；c．插入第三种金属;降低两种金属间的电位差；d．将阳极性部件设计为易于更换的或适当增厚以延长寿命..焊接表面缺陷主要有哪几种它们引起什么腐蚀类型有焊瘤、咬边、飞溅及电弧熔坑..焊瘤或咬边常形成可见的狭缝;而飞溅往往在母材板和金属颗粒的接触区形成缝隙;从而引起缝隙腐蚀..熔坑是孔蚀的发源地..写出焊接残余应力的分布情况.. 答：当已凝固的焊缝金属在冷却的时候;由于垂直焊缝方向上各处的温度差别很大;结果高温区金属的收缩会受到低温区金属的限制;而使这两部分金属中都引起内应力;高温区金属内部产生残余拉应力;低温区金属内部产生残余压应力..焊缝晶间腐蚀的特征..焊缝晶间腐蚀的特征为;在表面还看不出破坏时;晶粒间已几乎完全丧失了结合强度;并失去金属声音;严重时只要轻轻敲打即可破碎;甚至成粉状..特别是不锈钢材料;有时即使晶间腐蚀已发展到相当严重的程度;其表观仍保持着光亮无异的原态..晶间腐蚀的机理..奥氏体不锈钢在450~850℃长时间加热;例如焊接时;焊缝两侧2~3㎜处将被加热到这个温度范围的所谓晶间腐蚀敏化区;此时晶间的铬和碳化合成为Cr、Ni、Fe4C、Cr、Fe、Ni7C3或Cr23C6;从固溶体中沉淀出来;生成的碳化物;每1%C 约需10%~20% Cr;导致晶间铬含量降低..这时由于晶内与晶间的元素存在浓度梯度;晶内的碳及铬将同时向晶间扩散;但在450~850℃;Cr 比C 的扩散速度慢原子半径Cr=1.28;C=0.771;因此进一步形成的碳化铬所需的Cr 仍主要来自晶粒边缘;致使靠近碳化铬的薄层固溶体中严重缺Cr;使Cr 量降到钝化所必需的最低含量11%以下..这样;当与腐蚀介质接触时;晶间贫铬区相对于碳化物和固溶体其他部分将形成小阳极对大阴极的微电池;而发生严重的晶间腐防止晶间腐蚀有哪些方法答：有固溶处理、稳定化退火、超低碳法、合金化法和焊接材料中掺入铁素体形成元素使焊缝呈奥氏体-铁素体双相组织..金属F e 在P O2=1atm 的环境中腐蚀达到平衡后;把其放入P=1atm 的空气环境中;平衡将有何变化为什么答：出现铁的氧化物分解..因为在1个大气压的空气中;氧的分压只有0.21个大气压;而氧化是在氧压力为1个大气压下达到平衡的;它高于空气中氧的分压;因此分解..如下图;造成氧化膜生长的位置不同的原因 a 图的膜生长位置在MO/O 2界面;是因为氧化膜中金属离子过剩;过剩的金属离子可能处于晶格的间隙位置上;膜内晶格缺陷便是间隙金属离子和自由电子;间隙金属离子和电子通过膜中的间隙向外扩散;在MO/O 2界面与O 2反应生成MO..当氧化膜中金属离子不足时;则膜内晶格缺陷是金属离子空位和电子空位;在氧化期间;金属离子和电子通过金属离子空位和电子空位向外扩散;并在MO/O 2界面与O 2反应生成MO..b 图膜中过剩的金属离子处于正常晶格位置;膜内晶格缺陷则是阴离子如O 2-和自由电子;氧化期间;电子向外运动;O 2-通过O 2-空位向内扩散;并在M/MO 界面与M 2+反应生成MO..c 图膜中的晶格缺陷同时包含以上两种情况下的晶格缺陷;因此膜生成双向扩散同时存在;膜在中间位置生长.. 什么叫N 型半导体氧化物和P 型半导体氧化物 N 型半导体氧化物是：主要通过带负电荷的自由电子而导电的氧化物..P 型半导体氧化物是：主要通过电子空位的运动而导电的氧化物..金属表面膜完整的必要条件是什么庇林－贝德沃斯比r>1.. 完整的表面膜不一定具有保护性..保护膜的条件：①膜必须是完整的；②膜具有足够的强度和塑性..并且与基体金属结合力强;膨胀系数相近；③膜内晶格缺陷浓度较低；④氧化膜在高温介质中是稳定的;表现为高的熔点和高的生成热..在氧化物中加入少量高价离子或低价离子N 型、P 型半导体氧化物有何影响答：对于金属离子过剩型的氧化膜N 型半导体;加入少量较高原子价的金属离子;可以减少间隙金属离子浓度;使金属氧化速度降低..对于金属离子不足型的氧化膜P 型半导体;加入少量较低原子价的金属离子;可以减少金属离子空位度;提高金属的抗氧化能铁有三种腐蚀产物FeO 、Fe 2O 3、Fe 3O 4;如图;为什么最内层是FeO;最外层是Fe 2O 3 答：因为FeO 是P 型半导体;具有高浓度的Fe 2+空位;晶格缺陷是金属离子空位;使得Fe 2+快速向外扩散;在FeO/界面与O 2-结合成FeO..Fe 2O 3是具有阴离子O 2-空位的N 型半导体;O 2-通过空位向内扩散;在Fe 2O 3/ Fe 3O 4界面与结Fe 2+合成Fe 2O 3..Fe 3O 4中P 型半导体占优势;它的导电率比FeO 要低得多..Fe 3O 4膜的成长是由于离子电导的80%是Fe 2+向外扩散;20%是O 2-向内扩散..提高钢的抗氧化性的主要途径：合金化..-铁碳合金发生氢腐蚀的机理和条件.. 机理：氢脆阶段;钢材与氢气接触后;氢被吸附在钢表面上;然后分解为氢原子并沿晶粒边界向钢材内部扩散..尤其当钢材受力变形时;会剧烈地加速氢原子的扩散;高速扩散的氢原子在滑移面上转变成为分子状态;而分子氢不具有扩散能力;在晶间积聚产生内压力;使钢材进一步变形受到限制而呈现脆性..氢侵蚀阶段;当温度和压力较高;或者钢材与氢气接触的时间很长;则钢材将由氢脆阶段发展为氢侵蚀阶段;溶解在钢中的氢将与钢中渗碳体发生脱碳反应生成甲烷;随着反应的不断进行;钢中的渗碳体不断脱碳变成铁素体;并不断生成甲烷;而甲烷在钢内扩散困难;积聚在晶界原有的微观空隙内;随着反应的不断进行而愈聚愈多;产生很大的内压力;形成局部高压;造成应力集中;使细微开口、扩大、传播;引起钢材中出现大量细小的晶界裂纹和气泡;使钢的强度和韧性大为降低;甚至开裂;导致设备破坏..钢内裂纹的产生;除了上述甲烷积聚形成局部高压、钢材脱碳强度降低以外;还由于渗碳体转变为铁素体后;体积缩小了0.7%;因而使钢材内部产生裂纹.. 条件：在一定的氢气压力下;渗碳体与氢气发生反应有一最低温度;称为氢腐蚀的起始温度;它是衡量钢材抗氢腐蚀的性能指标..低于这个温度时氢腐蚀反应速度极慢;可以认为对钢材无害..对应相应材料曲线;根据工作温度和氢气分压;查Nelson 线图;当纵坐标的工作温度和横坐标的氢气分压的交点在对应材料曲线的上方为发生腐蚀;在曲线下方为不发生腐蚀..方法：①在钢中加入强碳化物形成元素;它们把钢中的碳优先结合成稳定的碳化物;提高钢的抗氢腐蚀性能；②采用微碳纯铁含碳量<0.015%也具有很好的抗氢腐蚀性。

过程装备腐蚀与防护期末考试试题

过程装备腐蚀与防护期末考试试题1.腐蚀的分类：按照腐蚀机理可以将⾦属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀；按照⾦属的破坏的特征分为全⾯腐蚀和局部腐蚀，局部腐蚀包括应⼒腐蚀破裂、腐蚀疲劳、磨损腐蚀、⼩孔腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀；按照腐蚀环境可以将⾦属腐蚀分为⼤⽓腐蚀、⼟壤腐蚀、电解质溶液腐蚀、熔融盐中的腐蚀、⾼温⽓体腐蚀。

2.氧化剂直接与⾦属表⾯原⼦碰撞，化合⽽形成腐蚀产物，这种腐蚀历程所引起的⾦属破坏称为化学腐蚀。

3.通过失去电⼦的氧化过程和得到电⼦的还原过程，相对独⽴⽽⼜同时完成的腐蚀历程，称为电化学腐蚀。

4.当参加电极反应的物质处于标准状态下，即溶液中该种物质的离⼦活度为1、温度为298K、⽓体分压为101325Pa时，电极的平衡电极电位称为电极的标准电极电位，⽤E0表⽰。

5.腐蚀电池⼯作历程：(1)阳极溶解过程；(2)阴极去极化过程；(3)电荷传递过程。

6.极化的类型：电化学极化；浓差极化；膜阻极化。

7.极化的⼤⼩可以⽤极化值来表⽰，极化值是⼀个电极在⼀定⼤⼩的有外加电流时的电极电位与外加电流为零时的电极电位的差值，反映电极过程的难易程度，极化值越⼩，反应越容易进⾏。

通常称外加电流为零时的电极电位为静⽌电位，可以是平衡电位，也可以是⾮平衡电位。

8.腐蚀电池⼯作时，由于极化作⽤使由于极化作⽤是阴极电位降低或阳极电位升⾼，其偏离平衡电位的差值，称为超电压或过电位。

9.把构成腐蚀电池的阴极和阳极的极化曲线绘在同⼀个E-I坐标上，得到的图线称为腐蚀极化图，简称极化图。

10.凡是能够减弱或消除极化过程的作⽤称为去极化作⽤。

11.⾦属表⾯从活性溶解状态变成⾮常耐蚀的状态的突变现象称为钝化，钝化分为化学钝化和电化学钝化。

12.⾦属钝化的应⽤：阴极保护技术；化学钝化提⾼⾦属耐腐蚀性；添加易钝化合⾦元素，提⾼合⾦耐腐蚀性；添加活性阴极元素提⾼可钝化⾦属合⾦或合⾦的耐腐蚀性。

13.应⼒腐蚀产⽣的条件：有敏感材料、特定环境和拉应⼒三个基本条件，三者缺⼀不可。

金属腐蚀与防护期末复习概要

金属腐蚀期末复习1、测量腐蚀速度电化学方法塔菲尔腐蚀法：将金属样品制成电极浸入腐蚀介质中，测量稳态的伏安（E~I ）数据，作log|I|~E 图，将阴、阳极极化曲线的直线部分延长，所得交点对应的即为logIcor,由腐蚀电流Icor 除以事先精确测量的样品面积S0，即得腐蚀速率。

该法的优点是无需知道塔菲尔斜率ba,bk 的值，实验操作简单。

缺点是用大电流极化到塔菲尔区，金属电极表面的状态会发生改变，与外加极化前的自腐蚀情况有所不同，测得的腐蚀速度不能真实地代表原来的自腐蚀速度，且体系的控制机理有可能发生变化线性极化法：当极化电位很小时（通常小于10mV ），此时称极化曲线的微极化区，公式的指数项按级数展开，可以略去高次项，公式变为Stern-Geary 公式p corr R B i /= IE R p /∆=优点在于能快速测出金属的瞬时腐蚀速度，因属于微极化，因此不会引起金属表面状态的变化及腐蚀控制机理的变化。

缺点在于塔菲尔斜率ba 、bk 需另外测定或从文献选取，准确度不高，且该法不适于电导率低的体系。

弱极化区的极化测量法：有适用于活化极化控制的腐蚀体系的三点法和四点法，阳极活化控制而阴极由浓度控制的截距法等。

该类方法的极化测量范围一般在距离腐蚀电位为±20~70mV 之间，其优点是可以避免塔菲尔外推法中强极化引起的金属表面状态、溶液成分以及控制机理的改变，又可避免线性极化法中塔菲尔斜率选取或测定以及近似线性区范围选择等引起的误差2、腐蚀电池由哪几份构成阳极、阴极、电解质溶液和电子回路3、解释并画出孔蚀闭塞电池原理图点腐蚀(孔蚀)是一种腐蚀集中在金属表面数十微米范围内且向纵深发展的腐蚀形式，简称点蚀。

蚀孔内的金属表面出于活态，电位较负；蚀孔外的金属表面出于钝态，电位较正，于是孔内和孔外构成了一个活态—钝态微电偶腐蚀电池，电池具有大阴极—小阳极的面积比结构，阳极电流密度很大，蚀孔加深很快。

化工腐蚀与防护考试专用

化工腐蚀与防护1、腐蚀的定义、危害及本质定义：材料或材料的性质由于与它所处环境的反应而恶化变质。

（p2）危害：腐蚀危害到国民经济的各个部门，腐蚀不但造成巨大的经济损失，而且严重地阻碍科学技术的发展，同时对人的生命，国家财产及环境构成极大威胁，对能源造成巨大浪费。

（p2）本质：金属由能量高的单质状态自发地向能量低的化和状态转变的过程。

（p4）2、腐蚀的控制技术（方法）: ①防腐层②电化学防护③合理设计④正确选用材料⑤改变腐蚀的环境3、涂料的作用？环氧树脂涂料的特性，氟碳树脂涂料的特性？①作用：防腐，保护，美化，标志②环氧树脂涂料的特性：非常强的附着力；友谊的耐蚀性能；可耐各种希酸、稀碱及盐溶液，耐温≤80℃，对多数溶剂具有抗溶解能力。

③氟碳树脂涂料的特性：具有优良的机械性能，附着力强，抗划伤，耐酸碱，抗腐蚀4、腐蚀的分类:大气腐蚀、淡水腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀、化学介质腐蚀5、腐蚀的实质：腐蚀电化学反应实质上是一个发生在金属和溶液界面上的多相界面反应。

从阳极传递电子到阴极进入电解质溶液。

6、表面处理的目的：保证覆盖层与基底金属的良好结合合力，延长使用寿命。

7、底漆面漆的作用：①底漆是用来防止已清理的金属表面产生锈蚀②面漆的的性能直接关系到图层的耐蚀性能8、①阴极保护是将被保护的金属与外加电流电源的负极相连，在金属表面通入足够的阳极电流，使金属电位变负，从而使金属溶解速度减小的一种保护方法。

②牺牲阳极的阴极保护法：依靠电位较负的金属的溶解来提供保护所需的电流，在保护过程中，这种电位较负的金属为阳极逐渐溶解牺牲掉，实质上它们构成了电偶腐蚀电流。

③外加电流阴极保护：依靠外部的电源来提供保护所需的电流，这时被保护的金属为阴极，为了使电流能够通过，还需要辅助电极。

9、不锈钢耐蚀的机理：①不锈钢是指铁基合金中铬含量大于等于13%的一类钢的总称。

②塔曼在研究单相合金的耐蚀性时，发现其耐蚀的能力与固溶体的成份之间存在一种特殊关系③钢中加入了足够量（>1/8或2/8）的合金元素铬10、全面腐蚀与局部腐蚀的区别？①在整个金属表面上进行的腐蚀为全面腐蚀；集中在金属表面局部区域上进行，其余大部分区域几乎不腐蚀，这种现象成为局部腐蚀。

陕西科技大学机电工程学院过程装备与控制工程工业化学基础期末考试复习资料汇总总结

陕西科技大学机电工程学院过程装备与控制工程工业化学基础期末考试复习资料汇总总结2.2.2 有关物料计算的基本概念一、物料、能量与热量的平衡：稳态系统中，进入系统的质量（能量）=离开系统的质量（能量）绝大多数化工过程无其他能量输入、输出，也无热量与其他形式能量间的相互转化，则作“热量守恒”计算（近似绝热）。

二、化学反应效率——反应度：定义：表示一个化学反应进行的程度；对单一化学反应系统，该反应的反应度称为某种原料的转化率（转化反应）、变换率（变换反应）、合成率（合成反应）。

计算原则:选择反应物系中不过量的关键组分或限制组分的转化率。

1.限制反应物化学反应原料不按化学计量比配料时，其中以最小化学计量数存在的反应物称为限制反应物。

2.过量反应物不按化学计量比配料的原料中，某种反应物的量超过限制反应物完全反应所需的理论量，该反应物称为过量反应物。

注意1. 复杂反应：反应度≠转化率（因为有转化成别种物质的可能）；2. 原料按方程式计量系数配备时，各反应物转化率相等；3.反应度≠产物浓度（因为有副反应、副产物存在）。

三、产率和选择性1.产率产率指的是化学反应过程中得到目的产品的百分数。

常用的产率指标为理论产率。

理论产率是以产品的理论产量为基础来计算的产率，即化学反应过程中实际所得目的产品量占理论产量的百分数。

一般情况下，实际得到的目的产品数量只会比理论产量小，因此理论产率总是小于100%。

根据计算目的产品理论产量的基准不同，理论产率又有两种不同的表示方法。

2.选择性φ=生成目的产物所消耗的反应物的量（mol）/ 转化了的反应物的量（mol）；φ ≤ 1,并且具有——针对性。

四、收率收率=生成产物所消耗的反应物的量（mol）与进入系统的反应物的量（mol）的比值说明在某些生产过程中，由于采用的原料是复杂的混合物，其中的各种成分都有可能转化为目的产物，而各种物料在反应中转化为目的产物的情况又很难确定（比如石油裂解生产有机原料乙烯过程），此时，无法或很难用产率来表示产品的得率。

过程装备安全技术期末复习题总结

补充：1、安全系统的基本特征：1、人的安全可靠性2、物的安全可靠性3、系统的安全可靠性4、制度规范管理科学培养教育到位2、危险性的分析方法：1、安全检查表法2、预先危险分析法3、故障类型影响及致命度分析4、可操作性研究5、事故树分析法6、事件数分析法7、道化学火灾爆炸危险指数评价法8、ICI蒙德火灾、爆炸、毒性指标评价法第四章1,压力容器的设计是否安全可靠，主要决定于设计中“材料的选择”“结构设计”和“壁厚的确定是否正确合理”。

2.选择压力容器的材料，应着重考虑材料的“机械性能”、“工艺性能”和“耐腐蚀性能”。

3.制造压力容器的材料，需要保证的主要是“强度指标бb”“塑性指标（延伸率δs和断面收缩率”和“韧性指标（冲击吸收功Akv）”。

4.结构安全设计的一些准则1结构不连续处应圆滑过渡2.引起应力集中或削弱强度的结构应相互错开，避免高应力迭加。

3.避免采用刚性过大的焊接结构和静不定结构5.压力容器常用的材料16MnR 15MnVR 0Cr18Ni9Ti 1Cr18Ni96.最小厚度的确定：主要是考虑在制造时满足焊接工艺对厚度的要求和保证几何尺寸的公差要求，还适当的考虑了制造和运输的刚度要求。

7.焊接缺陷一般认为是焊接缺陷的有：1气孔、2.夹渣3.白点4.焊接裂纹5.未焊透6.未熔合和7.形状不良（咬边、焊瘤、焊道外观不良）8.焊接裂纹1.冷裂纹产生的原因有三个;1、焊接应力2、焊接时由于快速冷却而产生淬硬组织，（它一方面造成相当大的应力，一方面又使焊接接头变脆，促使产生裂纹）；3、氢气造成焊接接头脆化。

热裂纹产生的原因是，拉应力通过晶界上的低熔晶体而造成。

措施：降低线能量，采用多层焊。

第五章压力容器安全附件1、压力容器安全附件包括:1.安全阀2.爆破片3.液位计4.压力表5.单向阀6.温度计7.紧急放空阀8.喷淋冷却装置、9、紧急切断装置10、防雷击装置2.压力容器的安全泄放量：指压力容器在超压时为保证它压力不再升高，在单位时间内所必须泄放的气量。

过程装备腐蚀与防护复习题汇编

第一章金属电化学腐蚀基本原理1.腐蚀控制通常有两种措施，一是补救性控制，即腐蚀发生后再消除它；二是预防性控制，即事先采取防止腐蚀的措施，避免或延缓腐蚀，尽量减少可能引起的其他有害影响。

2.腐蚀的定义与分类腐蚀是金属与其周围介质发生化学或电化学作用而产生的破坏”。

腐蚀有不同的分类方法。

按照腐蚀机理可以将金属腐蚀分为化学腐蚀与电化学腐蚀两大类。

按照金属破坏的特征，可分为全面腐蚀和局部腐蚀两类。

(1)全面腐蚀是指腐蚀作用发生在整个金属表面，它可能是均匀的，也可能是不均匀。

(2)局部腐蚀是指腐蚀集中在金属的局部区域，而其他部分几乎没有腐蚀或腐蚀很轻微。

局部腐蚀有以下几种：①应力腐蚀破裂SSC在拉应力和腐蚀介质联合作用下，以显著的速率发生和扩展的一种开裂破坏。

②腐蚀疲劳金属在腐蚀介质和交变应力或脉动应力作用下产生的腐蚀。

③磨损腐蚀金属在高数流动的或含固体颗粒的腐蚀介质中，以及摩擦副在腐蚀性质中发生的腐蚀损坏。

④小孔腐蚀腐蚀破坏主要集中在某些活性点上，蚀孔的直径等于或小于蚀孔的深度，严重时可导致设备穿孔。

⑤晶间腐蚀腐蚀沿晶间进行，使晶粒间失去结合力，金属机械强度急剧降低。

破坏前金属外观往往无明显变化。

⑥缝隙腐蚀发生在铆接、螺纹接头、密封垫片等缝隙处的幅度hi。

⑦电偶腐蚀在电解质溶液中，异种金属接触时，电位较正的金属促使电位铰负的金属加速腐蚀的类型。

⑧其他如氢脆、选择性腐蚀、空泡腐蚀、丝状腐蚀等都属于局部腐蚀。

3.电极电位通常把由电极反应使电极和溶液界面上建立起的双电层电位跃称为电极电位（也称为电极电势，electrode potential．简称电位），是一个矢量，其数值由电极本身、电解液浓度、温度等因素决定，包括平衡电极电位和非平衡电极电位。

4.平衡电极电位当电极反应正逆过程的电荷和物质都处于平衡状态时的电极电位称为平衡电极电位或可逆电位，用E0表示。

以规定为零的标准氢电极电位为分界线，电位比氢的标准电极电位负（低）的金属称为负电性金属，电位比氢的标准电极电位正（高）的金属称为正电性金属。