金属腐蚀学复习材料.doc

合集下载

金属腐蚀理论总复习题

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。

腐蚀与防护复习题(2)

腐蚀与防护复习题(2)

《金属腐蚀与防护》复习题2022.6第一章绪论.什么是金属的腐蚀?局部腐蚀主要有哪些类型?1.金属腐蚀速度的三种主要表达方式?为什么可以用阳极溶解电流来评价金属腐蚀的速度?2.化学腐蚀和电化学腐蚀的共性与差异?其次章电化学腐蚀热力学.平衡电极电位是如何定义的?在什么条件下才可能建立体系的平衡电极电位?铁放在酸性溶液中能够建立起平衡电极电位吗?平衡电极电位对金属的腐蚀的倾向和腐蚀的速度有什么影响?1.什么是非平衡电极电位?它通常是如何获得的?2.标准电极电位的定义?标准电极电位是如何获得的?3.对参比电极的最基本要求是什么?4.电化学腐蚀发生的根本条件是什么?合金中杂质或其次相的存在对金属腐蚀倾向和腐蚀速度有何影响?5.金属发生腐蚀时,外表至少会有几个电极反响?金属在无氧的自身离子中性溶液中会始终发生溶解腐蚀吗?为什么?金属在有氧的自身离子中性溶液中会始终发生溶解腐蚀吗?6. 一根装运弱酸性化学溶液的碳钢管,由于匀称腐蚀,一年要更换一次。

为了改善管子的耐腐蚀性能,提高使用寿命,对管子内外表实施了化学镀Ni-P非晶镀层的处理,可是管子在投入使用不到2个月却发生了穿孔泄漏。

请从电化学腐蚀的角度分析其可能成因。

第三章电化学腐蚀动力学.什么是电极的极化现象?极化发生的本质缘由是什么?极化对金属腐蚀的速度有什么影响?1.试解释金属的自腐蚀电位和自腐蚀电流的含义?自腐蚀电位是平衡电极电位吗?他们与金属的腐蚀速度有什么关系?金属铁板放置在3%NaCl水溶液中,稳定一段时间后,通过试验测得的开路电位是平衡电位吗?2.阳极极化有儿种类型?成因是什么?3.由图3.11,分析溶液中硫化物及金属中其次相的存在对金属腐蚀速度的影响。

4.塔菲尔方程的基本表达式〃=成立图3.11钢在非氧化酸中的腐蚀极化图5 .电化学极化(活化极化)和浓差极化的形成缘由是什么?第四章析氢腐蚀与吸氧腐蚀•依据n 产曲+6log 九,分析影响析氢过电 位的因素。

金属腐蚀理论复习题

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。

2020届高考二轮复习电化学专题:第6节+金属的电化学腐蚀与防护+Word版含答案

2020届高考二轮复习电化学专题:第6节+金属的电化学腐蚀与防护+Word版含答案

2020届高考二轮复习电化学专题:第6节金属的电化学腐蚀与防护1、下列有关金属腐蚀的认识中正确的是( )A. 金属被腐蚀时发生的全部是氧化还原反应B. 金属腐蚀可以分为化学腐蚀和电化腐蚀,只有化学腐蚀是氧化还原反应C. 防止钢铁被腐蚀不需要避免它受潮D. 钢铁发生腐蚀时以发生化学腐蚀为主2、下列说法中,不正确的是( )A.电解饱和食盐水或熔融氯化钠时,阳极电极反应式均为2Cl--2e-===Cl2↑B.酸性介质或碱性介质的氢氧燃料电池的正极反应式均为O2+2H2O+4e-===4OH-C.精炼铜和电镀铜时,与电源负极相连的电极反应式均为Cu2++2e-===CuD.钢铁发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀的负极反应式均为Fe-2e-===Fe2+3、铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示,下列有关说法中,不正确的是()A.正极电极反应式为:2H++2e- = H2↑B.此过程中还涉及到反应:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3C.此过程中铜并不被腐蚀D.此过程中电子从Fe移向Cu4、铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中,形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀,示意图如下。

下列说法中,不正确...的是( )A. 腐蚀过程中铜极上始终只发生:2H+ + 2e-= H2↑B. 若水膜中溶有食盐将加快铁铆钉的腐蚀C. 若在金属表面涂一层油脂能防止铁铆钉被腐蚀D. 若将该铜板与直流电源负极相连,则铁铜均难被腐蚀5、研究电化学腐蚀及防护的装置如图所示。

下列有关说法错误的是( )A.d为石墨,铁片腐蚀加快B.d为石墨,石墨上电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-C.d为锌块,铁片易被腐蚀D.d为锌块,外电路中电子流向为锌块→铁片6、下列叙述不正确...的是( )A.在海轮外壳上镶锌块,可减缓船体的腐蚀B.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气最终转化为铁锈C.生铁中含有碳,抗腐蚀能力比纯铁弱D.镀铜铁制品镀层受损后,铁制品比受损前更容易生锈7、据了解,铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。

腐蚀与防护复习资料汇总

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。

金属腐蚀学总复习

金属腐蚀学总复习

M M + ne →
+
Ec0 Ecorr
ic n → nH + ne H 2 2
电量平衡时: 电量平衡时:
ia = ic = icorr,Ecorr
Ea0 icorr i
外加电流极化时,电量平衡被破坏, 外加电流极化时,电量平衡被破坏,阴、阳极之间的电 流差值由外电流来补偿 阴极极化: 阴极极化: iC= ic- ia 阳极极化: 阳极极化: i =i -i
金属腐蚀学总复习
中国石油大学材料科学与工程系 孙建波 2011年 2011年6月
期末考试试题形式(闭卷) 期末考试试题形式(闭卷)
一. 二. 三. 四. 五. 填空题( 分 每空1分 填空题(20分,每空 分) 判断题(10分,每题1分) 判断题( 分 每题 分 问答题( 分 问答题(45分,6~8题) 题 计算题( 分 每题10分 计算题(20分,每题 分) 建议题( 分 建议题(5分)
14
2.局部腐蚀2.局部腐蚀-大阴极小阳极现象 局部腐蚀
Ig e IC2
电偶腐蚀的引申 局部腐蚀大阴极小 阳极现象普遍性。 阳极现象普遍性。 力场作用下的应力 集中。 集中。
IA1 A1 C1
IC1 S2
15
局部腐蚀的闭塞电池效应
所谓“闭塞电池” 所谓“闭塞电池”乃是由于在腐蚀体系内金属钝化膜破裂 后形成的蚀坑、隙缝及裂纹等的几何形状或腐蚀产物在其坑 后形成的蚀坑、 口的覆盖而使腐蚀介质的扩散受到抑制所形成的腐蚀电池。 口的覆盖而使腐蚀介质的扩散受到抑制所形成的腐蚀电池。 诱发活性阴离子吸附 酸化过程加速阳极自 催化快速溶解 促进应力存在下的耦 合腐蚀 诱发阴极析氢形成氢 损伤
氢腐蚀机理
在高温高压下, 进入金属,发生合金组分与H的化学反应,生成氢化物等, 在高温高压下,H进入金属,发生合金组分与H的化学反应,生成氢化物等,导致合 金强度下降,发生沿晶界开裂。如脱氧、 金强度下降,发生沿晶界开裂。如脱氧、碳。

腐蚀复习提纲 (1)

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。

高中化学复习知识点:金属的化学腐蚀与电化学腐蚀

高中化学复习知识点:金属的化学腐蚀与电化学腐蚀
B.插入溶液中的铁棒连接电源的负极,作电解池的阴极,被保护,不容易溶解,B选项错误;
C.燃气灶的中心部位容易生锈,主要是由于在高温下铁发生化学腐蚀较快,C选项错误;
D.用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀,构成的是原电池,镁比铁活泼,所以镁块作原电池的负极被腐蚀,钢铁管道作正极被保护,D选项正确;
(2)对同一金属来说,在不同溶液中腐蚀速率的快慢:强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。
(3)活动性不同的两种金属,活动性差别越大,腐蚀速率越快。
(4)对同一种电解质溶液来说,电解质浓度越大,金属腐蚀越快。
7.B
【解析】
【分析】
【详解】
A.图-1为电解池,要保护钢铁,则钢铁应该作电解池阴极,所以a为电源负极,故A错误;
7.每年由于腐蚀造成的钢铁损失约占年产量的10~20%,金属的防腐十分重要。钢铁防腐方法有许多种,图—1与图—2是两个典型的例子。对其中原理的描述正确的是()
A.图—1:a为电源正极B.图—1:辅助电极上发生氧化反应
C.图—2:电流方向d→cD.图—2:金属A可以是耐腐蚀的金属铜
8.关于金属腐蚀和防护原理的叙述中,错误的是( )
3.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.金属腐蚀就是金属原子失去电子被氧化的过程,故A错误;
B.合金不一定都比纯金属易被腐蚀,比如不锈钢合金,故B错误;
C.将金属与外加直流电源的负极相连,金属作电解池的阴极,金属受到一定的保护,可以防止金属被腐蚀,故C正确;
D.根据金属活动顺序表:Zn、Fe、Sn,镀锌铁中Fe作正极,镀锡铁中Fe作负极,因此镀锡铁比镀锌铁更容易被腐蚀,故D错误。
C.水库铁闸与直流电源正极相连做阳极,加快腐蚀,应该是与电源的负极相连可减缓腐蚀,C不正确;

金属的电化学腐蚀与防护复习题

金属的电化学腐蚀与防护复习题

金属的电化学腐蚀与防护1.用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验,则下表中各项所列对应关系均正确的一项是()选项X极实验前U形管中液体通电后现象及结论A 正极Na2SO4溶液U形管两端滴入酚酞后,a管中呈红色B 正极AgNO3溶液b管中电极反应式是4OH--4e-===O2↑+2H2OC 负极CuCl2溶液b管中有气体逸出D 负极NaOH溶液溶液pH降低答案 C解析电解Na2SO4溶液时,阳极上是OH-发生失电子的氧化反应,即a管中OH-放电,酸性增强,酚酞遇酸不变色,即a管中呈无色,A错误;电解AgNO3溶液时,阴极上是Ag+得电子发生还原反应,即b管中电极反应是析出金属Ag的反应,B错误;电解CuCl2溶液时,阳极上是Cl-失电子发生氧化反应,即b管中Cl-放电,产生Cl2,C正确;电解NaOH 溶液时,阴极上是H+放电,阳极上是OH-放电,实际上电解的是水,导致NaOH溶液的浓度增大,碱性增强,pH升高,D错误。

2.(2019·贵州遵义航天高中月考)关于图中装置说法正确的是()A.装置中电子移动的方向:负极→Fe→M溶液→石墨→正极B.若M为滴加酚酞的NaCl溶液,通电一段时间后,铁电极附近溶液显红色C.若M为CuSO4溶液,可以实现在石墨上镀铜D.若将电源反接,M为NaCl溶液,可以用于制备Fe(OH)2并使其较长时间保持白色答案 B解析电子不能进入溶液中,A错误;由图可知铁电极为阴极,水电离出的氢离子在阴极得电子生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,阴极附近OH-浓度增大,碱性增强,使酚酞溶液变红,B正确;若M为CuSO4溶液,Cu在铁电极表面析出,C错误;若将电源反接,铁作阳极,则铁失电子生成Fe2+,石墨作阴极,水电离出的氢离子在阴极得到电子生成氢气,溶液中的OH-浓度增大,Fe2+和OH-反应生成氢氧化亚铁沉淀,但是溶液中的氧气能够将氢氧化亚铁氧化为红褐色的氢氧化铁沉淀,则氢氧化亚铁不能较长时间保持白色,D错误。

高考化学复习-金属的电化学腐蚀与防护

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。

高中化学知识点总结金属腐蚀

高中化学知识点总结金属腐蚀

高中化学知识点总结金属腐蚀金属腐蚀是指金属在一定条件下与周围环境发生反应,导致其失去原有性能和功能的过程。

在生活和工业中,我们经常会遇到金属腐蚀问题。

本文将详细介绍金属腐蚀的原因、分类、预防和应对方法。

一、金属腐蚀的原因金属腐蚀的主要原因是金属与氧气、水或其他化学物质发生氧化还原反应。

下面是一些常见的金属腐蚀原因:1. 湿氧腐蚀:金属表面与湿气中的氧气反应,形成氧化物,如铁的腐蚀产生铁锈。

2. 酸性腐蚀:金属与酸反应产生氢气,同时也生成相应的金属盐。

3. 碱性腐蚀:金属表面与碱反应会产生氢气和金属盐。

4. 电化学腐蚀:金属与电解质溶液接触时,在阳极和阴极上会发生电化学反应,造成金属腐蚀。

二、金属腐蚀的分类金属腐蚀可以根据反应类型和腐蚀环境进行分类。

以下是几种常见的金属腐蚀类型:1. 干腐蚀:金属在无水的环境中被氧化,氧气作为氧化剂,常见的干腐蚀有热氧化和干铰化。

2. 氧化还原反应腐蚀:金属与氧化剂或还原剂反应而发生腐蚀,如金属锌与盐酸反应产生氢气。

3. 湿腐蚀:金属在水或湿气环境中被氧化,形成氢氧化物或氧化物。

4. 细菌腐蚀:金属在微生物作用下发生腐蚀,常见的细菌腐蚀有微生物腐蚀和硫酸盐腐蚀。

三、金属腐蚀的预防和应对方法为了防止和减缓金属腐蚀的发生,我们可以采取以下预防和应对措施:1. 选择适当的金属材料:根据使用环境的特点,选择合适的金属材料来抵御腐蚀作用。

2. 表面涂层保护:通过给金属表面加工涂层,如环氧树脂、油漆等,来提高金属的抗腐蚀性能。

3. 电镀和镀层:利用电镀等方法,在金属表面形成一层保护膜,减少金属与环境接触,防止腐蚀。

4. 电化学保护:如阴极保护和阳极保护,通过外部电源提供电流,使金属成为电池中的阴极或阳极,达到保护金属的目的。

5. 控制环境条件:合理调节环境湿度、酸碱度等参数,以减缓金属的腐蚀速度。

6. 定期维护和检查:对经常暴露在潮湿环境下的金属部件进行定期维护和检查,及时发现并处理腐蚀问题。

(完整word版)材料腐蚀与防护复习题(word文档良心出品)

(完整word版)材料腐蚀与防护复习题(word文档良心出品)

材料腐蚀与防护复习题适用于2011级材料成型与控制专业一、名词解释1.腐蚀:材料由于环境的作用而引起的破坏和变质。

2.阴极电化学保护:将被保护金属作为阴极,进行外加阴极极化以降低或防止金属腐蚀的方法。

3.活化极化:由于电极反应速度缓慢所引起的极化;电极反应是受电化学反应速度控制。

4.腐蚀疲劳:材料或构件在交变应力与腐蚀环境的共同作用下产生的脆性断裂。

5. 电极电位答: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。

6. 平衡电极电位答:金属和溶液界面建立一个稳定的双电层,亦即不随时间变化的电极电位,称为金属的平衡电极电位(Ee)。

7. 标准电极电位答:纯金属、纯气体(气压分压为1.01325x105pa),298K,浓度为单位活度(1mol/L),称为电极的标准电位,该标准电极的电极电位称为标准电极电位(E0)。

8. 阳极极化(阴极极化) 答:当通过电流时阳极电位向正的方向移动的现象,称为阳极极化。

(当通过电流时阴极电位向负的方向移动的现象,称为阴极极化)9. 去极化答:消除或减弱阳极和阴极的极化作用的电极过程称为去极化作用,则能消除或减弱极化的现象称为去极化。

10. 浓差极化:在电极反应过程中,如果电化学反应进行得很快,而电解质中物质传输过程很缓慢,导致反应物扩散速度不能满足电极反应速度的需要,形成浓度差,而引起电位移动;生成物从电极表面向溶液深处扩散过程的滞后,使反应物或生成物在电极表面的浓度和溶液中的浓度出现差异,形成浓度差,而引起电位移动。

11.极化:由于电极上有净电流通过,电极电位显著地偏离了未通过净电流时的起始点位的变化现象。

12.外加电流阴极保护法:将被保护金属设备与直流电源的负极相连,使之成为阴极,阳极为一个不溶性的辅助电极,利用外加阴极电流进行阴极极化,二者组成宏观电池实现阴极保护的方法。

13.牺牲阳极阴极保护法:把被保护壳体和比它更活泼的壳体相连接,在电解质溶液中构成宏观电池,依靠活泼阳极壳体不断溶解产生的阴极电流对壳体进行阴极极化的方法。

材料腐蚀与防护复习试题

材料腐蚀与防护复习试题

材料腐蚀与防护复习题适用于材料成型与控制专业一、名词解释1、腐蚀: 材料与所处环境介质之间发生作用而引起材料的变质和破坏。

2、腐蚀原电池:只能导致金属材料破坏而不能对外界作功的短路原电池;特点:1. 阳极反应都是金属的氧化反应,造成金属材料的破坏2. 反应最大限度的不可逆3. 阴、阳极短路,不对外做功3.腐蚀电池的工作环节:1.阳极反应通式:Me→Men++ne 可溶性离子,如Fe-2e=Fe2+ ;2.阴极反应通式:D+me=[D.me] 2H++2e=H2 析氢腐蚀或氢去极化腐蚀;3.电流回路金属部分:电子由阳极流向阴极溶液部分:正离子由阳极向阴极迁移4. 形成腐蚀电池的原因:金属方面:成分不均匀;表面状态不均匀;组织结构不均匀;应力和形变不均匀;“亚微观”不均匀;环境方面:金属离子浓度差异;氧浓度的差异;温度差异5.交换电流密度:当电极反应处于平衡时,电极反应的两个方向进行的速度相等,此时按两个反应方向进行的阳极反应和阴极反应的电流密度绝对值叫做交换电流密度。

6.电动序:将各种金属的标准电位E0 的数值从小到大排列起来,就得到“电动序”。

7. 腐蚀电位:金属在给定腐蚀体系中的电极电位。

电偶序:在某给定环境中,以实测的金属和合金的自然腐蚀电位高低,依次排列的顺序8.电化学腐蚀倾向的判断:自由焓准则当△G<0,则腐蚀反应能自发进行。

|ΔG|愈大则腐蚀倾向愈大。

当△G= 0,腐蚀反应达到平衡。

当△G> 0,腐蚀反应不能自发进行。

9. 电极:金属浸于电解质溶液中所组成的系统。

10. 电位:金属和溶液两相之间的电位差叫做电极系统的绝对电极电位,简称电位,记为E。

11.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。

11、平衡电位:当电极反应达到平衡时,电极系统的电位称为平衡电位,记为Ee 意义:当电极系统处于平衡电位时,电极反应的正逆方向速度相等,净反应速度为零。

在两相c、a 之间物质的迁移和电荷的迁移都是平衡的。

高考化学金属的腐蚀与防护一轮复习小题训练(原卷版)

高考化学金属的腐蚀与防护一轮复习小题训练(原卷版)

金属的腐蚀与防护1.下列有关金属腐蚀的说法中正确的是()A.金属腐蚀指不纯金属与接触到的电解质溶液进行化学反应而损耗的过程B.电化学腐蚀指在外加电流的作用下不纯金属发生化学反应而损耗的过程C.钢铁腐蚀最普遍的是吸氧腐蚀,负极吸收氧气,产物最终转化为铁锈D.金属的电化学腐蚀和化学腐蚀本质相同,但电化学腐蚀伴有电流产生2.下列关于钢铁腐蚀说法正确的是( )A.电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因B.钢铁腐蚀的负极为Fe-3e-=Fe3+C.弱酸性条件下钢铁发生析氢腐蚀D.镀锡铁器破损时镀层金属仍可以保护铁器3.下列有关镀锌钢管(锌盐溶液作电解质溶液)的说法正确的是( )A.电镀时,钢管作阳极,锌棒作阴极B.钢管镀锌过程中,阴阳两极的质量变化一定不相等C.镀锌的目的是在钢管表面形成Fe—Zn合金,增强钢管的耐腐蚀能力D.钢管镀锌过程中,阴极的电极反应式为Zn2++2e-=Zn4.化学与生活、生产有着密切关系,下列叙述中正确的是()A.钢铁发生析氢腐蚀时,H+得电子释放出H2,钢铁被腐蚀B.钢铁发生吸氧腐蚀时,OH-失电子释放出O2,钢铁被腐蚀C.船底镶嵌锌块,锌发生还原反应而被消耗,以保护船体D.外加电源的正极连接在海水中的钢铁闸门上,可保护闸门5.某地下了一场酸雨,在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。

对该条件下铁制品发生电化学腐蚀的叙述正确的是( )A.该电化学腐蚀是析氢腐蚀B.正极反应式:O 2+4e-=2O2-C.原电池反应减缓了铁制品的腐蚀D.负极反应式:Fe-3e-=Fe3+6.如图所示的钢铁腐蚀中,下列说法正确的是( )A.碳表面发生还原反应B.钢铁被腐蚀的最终产物为FeOC.生活中钢铁制品的腐蚀以图①所示为主D.图②中,正极反应式为O2+4e-+2H2O═4OH-7.如图装置中,小试管内为红墨水,具支试管内盛有pH=4的久置的雨水和生铁片。

实验时观察到:开始时导管内液面下降,一段时间后导管内液面回升,略高于小试管内液面。

金属的腐蚀与防护基础知识

金属的腐蚀与防护基础知识
环境---是指与材料体系直接接触的所用介质和气氛 材ห้องสมุดไป่ตู้与环境的相互作用--包括化学反应、电化学反应、 物理溶解、电磁辐射等。
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。

防腐复习题文档(2).

防腐复习题文档(2).

问题 1合金钢氢脆A. 是在一定的温度范围内(-100°C~ +150°C )发生的B. 是一种韧性断裂C. 敏感性随合金钢强度的增加而减小D. 可以通过酸洗来除氢问题 2对于铝合金蒙皮表面缺陷来说A. 首选的无损检测方法是磁B. 首选的无损检测方法是涡C. 首选的无损检测方法是XD. 各种无损检测方法均适用 问题 3当采用x 射线检测结构的腐蚀损伤时,腐蚀损伤的厚度至少达到被测结构组合厚度的百分之多少,才能检测出腐蚀损伤?A. 20%以上B. 40%以上C. 5%以上D. 2%以上金属产生缝隙腐蚀的缝隙宽度通常为( )A. 0.10~1.00mmB. 1.0~2.0mmC. 0.025~0.100mmD. 2.0~3.0mm 应力腐蚀是A. 发生在受拉应力的纯金属中的一种腐蚀开裂B. 发生在受恒定拉应力作用的合金构件中的一种腐蚀开裂C. 发生在受压应力的纯金属中的一种腐蚀开裂D. 发生在受压应力作用的合金构件中的一种腐蚀开裂 问题 6含铬酸锌底漆的颜色是( )A. 黄色B. 黄绿色或暗绿色C. 红色D. 银灰色问题 7下面哪项特征不属于丝状腐蚀A. 铆钉头周围有黑圈,且在背气流方向有尾迹B. 漆膜破损区有小鼓泡C. 紧固件孔周围呈现线丝状隆起D. 随湿度增加,丝状隆起的线条变宽问题8海洋大气的特点是:A. 湿度高,含盐量低B. 湿度高,含盐量高C. 湿度低,含盐量低D. 湿度低,含盐量高问题9下列四种说法,哪种正确?A. 能斯特方程式用于标准状态下的非平衡电位的计算B. 电偶序是根据金属或合金在一定条件下测得的平衡电位的相对大小排列而成的表C. 通常而言,中短程飞机的腐蚀问题比远程飞机严重D. 两种不同金属在导电性好的介质中破坏更严重问题10采用下列哪种方法能够检查结构缝隙中是否存在水银?A. 射线检查B. 涡流检查法C. 磁力检查法D. 目视法问题11电化学腐蚀过程中A. 有自由电子流动B. 电流沿线路从电位低的金属流向C. 电位高的阳极被腐蚀D. 电位低的阴极被腐蚀问题12下列四种说法,哪种正确?A. 燃油箱中的霉菌对油箱和附件没B. 阿洛丁(Alodine)进入结构缝隙C. 燃油箱中的霉菌是在无水条件下D. 液压油泄漏到航空器结构件上,问题13在金属产生电化腐蚀过程中,()A. 金属的价态升高B. 金属的价态降低C. 金属的价态不变D. 金属产生还原反应问题14渗透检测法可以检测A. 所有表面以下缺陷B. 所有内部缺陷C.各种材料的表面缺陷D. 除多孔性材料之外的各种材料表面开口的缺陷或损 问题 15航空器蒙皮上出现针眼大小的小孔,这是A. 晶间腐蚀B. 剥层腐蚀C. 点腐蚀D. 丝状腐蚀 问题 16影响丝状腐蚀的最主要因素是大气的相对湿度和海洋大气环境,下列哪种相对蚀?A. 相对湿度高于10%B. 相对湿度低于65%C. 相对湿度高于20%D. 相对湿度高于65% 问题 17下面哪种腐蚀,构件外观可能没有明显变化?A. 表面腐蚀B. 丝状腐蚀C. 摩振腐蚀D. 晶间腐蚀 问题18金属电偶腐蚀A. 与两种相互接触金属之间的电位差无B. 发生在电极电位相同的两种金属C. 与是否存在腐蚀介质无关D. 取决于两种相接触金属之间的电位 问题 19在航空器结构损伤检查中A. 进行无损检测之前,凡是能目视到的部分都必须进行目视检查B. 目视检查包括在无损检测范围内C. 检查人员借助手电筒进行目视检查时,应将手电筒与构件表面垂D. 通常采用100倍放大镜进行目视检查 问题 20铝合金的丝状腐蚀A. 是金属表面发生的均匀腐蚀B. 是由于金属暴露在氧中而发生的腐蚀C. 是由于热处理不当而发生的腐蚀D. 其特征是漆层下面有隆起问题 21下列哪一类金属的腐蚀产物为灰色粉末?A. 铜及其合金B. 铝及其合金C. 钛及其合金D. 镍及其合金 问题 22下面四种说法,哪种正确?A. 超声波不具有反射的特性B. 超声波不能在液体中传播C. 超声波不能在固体中传播D. 超声波不能在真空中传播 问题 23下列哪种说法是错误的?a. 化学腐蚀是金属与环境介质直接发生化学b. 化学腐蚀过程中有电流产生c. 、高温会加速化学腐蚀d. 如果腐蚀产物很致密的话,能形成保护膜腐蚀停止下来问题 24清除不锈钢的腐蚀产物,不能用A. 钢丝刷B. 砂纸C. 钢丝棉D.喷丸方法问题25铝合金板件表面的包铝层,()A. 能生成致密的Al2O3薄膜,起防腐作用B. 能生成不致密Al2O3薄膜起防腐作用C. 能生成致密的Al2O3薄膜,不起防腐作用D. 不能生成Al2O3保护膜问题26清除钛合金的腐蚀产物,不能用A. 铝丝棉B. 不锈钢丝棉C. 动力打磨工具D. 砂纸问题27燃油箱底部容易发生A. 晶间腐蚀B. 晶界腐蚀C. 微生物腐蚀D. 丝状腐蚀问题 28当采用超声波测量构件厚度时,其测量精度可达到A. 0.001mmB. 0.01mmC. 0.1mmD. 1mm 问题 29下列说法错误的是:A. 化学除锈剂可以是酸性的也可以是碱性的B. 任何酸基的溶液都不允许用于热处理强度为220,C. 氢氧化钠基的碱性除锈剂可用于浸泡法和刷洗法D. 金属表面磷化处理是为了提供组织密实、光滑、问题 30具有镉镀层的合金钢构件,其使用温度不能超过( )A. 100︒FB. 200︒FC. 700︒FD. 450︒F 问题 31下列哪一类金属的腐蚀产物为绿色?A. 铜及其合金B. 铝及其合金C. 钛及其合金D. 镍及其合金问题32在着色渗透检测中,所用显像剂的用途是?A. 清除表面上的渗透剂B. 使表面上的渗透剂渗入到裂纹中C. 使渗透剂在黑暗中发光D. 将渗透剂吸到表面问题33下列哪种无损检测方法可以留下可保存的永久性记录?A. 涡流检测法B. X射线检测法C. 超声波检测法D. 渗透检测法问题34下列哪一种金属能够用磁粉检测?A. 铜及其合金B. 铁基合金C. 镁合金D. 铝合金问题 35下列哪种说法正确?A. 易生成氧化膜或钝化层的金属容易产生缝隙腐蚀B. 易生成氧化膜或钝化层的金属不易产生缝隙腐蚀C. 缝隙越宽越容易产生缝隙腐蚀D. 产生缝隙腐蚀,不需要缝隙中存在腐蚀介质 下面四种说法,哪种正确?36A. 在合金钢构件上使用铝合金铆钉,合金钢构件易产生电偶腐蚀B. 两种金属之间电位差越大,两者相接触时,电位低的金属越容易腐蚀C. 在合金钢构件上使用铝合金铆钉铆接,会形成大阳极小阴极现象D. 在铝合金构件上使用合金钢紧固件,会形成大阴小阳极现象 问题 37对于镀镉的合金钢,下列说法正确的是:A. 镉脆破坏是一种韧性破坏B. 镉脆是在一定温度和应力下发生的C. 可采取一定温度下烘烤来防止镉脆D. 镉脆敏感性随钢的强度极限增加而减小 问题 38剥层腐蚀是哪种腐蚀的特殊形式?a. 表面腐蚀b. 点状腐蚀c. 点状腐蚀d. 摩振腐蚀问题39下列四种说法,哪种正确?A. 工业大气中的SO2对金属构件没有腐蚀作用B. 海洋大气中的氯离子对金属构件有催化腐蚀的作用C. 海洋大气中的氯离子含量与距海洋的距离无关D. 飞机在高空飞行时,机身内部不会形成冷凝水问题40在进行化学清洗时,在搭接处留下清洗剂,会在搭接处存在什么问题?A. 产生静电荷B. 电化学腐蚀C. 嵌入的氧化铁导致腐蚀D. 产生摩振腐蚀问题41下面哪种说法是错误的?A. 氢脆常因酸洗和电镀过程工艺不当而发生B. 氢脆只在一定温度范围内出现,其中室温附近最敏感C. 较低温度(200~300°F)下进行烘烤,可以使钢脱氢,从而预防氢脆破坏D. 镉脆只与温度有关,与是否存在应力无关问题42下列四种说法,哪种正确?A. 拉伸强度达到220000lbf/in2的合金钢构件,可以使用动力工具清除腐蚀产物B. 铝合金构件的丝状腐蚀不能采用喷丸法清除C. 可以采用电动工具清除铝合金构件的腐蚀产物D. 铝合金构件的腐蚀产物,不能采用钢丝棉或钢丝刷清除问题43铝合金大气腐蚀的相对湿度大约为()A. 90%B. 65%C. 100%D. 20%问题44采用低频涡流检查法可以检查出()A. 损伤合金钢构件隐藏面的腐蚀损伤B. 铝合金内层构件的腐蚀损伤C. 马氏体不锈钢构件隐藏面的腐蚀损伤D. 铝合金外层构件隐藏面的腐蚀损伤问题45在合金钢紧固件上镀镉,()A. 镉镀层会发生丝状腐蚀B. 合金钢会发生丝状腐蚀C. 合金钢会发生丝状腐蚀D. 镉镀层可能会发生牺牲性腐蚀 问题 46下列哪种说法正确?A. 化学腐蚀发生在有电位差的两种金属接触面处B. 对于化学腐蚀来说,电位低的金属容易被腐蚀C. 温度对化学腐蚀没有影响D.问题 47下面哪种说法是正确的?A. 任何腐蚀环境及交变应力的联合作用都会出现腐蚀疲劳断裂现象B. 影响机翼整体油箱微生物生长和腐蚀的主要因素是霉菌孢子、燃油、水和湿度C. 水银易使未经防护的镁合金“汞齐化”D. 焊缝腐蚀是缝隙腐蚀的另一种特殊形式 问题 48当清除结构件的腐蚀产物时,( )A. 不需检查腐蚀产物是否彻底清除掉B. 最起码要用10倍以上放大镜检查腐蚀产物是否彻底清除掉 问题 50C. 不能采用涡流法检查腐蚀产物是否清除彻底下列四种说法,哪种正确?D. 不能采用渗透法检查腐蚀产物是否彻底清除掉A. 铰刀的正确使用是无论进刀还是退刀都切削方向,但可以反钻B. 用于固定连接零件的工具有扁嘴夹销和定位器。

金属的腐蚀与防护知识点总结

金属的腐蚀与防护知识点总结

金属的腐蚀与防护知识点总结第三单元金属的腐蚀与防护知能定位1.了解金属腐蚀的缘故,能辨不金属发生腐蚀的类型。

2.了解金属电化学腐蚀的缘故及反应原理。

3.了解金属防护的普通办法及金属的电化学防护的原理。

情景切入铁生锈的现象随处可见,为啥铁在潮湿的环境中容易生锈?采取啥措施能够防止铁生锈呢?自主研习一、金属的电化学腐蚀1.金属腐蚀(1)定义金属或合金与身边环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。

(2)实质金属失去电子被氧化。

(3)类型①化学腐蚀:指金属与其他物质直截了当接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。

腐蚀过程中无电流产生。

②电化学腐蚀:指别纯的金属或合金发生原电池反应,使较爽朗的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。

2.电化学腐蚀(1)吸氧腐蚀:钢铁表面吸附的水膜酸性非常弱或呈中性时,氧气参加电极反应,发生吸氧腐蚀。

负极: 2Fe==4e-+2Fe2+;正极: 2H2O+O2+4e-==4OH-;总反应: 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH) 2。

最后生成铁锈(要紧成分为Fe2O3·xH2O),反应如下:4Fe(OH) 2+O2+2H2O==4Fe(OH) 3;2Fe(OH) 3==Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O。

(2)析氢腐蚀:金属表面的电解质溶液酸性较强,腐蚀过程中别断有H2放出。

负极: Fe==Fe2++2e-;正极: 2H++2e-==H2↑;总反应:Fe+2H+==Fe2++H2↑。

二、金属的电化学防护1.金属的防护(1)本质:阻挠金属发生氧化反应。

(2)办法①改变金属内部结构,如制成合金等。

②加防护层,如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀等。

③电化学防护2.电化学防护(1)牺牲阳极的阴极爱护法将被爱护金属与比其更爽朗的金属连接在一起,更爽朗的金属作阳极(负极)被腐蚀,作为阴极(正极)的金属被爱护。

(2)外加电流的阴极爱护法(原理如图)课堂师生互动类型析氢腐蚀吸氧腐蚀形成条件水膜酸性较强水膜酸性较弱电解质溶液溶有CO2的水溶t液溶有O2的水溶液负极反应Fe-2e-==Fe2+正极反应2H++2e-==H2↑O2+2H2O+4e-==4OH-电子怎么流淌形成电通路Fe失2e-,成为Fe2+进入溶液,Fe失去的e-流入C极,H+趋向于C极,与C极上的e-结合成H2析出溶液Fe失2e-成为Fe2+进入溶液,Fe失去的e-流入C极,在C极O2获得e-成为OH-进入溶液其他反应及产物Fe2++2OH-==Fe(OH) 22Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3;2Fe(OH)3==Fe2O3·xH2O+(3-x)H2O普遍性吸氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍考例1(2009·北京卷,6)下列叙述别正确的是()A..铁表面镀锌,铁作阳极B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:O2+2H2O+4e--==4OH-D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应:2Cl--2e-==Cl2↑解析:本题要紧考查电化学知识,只要掌握原电池和电解的原理就能作答,A项中锌作阳极,B项锌作负极,铁被爱护,C、D基本上正确的。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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。

5、金属发生析氢腐蚀倾向的判据:(EM表示金属的电位,金属的电位越低,析氢腐蚀的可能性越大。

)EM&lt;EH金属有析氢腐蚀倾向EM&gt;EH金属不会口发进行析氢腐蚀6、有些情况下不易得到电极电位的数值。

这时可利用25°C下金属的标准电极电位E0来判断金属的腐蚀倾向。

E0M&lt;O金属有析氢腐蚀倾向E0M&gt;O金属不会自发进行析氢腐蚀7、用标准电位E0作为金属腐蚀倾向的判据,虽简单方便,但很粗略,有局限性。

主要原因有二:一是腐蚀介质中金属离子的浓度不是lmol/L, 与标准电位的条件不同;二是大多数金属表面上冇一层氧化膜,并不是裸露的纯金属。

8、电位一pH图是以电位(相对SHE)为纵坐标,pH值为横坐标的电化学相图。

电位一pH图的应用(以Fe-H2O体系为例,假若以平衡金属离子浓度为10-6mol/L作为金属是否腐蚀的界限,即溶液中金属离子的浓度小于此值时就认为没有发生腐蚀,那么Fe-H20体系可得到图2-2所示简化电位・pH图)⑴腐蚀区:在该区域内处于稳定状态的是可溶性的Fe2+、Fe3+、FeO42- 和HFeO2■等离子。

因此,对金属而言处于不稳定状态,可能发生腐蚀。

⑵免蚀区:在此区域内金属处于热力学稳定状态,因此金属不发生腐蚀。

⑶钝化区:在此区域内的电位和pH值条件下,生成稳定的固态氧化物、氢氧化物或盐膜。

因此,在此区域内金属是否遭受腐蚀,取决于所牛成的固态膜是否有保护性,即看它能否进一步阻碍金属的溶解。

9、电位一pH图的主要用途是:⑴预测反应的自发方向,从热力学上判断金属腐蚀趋势;⑵估计腐蚀产物的成分;⑶预测减缓或防止腐蚀的环境因素,选择控制腐蚀的途径。

10、腐蚀电池的工作历程主要由阳极过程、阴极过程和电流的流动三个基本过程组成。

口、化学腐蚀与电化学腐蚀的相同处与不同处(P42)相同处:不同处:化学腐蚀时,被氧化的金属与环境中被还原的物质之间的电子交换是直接进行的,氧化与还原是不可分割的。

而电化学腐蚀过程中,金属的氧化与环境中物质的还原过程是在不同部位相对独立进行的,电子的传递是间接的。

电化学腐蚀是以阴、阳极过程在不同区域局部进行为特征的。

这是区分电化学腐蚀与化学腐蚀的一个重要标志。

12、腐蚀电池分为三大类:宏观腐蚀电池、微观腐蚀电池和亚微观腐蚀电池。

13、宏观腐蚀电池分类:①异金属接触电池②浓差电池,③温差腐蚀电池,④电解池阳极腐蚀第三章1、阳极过程:阳极过程就是阳极金属发生电化学溶解或阳极钝化的过程。

2、阳极极化:由于电流的通过,阳极电位偏离原来的平衡电位,向正方向移动,这叫做阳极极化。

3、阴极过程:腐蚀电池的阴极过程是指电解质溶液中的氧化剂与金属溶解后释放出来并转移到阴极区的电子相结合的反应过程。

4、阴极去极化剂:溶液中能在阴极区吸收电子而发生还原反应的氧化性物质,称为阴极去极化剂。

5、电化学腐蚀的阴极去极化剂和阴极还原反应可能有下列几种,其中最重要的是H+和溶液中氧的还原反应。

⑴氢离子还原反应或析氢反应。

2H++2e—H2 t(2)溶液中溶解氧的还原反应。

在中性或碱性溶液中,生成0H■离子:O2+2H2O+4e=4OH-在酸性溶液中,生成水:O2+4H++4e=2H2O6、阴极极化:电子在阴极积累,使阴极区的电位偏离了平衡电位,向负方向变化,这就叫做阴极极化。

7、产生阳极极化的原因有以下三个原因:⑴活化极化:由于反应需耍一定的活化能,使阳极溶解反应的速度迟缓于电子移动的速度,由此引起的极化叫活化极化。

⑵浓差极化:在浓度梯度作用下金属离子向溶液深处扩散但由于扩散速度不够快致使阳极附近液层屮金属离子的浓度逐渐增高,阻碍阳极的进一步溶解,因此电位变正,产生阳极极化。

⑶电阻极化:当金属表面有氧化膜,或在腐蚀过程中形成膜时,金属离子通过这层膜进入溶液,或者阳极反应生成水化离子通过没肿充满电解液的微孔时,都有很大的电阻。

阳极电流在此膜中产牛很大的电压降,从而使电位显著变正。

由此引起的极化叫做电极极化。

8、阴极反应和阳极反应的平衡电位,分别用EO,C和EO,A表示。

混合电位就是自腐蚀电位,简称为腐蚀电位,用Ecorr表示。

9、混合电位包括两项基本假说:⑴任何电化学反应都能分成两个或两个以上的氧化分反应和还原分反应。

⑵电化学反应过程中不可能有净电荷积累。

即当一块绝缘的金属试样时,氧化反应的总速度等于还原反应的总速度。

即工1二工I10、腐蚀极化图的应用⑴极化图用于分析腐蚀速度的影响因素%1腐蚀速度与腐蚀电池初始电位差的关系:初始电位差E0X-E0.A是腐蚀的原动力。

在其他条件相同的情况下,初始电位差(E0,C-E0,A)越大,腐蚀电流越大。

②极化性能对腐蚀速度的影响:若腐蚀电池的欧姆电阻很小,则极化性能对腐蚀电流有很大的影响。

在其他条件相同时,极化率越小,其腐蚀电流越人。

%1溶液中含氧量及络合剂对腐蚀速度的影响:酸中含氧量多,氧去极化容易,腐蚀电流较大,而含氧量少时,氧去极化困难,腐蚀电流较小。

%1其他影响腐蚀速度的因素,如阴、阳极血积比和溶液电阻等。

⑵腐蚀速度控制因素①阴极控制,②阳极控制,③欧姆控制腐蚀速度不但取决于腐蚀电池阴、阳极间的起始电位差(EO,C・EO,A), 这是腐蚀的推动力。

而且还取决于阴、阳极的极化率PC和PA,已经欧姆电阻R,这是腐蚀的阻力。

这三项阻力中任一项都可能明显地超过另两项,在腐蚀过程中起控制速度作用,称为控制因素。

口、平衡电位下,氧化反应的速度和还原反应的速度相等,方向相反。

这时的反应电流称为交换电流密度,简称交换电流,以iO表示。

因此,在平衡电位已0下,i=i=i 0r]A=aA+bAlgiA=E-Ecorr12、n C=aC+bClgiC=Ecorr-EbA二2.3RT2.3RT bC 邙nFcmF413、对于阴极过程,阴极电流密度iC就等于阴极去极化剂的扩散速度id:iC=id=nFD(CO-CS)/8在极限情况下,CS=0o这时扩散速度达到最大值, 阴极电流密度也就达到极大值,用iL表示,叫做极限扩散电流密度:iL=nFDCO/614、腐蚀电位的大小,不能用能斯特方程计算,但可用实验测定。

根据混合电位理论,用极化图法分析含有两种阴极去极化反应时金属的腐蚀行为。

从图上看在腐蚀电位Ecorr下,icorr二+i(H+—H),此式满足混合电位理论的2电荷守恒原理,还可看出,若溶液中不含氧化剂Fe3+,则腐蚀电位和腐蚀电流为&#39;&#39;图中的Ecorr和icorr所示。

加入氧化剂Fe3+后,腐蚀电位变正,移为Ecorr,腐蚀电&#39;&#39;流由icorr增加到icorr,而析氢速度则由icorr减小到i(H+ -H)o在实验中也常观察到这2种现象。

即析氢腐蚀体系屮加入氧或氧化剂后,腐蚀速度增加了,而析氢速度却减小了。

显然把这种现象解释为氧化剂与形成的吸附氢原子反应而造成析氢速度的减小是不正确的。

析氢速度的降低是由于腐蚀电位升高的结果。

5从这个腐蚀极化图可看出:混合电位Ecorr处于最高电位E0.5与最低电位E0J之间。

电位低于Ecorr的金属为腐蚀系统的阳极,发生腐蚀,电位高于Ecorr 的金属为阴极,被保护。

从EcorrS水平线与各有关极化曲线的交点SI, S2, S3, S4和S5,可得各金属上的氧化或还原电流。

其中IA1、IA2和IA3为阳极溶解电流,口IAl?IA2?IA3o说明金属1的腐蚀电流最大,金属2次Z,金属3的腐蚀速度最小。

这三种金属腐蚀总电流等于Icorro IC4和IC5为还原电流;IC57IC4,说明金属5为主阴极,金属4也是阴极,被保护。

第四章1、析氢过电位2.3RT2.3RT0lgiH bH= aFaF在析氢腐蚀中,析氢过电位对腐蚀速度有很大影响。

析氢过电位越大, 说明阴极过程受阻滞越严重,则腐蚀速度越小。

金属或合金在酸屮发生均匀腐蚀时,如果作为阴极的杂质或合金相具有较低的析氢过电位,则腐蚀速度较大,反之,若杂质或阴极相上的析氢过电位越大,则腐蚀速度越小。

2、析氢腐蚀的控制过程%1阴极控制:锌在酸中的溶解就是阴极控制下的析氢腐蚀,腐蚀速度主要取决于析氢过电位的大小。

%1阳极控制:阳极控制的析氢腐蚀主要发牛在铝、不锈钢等钝化金属在稀酸中的腐蚀。

相关文档
最新文档