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金属的腐蚀与防护完整版PPT课件

金属的腐蚀与防护完整版PPT课件
数据分析与结果讨论
对实验数据进行处理和分析,提取金属内部或表面的缺陷信息,评 估金属的腐蚀程度和剩余寿命。
06 金属防护工程实践案例 分享
石油化工行业金属设备防护案例
案例一
某石化公司炼油厂塔器设备腐蚀防护。采用高分子复合涂层技术进 行防护,有效延长了设备使用寿命。
案例二
某油田输油管道腐蚀防护。采用阴极保护技术,结合涂层保护,降 低了管道的腐蚀速率。
阴极保护法
01
将被保护金属与外加直流电源的负极相连,使其成为阴极而防
止金属腐蚀的方法。
阳极保护法
02
将被保护金属与外加直流电源的正极相连,使其处于阳极电位
下成为钝态或致钝而防止金属腐蚀的方法。
牺牲阳极保护法
03
在被保护金属上连接电位更负的金属或合金作为阳极,使其在
腐蚀介质中优先溶解,从而保护被连接金属的方法。
金属的腐蚀与防护完 整版PPT课件
目录
CONTENTS
• 金属腐蚀概述 • 金属腐蚀类型及特点 • 金属防护方法及原理 • 不同环境下金属腐蚀与防护策略 • 金属腐蚀实验方法与检测技术 • 金属防护工程实践案例分享
01 金属腐蚀概述
腐蚀定义与分类
腐蚀定义
金属与周围环境发生化学或电化学 反应,导致金属性能劣化的现象。
案例三
某变电站高压开关柜金 属外壳腐蚀防护。采用 阴极保护技术,结合涂 层保护,降低了金属外 壳的腐蚀速率。
交通运输领域金属部件防护案例
案例一
某地铁列车车体腐蚀防护。采用 不锈钢车体材料,结合电化学保 护技术,提高了车体的耐蚀性。
案例二
某汽车制造厂车身钢板腐蚀防护。 采用镀锌钢板材料,结合涂层保 护技术,延长了车身的使用寿命。

金属腐蚀与防护高温氧化课件.ppt

金属腐蚀与防护高温氧化课件.ppt
• C可以还原Fe的氧化物但不能还原Al的氧化物 • “选择性氧化” ——合金表面氧化物的组成
合金氧化膜主要由图下方合金元素的氧化物所组成
第12页,共100页。
第13页,共100页。
∆G0-T 图
1. 各直线:相变
熔化、沸腾、升华和晶型转变
在相变温度处,特别是沸点 处,直线发生明显的转折
——体系在相变时熵发生了变化
5.1.2 氧化物固相的稳定性
• ∆G0
判断金属氧化物的高温化学稳定性
根据氧化物的熔点、挥发性来估计其固相的高温稳定性 低熔点易挥发氧化物的产生往往是造成灾难性高温腐蚀的
重要原因之一
1. 氧化物的熔点
估计氧化物的高温稳定性
金属表面生成液态氧化物
失去氧化物保护性
如:硼、钨、钼、钒等的氧化物
合金氧化时更易产生液态氧化物
• 蒸气压随温度升高而增大,即氧化物固相的稳定性随温度升 高而下降
• 高温腐蚀中形成的挥发性物质
加速腐蚀过程
• 挥发性氧化物影响碳、硅、钼、钨和铬等的高温氧化动力学
第28页,共100页。
氧化物的挥发性
• 挥发性物质的热力学平衡图
• 例:Cr-O体系,1250K ,高温氧化 只生成Cr2O3一种致密氧化物 Cr(气)、CrO(气)、CrO2(气)和 CrO3(气)4种挥发物质 凝聚相-气相平衡有 2种类型
第30页,共100页。
氧化物的挥发性
• Cr-O体系的固有性质:
– pO2较低时,Cr(气)的蒸气压最大 – pO2较高时,CrO3(气)的蒸气压最大
• 影响铬及含铬合金的氧化
– 在Cr2O3膜与基体之间将产生很大的Cr(气)的蒸气压,使Cr2O3膜 与基体分离;

钢铁的锈蚀与防护(26张ppt)

 钢铁的锈蚀与防护(26张ppt)
23
我会做
1.在下列环境中,埋在底下的铸铁输气(液)管道被腐蚀的
速度最慢的是( D)
A.含较多沙粒,潮湿透气的土中 B.沼泽地中 C.河流附近的盐碱地中 D.干燥、有黏性、透气性差的土中 2.芜湖铁画是中国工艺美术百花园中的一朵奇葩,至今已 有三百多年的历史。下列关于铁画的生锈与保护的叙述
不正确的是( A)
9
一周 后 干燥空气中
全浸在沸水中
食醋浸没
铁钉放在干燥的空气中: 铁钉未生锈 铁钉完全浸没在沸水中: 铁钉未生锈 铁钉浸没一半在水中: 铁钉在空气、水的界面处生锈严重 铁钉浸没一半在食盐水中:浸没在食盐水中的铁钉几乎全部生锈 铁钉沾了醋酸溶液: 铁钉严重锈蚀
10
1.铁生锈的主要因素:水和氧。
影响因素:钢铁的纯度、环境的温度、 湿度和酸碱性、盐溶液等。
第三节 钢铁的锈蚀与防护
1
观察下面的图片:
2
3
铁轨的锈蚀
Hale Waihona Puke 锈蚀的轮船钢铁是应用最普 遍且最容易被锈 蚀的金属材料
各种铁制品的锈蚀 4
家庭使用的铁制工具,一段时间不 用就变得锈迹斑斑,而广场矗立的不锈 钢旗杆,几经风霜雪雨却总能保持原有 的本色。为什么呢?
5
为了减少损失,需要探究 钢铁锈蚀的原因、防护的 方法
(2)请你联系实际再提出两条节约金属资源的建
议:_防_止__金_属_腐_蚀_或_回_收__利_用_废_旧_金_属__; 合__理_开_采_矿_物_或_寻__找_金_属_的_代_用_品__
25
作业: 1.教材P.71.挑战自我 2.教材P.75.单元练习,将第4、5、6
题写在作业本上
26
6
第三节 钢铁的锈蚀与防护

《腐蚀防护培训》课件

《腐蚀防护培训》课件

腐蚀防护的方法和原则
1 方法
常用的腐蚀防护方法包括物理防护、化学防 护和涂层防护等。选取适合的方法取决于腐 蚀环境和材料特性。
2 原则
腐蚀防护应遵循可行性、经济性和可持续性 的原则,同时要兼顾安全性和环境保护。
常见的腐蚀防护材料和技术
涂层材料
腐蚀防护涂层如聚合物涂层、金 属涂层和陶瓷涂层等可以提供持 久的保护。
3
案例三
一家石化公司使用涂层防护技术,在容器内壁形成了可靠的防腐层,提高了设备 的防腐蚀性能。
总结和提出建议
腐蚀防护是保障设备安全和延长使用寿命的关键措施。通过合理选择腐蚀防 护方法和材料,以及定期检查和维护,我们可以最大程度地减少腐蚀带来的 损失。
合金材料
抗腐蚀合金材料具有优异的腐蚀 抵抗能力,如不锈钢、镍基合金 和钛合金等。
阴极保护
阴极保护技术通过施加电流或使 用阳极保护来减缓金属腐蚀。
腐蚀防护案例分享
1
案例一
某化工企业通过改善操作流程和使用耐腐蚀材料,成功降低了设备腐蚀率。
2
案例二
一座海上风力发电场采用防海水腐蚀技术,有效延长了设备的使用寿命。
腐蚀是金属材料与环境中的某些物质相互作用导致材料的逐渐破坏过程。腐蚀的成因主要包括化学腐蚀、电化 学腐蚀和应力腐蚀等。
腐蚀的分类和特点
分类
腐蚀可以分为常温腐蚀、高温腐蚀、干腐蚀和湿腐蚀等不同类型。
特点
腐蚀具有延续性、隐蔽性和破坏性的特点,容易导致设备故障、生产中断以及安全事故。
影响因素
腐蚀的严重程度受到多种因素影响,包括温度、湿度、PH值、气候条件和化学物质的浓度 等。
《腐蚀防护培训》PPT课 件
在这份《腐蚀防护培训》PPT课件中,我们将分享腐蚀防护的重要性,以及如 何应对各种腐蚀挑战。让我们一起来探索吧!

过程装备腐蚀与防护一PPT课件

过程装备腐蚀与防护一PPT课件
电极电势(electrode potential),其数值通常取决于电极本身、电解液浓度、 温度等因素。包括平衡电极电位和非平衡电极电位。由于其绝对值很难测量, 常见电极电位是半电池反应“O+R=R”相对于标准氢电极而言,是“氧化态和 还原态(O/R)”电位,有正负之分。
第20页/共90页
1.1 金属电化学腐蚀原理
第6页/共90页
腐蚀的定义与分类
(1)按腐蚀的反应历程,可分为化学腐蚀和电化学腐蚀: ➢ 化学腐蚀-金属与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏。该过程是一种纯
氧化和还原的化学过程,反应过程中无电流形成。例如铅在四氯化碳,镁或 钛在甲醇中的腐蚀; ➢ 电化学腐蚀-金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏,电化学反应过 程中有电流产生,服从电化学动力学规律。例如金属在大气、海水、工业用 水、各种酸碱盐溶液中的腐蚀等。
v1O ne v2R
(1-3)
EO/R
EO O/R
0.059 n
第23页/共90页
lg
O R
1.1 金属电化学腐蚀原理
第24页/共90页
1.1 金属电化学腐蚀原理
例子:计算Zn2+离子浓度为0.001mol·L-1时锌电极的电极电位(298K)。 解:根据金属电动序表可知
当[Zn2+]=0.001mol·L-1时,从(1-3)式可计算锌电极的电极电位为
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。
第14页/共90页
Zn
1 2
O2
ZnO
1.1 金属电化学腐蚀原理
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Zn中性12 O水2 溶 H液2O中的Zn腐(O蚀H):2

材料腐蚀与防护-第十二章-防腐设计PPT课件

材料腐蚀与防护-第十二章-防腐设计PPT课件

腐蚀余量的大小,要根据具体情况而定。—般来说, 介质的腐蚀性越大,腐蚀余量也越大。对于管道和槽体, 由于所接触的往往是腐蚀性较强的介质,所以设计时壁 厚常为计算量的2倍。腐蚀余量一般局限于预计腐蚀率特 别高的结构部分,例如液-气交界区。
(2)局部腐蚀的强度设计
局部腐蚀类型较多.破坏形式相差较大。目前还很 难根据局部腐蚀的强度降低,采用强度公式对腐蚀余量 进行估算。
在选材的同时,应考虑行之有效的防护措施。适当的 防护如涂层保护、电化学保护及施加缓蚀剂等,不仅可以 降低选材标准.而且有利于延长材料的使用寿命。 (6)考虑材料的加工性能;
材料最后的选定还应考虑其加工焊接性能,加工后是 否可进行热处理,是否会降低耐蚀性。
12.2 防腐蚀结构设计
1) 合理的结构形式和表面状态
结构材料除具有一定的耐蚀性外一般还要具有必要的机械性能如强度硬度弹性塑性冲击韧性疲劳性能等物理性能如耐热导电导热光磁及密度比重等及工艺性能如机加工铸造焊接性能等
第十二章 防腐蚀设计
防腐蚀设计是材料腐蚀与防护研究中一个非常重要 的课题。通过正确运用已有的知识和经验,经过周密的 防腐蚀设计来减少和避免的损失。
·为避免高流速液体直接冲击容器壁,可在适当位置安装易 于拆卸的缓冲板或折流板.如图所示,还可以考虑采取加固 该处的容器壁的措施。
6) 防止环境诱发破裂
环境诱发破裂是由机械应力和腐蚀联合作用产生, 包括应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳。防止这类破坏的措施旨在 消除奴应力〔或交变应力)或腐蚀环境,或者可能时使两 者一并消除。
• 对应力腐蚀断裂和腐蚀疲劳,在材料的数据齐全的情况下, 可能作出合适可靠的设计。 例如:在有应力腐蚀断裂危险的场合,设计时应保 证构件所受拉应力不超过该结构材料在实际应用环境中的 应力腐蚀临界应力。在可能出现腐蚀疲劳的场合,应保证 可变载荷不超过构件疲劳极限。

金属的腐蚀和防护PPT精品课件

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含义
金属直接与具有腐蚀 性的化学物质接触发 生氧化还原反应而消
耗的过程
金属与电解质溶液 接触发生原电池反
应而消耗的过程
发生的 金属 条件 氧化剂
电子得失
金属或合金 非电解质为主(如O2、
Cl2、C2H5OH)
金属直接将电子转移 给有氧化性的物质
不纯金属或合金 电解质溶液中的溶
质 活泼间接转移给氧 化金属将电子性较
【基础题一】 (1)下列有关金属腐蚀的说法正确的 是( D ) 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 最终转化为铁锈 D.金属的电化腐蚀和化学腐蚀本质相同,但电化 腐蚀伴有电流产生
1.(湖南祁东县鼎兴补习学校2010届高三化学第一次 月考)下列叙述不正确的是( A ) 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↑
2.下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是(双 选)( AC ) A.纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗 B.当镀锡铁制品的镀层破损时,镀层仍能对铁制 品起保护作用 C.在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用 了牺牲阳极的阴极保护法 D.可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连 以保护它不受腐蚀
答案:(1)Mg+2H+===Mg2++H2↑
(2)2Al+Fe2O3
Al2O3+2Fe
(3)2H2O+O2+4e-===4OH-
(4)Al-3e-===Al3+ 铝表面易被氧化,生成一层致

腐蚀与防护ppt下载

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• 标准自由能的符号决定反应系统状态的变化
方向,如物质沸腾时,蒸汽压为1×105 Pa
(1atm),△G0=0,此温度以上气相稳定。
蒸气压与温度关系可用Clapeyron方程式表示
• dP/dT=△S0/△V=△H0/T△V
(1-7)
式中 S0-标准摩尔熵;V-氧化物摩尔体积;
H0-标准摩尔焓。
• 对于有气相参加的两相平衡, 固相与液相 和气相的体积比, 前者可忽略,上式可化简为;
• 材料很少是由于单纯机械因素(如拉、压、冲 击、疲劳、断裂和磨损等)或其他物理因素(如 热能、光能等)引起破坏的,
• 绝大多数金属和非金属材料的破坏都与其周围 环境的腐蚀因素有关。
• 材料的腐蚀问题已成为当今材料科学与工程领 域不可忽略的课题。
0.2 研究材料腐蚀的重要性
• 材料腐蚀问题遍及国民经济的各个领域 日常生活、交通运输、机械、化工、冶金,尖端科 学、国防,使用材料的地方存在着腐蚀问题。
表1—1某些元素及其氧化物的熔点
元 素 熔点/ºC
氧化物
熔点/ºC
B
2200
V
1750
Fe
1528
B2O3 V2O3 V2O5 V2O4 Fe2O3 Fe3O4 FeO
294 1970 658 1637 1565 1527 1377
Mo
2553
W
3370
Cu
1083
MoO2 MoO3 WO2 WO3 CuO2 CuO
777 795 1473 1277 1230 1277
1.2 金属氧化膜
1.2.1 金属氧化物的形成
金属形成氧化膜后继续氧化的决定因素
(1)界面反应速度,包括金属、氧化膜界面及气 体—氧化膜界面上的反应速度。

《腐蚀防护培训》课件

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记录与报告
对监测数据进行记录和整理,生成腐蚀监测 报告,为后续的腐蚀防护提供依据。
05 腐蚀防护案例分析
某化工厂的腐蚀防护案例
案例概述
某化工厂在生产过程中面临严重的腐 蚀问题,导致设备损坏和生产中断。
腐蚀原因分析
该化工厂的腐蚀主要是由于化学物质 腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀等多 种因素共同作用。
腐蚀的分类
根据腐蚀机理,腐蚀可分为化学腐 蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀等。
腐蚀类型
01
02
03
04
均匀腐蚀
均匀腐蚀是指在整个金属表面 上进行的腐蚀,通常表现为金
属整体厚度的均匀减薄。
点蚀
点蚀是一种局部腐蚀形式,通 常在金属表面形成小孔或坑洞

缝隙腐蚀
缝隙腐蚀发生在金属表面存在 狭缝或夹缝的地方,通常是由 于液体或气体滞留引起的。
经过实施防护措施,该船舶的结构强度得 到了保持,航行安全风险得到了降低,同 时也延长了船舶的使用寿命。
06 结论与展望
腐蚀防护的未来发展方向
持续研发新型防腐材料
随着科技的发展,新型防腐材料将不断 涌现,为腐蚀防护提供更多选择。
绿色环保技术
发展无害或低害的防腐技术,减少对 环境的影响,实现可持续发展。
某船舶的腐蚀防护案例
案例概述
腐蚀原因分析
某船舶在长时间航行后出现了严重的腐蚀 问题,导致结构强度下降和航行安全风险 增加。
该船舶的腐蚀主要是由于海水中的腐蚀性 物质、船舶构造复杂和难以维护等因素所 致。
防护措施
效果评估
为解决腐蚀问题,该船舶采取了多种防护 措施,包括选用耐腐蚀材料、涂层保护、 牺牲阳极保护等。
腐蚀原因分析
该石油管道的腐蚀主要是由于土壤中的腐蚀性物质、管道材质的缺陷 以及管道防腐层老化等因素所致。

过程装备腐蚀与防护--防腐方法 ppt课件

过程装备腐蚀与防护--防腐方法  ppt课件

合金。当发生电镁化、腐锌蚀、时铝,,被及腐蚀
牺牲阳极材的料是那种比其铁合更金活等泼。的金属(牺牲
阳极),而①②铁在用被轮同保船样护的方了尾法。部防和止船电缆、
应用实例
壳输的油水管线道以、下地部下分设,备装和上化工
一设定备数等量的的腐锌蚀块。,
电源
船体 舵
牺牲阳极
辅助阳极
船体阴极保护示意图
[(a)牺牲阳极保护;(b)外加电流保护]
二者原理相同,只是前者被保护金属阴极极化 输入阴极电流是靠外加直流电源,后者靠另一个电 势更负的金属腐蚀溶解。
2. 基本参数
最小保护电流密度和最小保护电
(1势)最小保护电流 最小保护电流密度:使金属腐蚀停 止,亦即达到完全保护时所需的最小电流值称最小保护 电流。若以电流密度计量称最小保护电流密度。
第六章 防腐蚀方法
金属和非金属材料很 多场合需要防腐蚀
从防腐蚀效果、施工难 易、经济成本等方面综 合考虑选取防腐方法
◆使金属免受或减轻腐蚀的措施
(1)提高金属自身的耐腐蚀性 如制造或选用合 金材料;
(2)形成保护层 如非金属或金属覆盖层(衬里、 搪瓷、涂料、镀层、发蓝处理、磷化处理等) ;
(3)改变腐蚀环境 如金属所处介质的脱盐和 除氧,加缓蚀剂等;
结论:要使金属得到完全保护, 必须把金属阴极极化到其腐 蚀微电池阳极的平衡电势。
2. 牺牲阳极的阴极保护
被保护金属设备 上连接一个电势更负 的强阳极金属,促使 阴极极化,该方法称 牺牲阳极保护,也称 护屏保护或保护器保 护。
牺牲阳极的阴极保护
概念
在保护钢铁设备上连接一种更 易失去电子(电势更低)的金属或
金、铅铂复合阳极、镀铂钛、镀铂钽、铂合金。

绪论化工腐蚀与防护ppt课件

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晶间腐蚀
部分腐蚀的一种。沿着金属晶粒间
的分界面向内部扩展的腐蚀。主要由于 晶粒外表和内部间化学成分的差别以及 晶界杂质或内应力的存在。晶间腐蚀破 坏晶粒间的结合,大大降低金属的机械 强度。而且腐蚀发生后金属和合金的外 表仍坚持一定的金属光泽,看不出被破 坏的迹象,但晶粒间结合力显著减弱, 力学性能恶化, 不能经受敲击,所以是 一种很危险的腐蚀。通常出现于黄铜、 硬铝合金和一些不锈钢、镍基合金中。 不锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工厂的一 个艰苦问题。
▪ 长期、反复、细微的直接或间接外力集中作用在骨骼 的某一点上,遭到反复力的刺激可出现应力性骨折 〔stress fracture〕,又称疲劳骨折。应力性骨折经 常是在长间隔行军或长跑运动后发生,部位多是在接 受身体分量和一些经常受肌肉力量反复作用于其上的 骨骼,例如:第2跖骨及腓骨下1/3处,另外,腰椎、 肋骨。
应力腐蚀
▪ 资料在特定的腐蚀介质中和在静拉伸应力〔包 括外加载荷、热应力、冷加工、热加工、焊接 等所引起的剩余应力,以及裂痕锈蚀产物的楔 入应力等〕下,所出现的低于强度极限的脆性 开裂景象,称为应力腐蚀开裂。
▪ 应力腐蚀开裂是先在金属的腐蚀敏感部位构成 微小凹坑,产生细长的裂痕,且裂痕扩展很快, 能在短时间内发生严重的破坏。应力腐蚀开裂 在石油、化工腐蚀失效类型中所占比例最高, 可达50%。
▪ 应力腐蚀过程普通可分为三个阶段。第一阶段为 孕育期,在这一阶段内,因腐蚀过程部分化和拉 应力作用的结果,使裂纹生核;第二阶段为腐蚀 裂纹开展时期,当裂纹生核后,在腐蚀介质和金 属中拉应力的共同作用下,裂纹扩展;第三阶段 中,由于拉应力的部分集中,裂纹急剧生长导致 零件的破坏。
▪ 在发生应力腐蚀破裂时,并不发生明显的均匀腐 蚀,甚至腐蚀产物极少,有时肉眼也难以发现, 因此,应力腐蚀是一种非常危险的破坏。

金属的腐蚀与防护完整版课件

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指津:A 项中黄铜(铜锌合金)若发生电化学 腐蚀,被腐蚀的金属应是金属性较强的锌 而不是铜。B 项中生铁中含较多的碳,比铁 芯(几乎是纯铁)在电解质作用下更容易形 成原电池,也更容易生锈。C 项在接触电解 质溶液时,铁作原电池的负极,易被腐蚀生 成铁锈。D 项这是化学腐蚀,与电化学腐蚀 无关。
2.将经过酸洗除锈的铁钉,用饱和食盐水
3.金属腐蚀的快慢规律
(1)在同一电解质溶液中,金属腐蚀由快到慢 的顺序为:电解原理引起的腐蚀>原电池原理 引起的腐蚀>化学腐蚀>应用原电池原理有保 护措施的腐蚀>应用电解池原理有保护措施的 腐蚀。 (2)同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的 顺序为:强电解质溶液中的腐蚀>弱电解质溶 液中的腐蚀>非电解质溶液中的腐蚀。
实例
化学腐蚀 金属或合金直接与具有腐蚀性的 化学物质接触发生氧化还原反应 而消耗的过程 金属直接将电子转移给有氧化性 的物质 无电流产生(电子不定向移动) 金属单质 金属与 Cl2、O2 等物质直接反应
2.电化学腐蚀
发生 条件
电极 反应
钢铁表面吸附了一层水膜,且溶有 CO2、O2 等 气体 负极:2Fe-4e- 2Fe2+
解题导引:
解析:a 为中性环境,发生吸氧腐蚀,氧气被消 耗,气体压强减小;b 中酸性较强,发生析氢腐 蚀,有氢气放出,气体压强增大,所以红墨水柱 两边的液面变为左高右低,故 B 项错。 答案:B。
【活学活用】
1.以下现象与电化学腐蚀无关的是 (D) A.黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生 铜绿 B.生铁比软铁芯(几乎是纯铁)容易生锈 C.铁质器件附有铜质配件,在接触处易生 铁锈 D.银质奖牌久置后表面变暗
③镀锌铁发生电化学腐蚀时是锌被腐蚀, 而铁一定不会被腐蚀 ④金属发生电化学腐蚀时是较活泼金属 作负极先被腐蚀 A.①④ B.③④ C.②③ D.①② 指津:金属的电化学腐蚀也可以在中性或 碱性环境下进行;镀锌铁中锌若被腐蚀 完,Fe 也可继续被空气、水所腐蚀(即铁的 吸氧腐蚀)。
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保护参数(碳钢在联碱盐析结晶器溶液中)
保护电位 (
nv/sce)
-650 -800 -950 -1000 -1050
保护电流
密度
0 0.28 0.318 0.55 1.27 3.2
(A/m²)
腐蚀速度 (mm/y) 1.084 0.207 0.0404 0.0271 0.0170 0.0165
保护度
2020/11/11
电 位 (mv.sce) -1000
-900
-800
0.318 0.55
1:静态 2:微搅动 溶液成分:Fnh3 56 滴度
CnH3 42.5 滴度 Cl- 113 滴度 Na+ 70.5 滴度
1234 5 6 7 89 电流密度(A/m²)
阴极极化曲线
(碳钢在联碱盐析结晶器溶液中)
(%)
0 80.9 96.3 97.5 98.4 98.5
试析验时氢间情:况144小时
少量氢气泡
溶液成分:FnH3 64 滴度;CNH3 28.8 滴度;Cl- 100滴度。
试验温度:常温
引自《电化学保护在化肥生产中的应用》P74
大量析氢
一些金属的保护电位 (单位:V)
金属或合金
铁与 含氧环境 钢 缺氧环境
直流电源 +保护设备

外加电流保护法
箭头表示电流方向
地面 接线盒
埋地管道
牺牲阳极
牺牲阳极保护法
两种阴极保护示意图
阴极保护
■ 两种阴极保护的比较
牺牲阳极保护法安装简单,不需要直流电源,对周围 设备的干扰小。但牺牲阳极消耗大,难以调节在最佳保护 电位,且提供的电流较小。
外加电流阴极保护法不消耗有色金属,提供较大的保 护电流,易于监测和控制,但需要直流电源,经常对保护 系统进行检查和管理,由于电流流过的范围宽,对周围其 它金属设备产生杂散电流腐蚀。
2020/11/11
阴极保护
★阴极保护的腐蚀体系包括:土壤、海水、河水等 环境中的碳钢管道、构筑物、设备。
★确定保护电位时应考虑两个方面的因素: 第一,Epr值(越负越好);第二,析氢反应的影响 。
★腐蚀体系是否适宜采用阴极保护:测量阴极极化 曲线,确定保护电位及相应的保护电流密度。再计算保护 度,确定是否适宜采用阴极保护。
-0.5
-0.4~ 0.55
-0.85 -1.1
+0.5
+0.6~ +0.45
+0.15 -0.1
注:(1)比表数据取自1973年8月英国标准研究所制定的阴极保护规范; (2)海水指洁净,并未稀释的海水; (3)铝的阴极保护,电位不能太负,否则会加速腐蚀,产生负保护效应。
保护电流密度(钢铁)
环境 条件
第十二章 防护方法
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●电化学保护 ●控制环境方法 ●覆盖层保护
电化学保护
◆保护原理及保护参数 ◆电化学保护中的辅助电极系统 ◆直流电源和控制方式 ◆牺牲阳极法阴极保护 ◆阴极保护和阳极保护的比较 ◆电化学保护应用实例
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控制环境方法
◆除去环境中的腐蚀性物质 ◆缓蚀剂
★保护电位是基本的控制指标(在两个保护参数中)

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阴极保护
■阴极保护适合的体系
理论上,任何体系都可以。但在工程上还要求保护电 流密度比较小(在经济上才合算)。阴极保护的经济指标 ,用保护效益 Z 来衡量。
腐蚀体系的阴极极化率大,阳极极化率小(即阴极极化 曲线陡而阳极极化曲线平),则随着电位负移,金属腐蚀速 度减小快,而保护电流密度增加慢,保护效益也就较大。
■阴极保护
利用阴极保护效应减轻金属设备腐蚀的防护方法叫 做阴极保护。
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阴极区
阳极区 腐蚀金属
Ic
Icor
阴 极
Ia
阳 极
Icor=Ia=|Ic| 腐蚀电池
I
直流电源
-+
辅助 阳极
I- - +
Ic

极 Ia
Ia

极 I-
辅助 阳极
外加电流阴极保护
电流关系: |Ic| = Ia + |I-|
阴极保护的效果用保护度η表示:
ηV0V 0V100% 1V V0100%
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阴极保护
■保护参数
保护电位Epr:阴极保护中所取的极化电位。要使金 属的腐蚀速度降低到零,达到“完全保护”(η=100%),
必须取阳极反应平衡电位作为保护电位(Epr= Eea)。
(最小)保护电流密度ipr:与保护电位对应的外加极化 电流密度叫做保护电流密度。
外加电流阴极保护:所需保护电流是由直流 电源(如蓄电池、直流发电机、整流器等)提供的 ;
牺牲阳极保护:所需保护电流是由牺牲阳极 的溶解所提供的。
(牺牲阳极材料都是活泼的有色金属如锌、铝、镁。牺牲阳极的电位要足够负, 阳极极化率要小,特别是表面不能生成保护性的腐蚀产物膜,阳极溶解要均匀。)
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覆盖层保护
◆覆盖层保护概述 ◆金属覆盖层 ◆非金属覆盖层 ◆化学转化膜 ◆金属表面清洁处理
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阴极保护
■阴极保护效应
金属—电解质溶解腐蚀体系受到阴极极化时,电位 负移,金属阳极氧化反应过电位ηa减小,反应速度减小 ,这种金属腐蚀速度减小的现象,称为阴极保护效应。
Cu/饱和 CuSO4
-0.85
-0.95

比电极
Ag/AgCl/ Ag/AgCl/ Zn/洁净海水
海水
饱和KCl
-0.80
-0.75
+0.25
-0.90
-0.85
+0.15
铅 铜合金
铝 正极限值 负极限值
-0.6
-0.5~ 0.65
-0.95 -1.2
-0.55
-0.45~ 0.6
-0.90 -1.15
稀硫酸 海水 淡水 高温淡水 高温淡水
室温 流动 流动 氧饱和 脱气
Ipr(mA/ m²) 120 150 60 180 40
环境
条件
中性土壤 细菌繁殖
中性土壤 通气
中性土壤 不通气 混凝土 含氯化物 混凝土 无氯化物
Ipr(mA/m² )
400 40 4 5 1
《金属防蚀技术便览》
阴极保护
■两种阴极保护法
外加电流阴极保护示意图
E
E
|ic|
Ecor
Ecor
ia
Eea
Ee(H2/H)
Eea
lgi
Lg icor Lg ipr
lgi
Lgicor Lgipr
活化极化控制腐蚀体系
氧扩散控制腐蚀体系
两种腐蚀体系的保护电流比较
阴极保护
■阴极保护的原理
由外电路向金属通入电子,以供去极化剂还原反应所 需,从而使金属氧化反应受到抑制。当金属氧化反应速度 降低到零时,金属表面只发生去极化剂阴极反应。
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