金属腐蚀学习题
腐蚀学第一章习题
1、导出腐蚀速度mm/a与mg/dm2·d间的一般关系式。
思考题
2、什么是腐蚀?为何提出几种不同的腐蚀定义?
3、举例说明研究腐蚀的意义.
4、化学腐蚀和电化学腐蚀的区别是什么？
5、金属的主要腐蚀形态有哪些？
10、表示均匀腐蚀速度的方法有哪些？它们之间有什么联系？这些腐蚀速度表达式中，哪些是量方程式？哪些是数值方程式？它们之间的主要区别是什么？
腐蚀学第二章习题
1、计算在25℃和50℃下的F值。
2、计算Zn在L ZnSO4溶液中的电极电位（相对于SHE），换算成SCE电位值是多少？
3、计算离子活度为10-6mol/L时，Ag/Ag+、Cu/Cu2+和Fe/Fe2O3/H+的平衡电极电位以及第三个电极的pH 值。(已知：uoAg=0 , uoCu=0 , uoFe=0, uoFe2O3=mol , uoAg+= mol , uoCu2+= KJ/mol, uoH+=0)
4、计算25℃时，下列电极的标准电极电位
a)、Cu在氰化物溶液中（注意铜为1价）
b)、Ni在氨溶液中
c)、Zn在碱溶液中
5、计算Ag/AgCl电极在1mol/L NaCl溶液中的电位。
6、计算40℃氢分压P H2=时氢电极在PH=7的溶液中电极电位。
7、计算25℃时，铁在pH=的L NaCl溶液中的电极电位。
10、Zn(阳极)与氢电极(阴极)在L ZnCl2溶液中组成电池的电动势为+，求溶液的pH值。
11、把Zn浸入pH=2的 mol/LZnCl2溶液中，计算该金属发生析氢腐蚀的理论倾向。(以电位表示)
12、计算镍在pH =7的充空气的水中的理论腐蚀倾向。假定腐蚀产物为H2和Ni(OH)2, Ni(OH)2的溶度积为×10-16。
13、铜电极和氢电极(P H2=浸在Cu2+活度为１且pＨ＝１的硫酸铜溶液中组成电池，求该电池的电动势，并判断电池的极性。
14、计算在pH=0的充空气的CuSO4溶液中铜是否因腐蚀而生成Cu2+（活度为１）和H2（），并以电位差表示腐蚀倾向的大小。
类似的，计算在pH＝10的充空气的KCN溶液中(CN- 活度为是否腐蚀，假定生成Cu(CN)2–离子，其活度为10-4；且下列反应的E0 =–。
Cu(CN)2–+ e =2 CN–+ Cu
15、计算下列电池的电动势：Pt∣Fe3+ (αFe3+ = ，Fe2+(αFe2+ = ‖Ag+(αAg+ = ∣Ag，并写出该电池的自发反应，判定哪个电极为阳极？
16、计算铜电极在LCuSO4和中构成的浓差电池的电动势，忽略液界电位，写出该电池的自发反应并指出哪个电极为阳极？
17、计算40℃时下列电池的电动势：Pt∣O2（），H2O，O2（）∣Pt，并指出该电池的极性，哪个电极
为阳极？
18、计算氢电极(PH2=1atm)和氧电极(PO2= atm)在溶液中组成电池的电动势，并指出该电池的极性，哪个电极为阳极？
19、计算银浸在是否会腐蚀而生成AgCl，其腐蚀倾向有多大（用电位表示）？
20、当银浸在pH＝9的充空气的KCN溶液中，CN- 活度为，Ag(CN)2–活度为时，是否会发生析氢腐蚀？
21、Zn浸入CuCl2溶液中将发生什么反应？当Zn2+/Cu2+的活度比是多少时此反应将停止？
22、计算由铁和铅电极在等活度的Fe2+ 和Pb2+ 溶液中组成电池的电动势。当此电池短路时，哪个电极倾向于腐蚀？
23、计算上题在pH=10的被空气饱和的碱溶液中的电动势。若此电池被短路，哪个电极被腐蚀？假定腐蚀产物为HPbO2–，其活度为，而铁是钝化的，其电位接近氧电极，且
HPbO2–+ H2O +2e = Pb +3OH– E0 =–
24、已知Fe2++2e = Fe, Eo= , Fe3++e = Fe2+, Eo=；
计算Fe3++3e = Fe的标准电位Eo。
25、已知O2 + 2 H2O +4e = 4OH–, Eo= , 计算O2 + 4 H+ +4e = 2 H2O 的标准电位Eo。
26、计算使Fe在PH=3的溶液中腐蚀停止所需的氢气压力。(逸度)
27、计算如上题中使铁在充空气的水中具有腐蚀产物Fe(OH)2的腐蚀停止所需的氢气压力。Fe(OH)2的溶度积为×10-15。
28、计算停止镉在25℃充空气的水中腐蚀所需的氢气压力。
作为腐蚀产物，Cd(OH)2的溶度积为×10-14
29、在装有pH=的稀硫酸并有1atm氢气覆盖的铜槽中，酸中的最大污染量(以mol/L表示)是多少？如果氢分压减小到10-4atm，求相应的Cu2+污染量。
30、根据本章图1–12电位–pH图，写出对应于线⑥Fe和Fe3O4、⑤Fe3O4和Fe2O3及②Fe2+ 和Fe2O3的平衡反应。计算每条线的斜率dE/dpH及线②和⑤的交点（设Fe2+的活度为10-6）。
31、⑴计算Zn在pH=0的酸中和Fe在充空气的中性水中的腐蚀的电池的驱动电动势（在没有特别指明的情况下，一般假定电极表面附近金属离子的浓度为10-6mol/L）。
⑵计算下列反应的自由能变化：
Zn (s) + 2HCl (aq) = ZnCl2 (aq) + H2 (g)； Fe (s) +1/2O2 (g) + H2O (l) = Fe(OH)2 (aq)
⑶将你从电动势得到的结果与由标准摩尔生成自由能算出的结果进行比较。
思考题
1、腐蚀倾向的热力学判据是什么？以Fe为例，说明它在潮湿大气中可否自发生锈。
3、什么是电位—pH图？举例说明其用途及局限性。
4、什么是腐蚀电池？有哪些类型？举例说明可能引起的腐蚀种类。
5、举例说明腐蚀电池的工作历程。
6、有人说，工业纯锌在稀硫酸中的腐蚀属于电化学腐蚀。是由于锌中含有杂质形成微电池引起的，这种说法对吗？为什么？
7、金属化学腐蚀与电化学腐蚀的基本区别是什么？
腐蚀学第三章习题
1、铁电极在pH=的电解液中以0.001A/cm2的电流密度阴极极化到电位(相对1mol/L甘汞电极)时的氢
过电位是多少？(已知：1mol/L甘汞电极相对标准氢电极的标准电极电位为
2、当H+离子以0.001A/cm2放电时的阴极电位为(相对25℃、LKCl溶液中的Ag/AgCl电极)，问①相对
SHE的阴极电位是多少？
②如果电解液的PH=1，氢过电位多大？
(已知：25℃、溶液中的Ag/AgCl电极相对标准氢电极的标准电极电位为
3、在pH=10的电解液中，铂电极上氧的析出电位为(SCE)，求氧的析出过电位。
4、Cu2+离子从溶液中沉积到Cu电极上的电位为(相对1M甘汞电极)，计算该电极的极化值。该电极发
生的是阴极极化还是阳极极化？
5、计算25℃下1-电子和2-电子电荷传递过程的阳极Tafel常数b A，对每一过程的传递系数都取α=。
6、计算下列二过程的电荷传递过电位：
（1）Zn以10A/m2的速度溶解；
（2）氢在Zn上以10 A/m2的速度析出。
对于Zn的溶解，取b A得算术平均值和io的几何平均值（从有关表中查得Zn溶解反应的b=~，io=10-3 A/m2~10-1 A/m2）。
7、金属在溶液中平衡电位与该金属上阴极还原反应的平衡电位之差为。假定|b C|=2b A=，每一过程的
io=10-1A/m2,计算该金属的腐蚀速度。为了进行有效的计算需做什么假设？
8、25℃时，Zn在海水中的腐蚀电位为–(SCE)，计算其腐蚀速度（认为Zn表面附近的c Zn2+=10-6mol/L，
Zn溶解反应的b=~，io=10-3 A/m2~10-1 A/m2）。
9、计算25℃下从1mol/kgCuSO4溶液中阴极电沉积时的极限电流密度。已知D Cu2+=2×10-10m2/s，扩散层
厚度为100μm。
10、当50℃的溶液轻微搅动时，从含Ni2+离子的溶液中沉积Ni的极限电流密度为500A/m2，
a)计算60℃下反应活化能Q= 50KJ/mol时的i L。
b)若温度升高至65℃，同时增加搅拌速度使扩散层厚度减半，计算这时的i L。
c)计算50℃下以480A/m2的电流沉积时的浓差过电位。
(提示：根据Arrhenius方程，反应速度常数k与温度T的关系为 k=Aexp(-Q/RT)，可以导出ln(V T2/V T1)=- Q/R(1/T2-1/T1),或ln(i T2/i T1)= Q(T2-T1)/(RT1T2),式中i T1和i T2分别为温度T1和T2下的反应电流，Q为活化能，R为气体常数)
11、将Zn电极和汞电极浸在pH=的除去空气的HCl溶液中短路，当每个电极的总暴露面积为10cm2时，问通过电池的电流多大？Zn相应的腐蚀速度是多少（以g/m2·d为单位）？已知Zn的腐蚀电位为–（相对1mol/L甘汞电极）。
12、低碳钢在pH=2的除去空气的溶液中，腐蚀电位为–（相对饱和Cu–CuSO4电极）。对于同样的钢的氢过电位（单位为V）遵循下列关系：=+，式中i单位为A/cm2。假定所有的钢表面近似的作为阴极，计算腐蚀速度（以mm/a为单位）。
13、对于稀的镉汞齐在除去空气的含Cd2+的溶液中，忽略浓差极化，并假定汞齐近似作为整个阴极。试推导腐蚀速度相对于pH的斜率的表达式。
14、P t在除空气的PH=的H2SO4中，以0.01 A/cm2的电流进行阴极极化时的电位为(SCE)，而以0.1 A/cm2阴极极化时的电位为(SCE)。计算在此溶液中H+在Pt上放电的交换电流密度io和塔菲尔常数b C。
(已知：SCE相对标准氢电极的标准电极电位为
15、对于小的外加电流密度I，阳极活化过电位遵循关系式：η=ki，推导k与交换电流密度io的关
系。假定Tafel常数b A= b C=。
16、25℃的0. 5mol/L的硫酸，以0.2m/s的流速通过铁管。假定所有的铁表面作为阴极，Tafel斜率
为±，而且Fe /Fe2+和氢在Fe上的交换电流密度分别为10-3和10-2 A/m2，求铁管的腐蚀电位和腐蚀速度（以mm/a为单位）。
17、F e在腐蚀溶液中，低电流密度下线性极化的斜率dE/di=2mV/(μA·cm-2)，假定b A= b C=，试计算
其腐蚀速度（以g/m2·d为单位）。
18、已知铁电极发生的电化学腐蚀受活化极化控制，如果b a=、 b k=和 R p=185Ω/cm2，求i C和V L。
思考题
1、举例说明有哪些可能的阴极去极化剂？当有几种阴极去极化剂同时存在时，如何判断哪一种发生
还原的可能性最大？自然界中最常见的阴极去极化反应是什么？
2、从腐蚀电池出发，分析影响电化学腐蚀速度的主要因素。
3、在活化极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么？
4、浓差极化控制下决定腐蚀的主要因素是什么？
5、混合电位理论的基本假说是什么？它在哪些方面补充、取代或发展了经典微电池腐蚀理论？
6、什么是腐蚀极化图？举例说明其应用。
7、试用腐蚀极化图说明电化学腐蚀的几种控制因素以及控制程度的计算方法。
8、什么是腐蚀电位？试用混合电位理论说明氧化剂对腐蚀电位和腐蚀速度的影响。
9、试用混合电位理论分析多电极腐蚀体系中各金属的腐蚀行为。
10、什么是差异效应？产生负差异效应的原因是什么？
第三章和第四章习题
1．假定所有的Zn表面起阴极作用，Tafel斜率为±，Zn和H2在Zn上的交换电流密度分别为0.1 A/m2和10-4A/m2，求Zn在1N盐酸中的腐蚀电位和腐蚀速度(以mm/a为单位)
2．含有L的O2(25℃，的水以40L/min的流速流进钢管，流出的水中含有L的氧。假定所有的腐蚀集中在30m2的形成Fe2O3的加热区域，求腐蚀速度（以g/m2·d为单位）。
3．浸在除去空气的稀硫酸中的两种钢以不同的速度腐蚀，当它们连成一个电池时，发现它们之间有小的电位差，试问在此电池中哪种钢为阳极，用极化图说明。
4．估算Fe和45号钢在20℃不加搅拌的3%NaCl溶液中的腐蚀速度。
5．不锈钢搅拌轴，放在含氧酸的贮槽中，氧在该酸中溶解度为0.0005M，溶解氧的扩散系数D＝10－5cm2/sec。假设不锈钢在这种酸中的I致钝＝2A/m2。试问以下两种情况中不锈钢所处的状态，为什么？
（1）当搅拌轴不动时，氧的扩散层厚度δ＝0.05cm
（2）当搅拌轴转动时，氧的扩散层厚度δ＝0.001cm
6．对氧去极化腐蚀为什么有时提到当阴极面积加大时腐蚀加快，而有时说，合金中微阴极数量增加时，对腐蚀速度没有什么影响？这是否矛盾？如何解释？
7．请比较析氢腐蚀和吸氧腐蚀的特点。
8．画出金属(铁)的阳极钝化曲线，并说明该曲线上各特性点的物理意义。
9．铁在稀硝酸和浓硝酸中的腐蚀行为有何区别？试用极化图分析之。
第四章思考题
1．什么是析氢腐蚀？发生析氢腐蚀的必要条件是什么？
2．在稀酸中工业锌为什么比纯锌腐蚀速度快？酸中若含有Pb2+离子，为什么会降低锌的腐蚀速度？
3．说明影响析氢腐蚀的主要因素及防止方法，并解释其理由。
4．什么是吸氧腐蚀？发生吸氧腐蚀的必要条件是什么？
5．说明吸氧腐蚀的阴极控制过程及其特点。
6．影响吸氧腐蚀的主要因素是什么？为什么？
7．比较析氢腐蚀和吸氧腐蚀的特点。
8．碳钢的成分和组织对其在酸中和海水中的腐蚀的影响如何？为什么？
9．分析比较工业锌在中性NaCl和稀盐酸中的腐蚀速度及杂质的影响。
第五章习题
1．如果Fe上钝化膜的电阻率ρ为108Ω·m，平均厚度为4nm。当电流密度i p=2A/m2时，问跨越此膜的iR降多大？假定此iR降是造成E pp与Fe/Fe3O4，H+的理论平衡电极电位间的差值，试计算Fe 的E pp。（注意：钝化膜的厚度、成分和电阻率都可能与pH值有关，因此，此差值也随着pH条件而变。可设pH=0进行计算。实验值为~（SHE），这要能是由于吸附氧层引起的。）
2．不搅拌的硝酸的还原极限电流密度可近似的由下式表示： i L =L 5m5/3。式中m为HNO3的质量摩尔浓度。如果Ti和Fe在此酸中的i pp分别为5和2000A/m2，求钝化这两种金属各需多大浓度的硝酸。
3．分别计算Fe和Fe–18Cr–8Ni不锈钢在3%Na2SO4中的钝化所必须的氧的最低浓度（以mL/L为单位计）。25℃下O2在溶液中的扩散系数D=2×10-5cm2/s，从实验测得的Fe和Fe–18Cr–8Ni不锈钢在此溶液中的阳极钝化曲线中得到的临界钝化电流密度i pp分别为104A/m2和A/m2。
4．在25℃除去空气的硫酸中，测得下表中的数据：
根据此表中的数据，对Fe–Cr合金，可求出i pp和i p对Cr含量的函数关系：
lgi pp = –[Cr]
lg i p =0。3–[Cr]
式中[Cr]为Cr在Fe中的重量百分数。从这两个表达式可看出i p对[Cr]的敏感性要比i pp对[Cr]的敏感性大得多。现在实验测得3%的Cr钢的i pp为3kA/m2 ~ 4kA/m2，i p为1.5A/m2 ~ 2A/m2。试用上述经验公式求出3%的Cr钢的i pp和i p，并与实测值进行比较。
5．计算下列电池的电动势：
不锈钢∣O2（），L ZnSO4（pH=）∣Zn
假定钝化的不锈钢作为可逆氧电极。别外问每改变 O2的压力，电动势改变多少？
6．Fe在L H2SO4中稳态钝化电流密度为7μA/cm2，计算每分钟有多层Fe原子从光滑电极表面上除去？
思考题
1．什么是金属的钝化？金属的阳极钝化和自钝化的差别是什么？
2．画出金属的阳极钝化曲线，并说明该曲线上各特性区和特性点的物理意义。
3．衡量金属钝化性能好坏的电化学参数是什么？
4．简要阐述钝化的成相膜理论和吸附理论，这两种理论有何不同之处？
5．什么是过钝化现象？过钝化对金属的腐蚀有何影响？
6．Fe在稀硝酸和浓硝酸中的腐蚀行为有何区别？试用极化图分析。
7．金属发生自钝化的条件是什么？试举例用极化图说明。
8．若金属自钝化的阴极过程由扩散控制，试用极化图分析影响腐蚀速度的因素。
9．试用极化图分析氧对金属腐蚀影响的双重性。
10．试述Cl-离子对金属钝化的影响，为什么？
11．有哪些措施可使处于活化—钝化不稳定状态的金属进入稳定的钝态？用极化图说明。
第六章习题
1、在阴极氧的扩散控制下，发生电偶腐蚀的两金属的面积比对电偶的影响如何？导出电偶效应与两
金属面积比的关系。
2、如果一金属部分浸入电解液中，使阴、阳极区永久固定且阴、阳极间的溶液电阻R为Ω，金属和
阴极去极化反应的初始电位差为，假定b C = 2b A =，阴、阳极电极反应的交换电流都是10–1A/m2，求该金属的腐蚀速度并与假定R=0时的腐蚀速度进行比较。
3、曝露于海水中的18–8型不锈钢中的一个蚀坑以每年0.5cm的深度增长，这个速度相当于蚀坑底
部流过多大的平均电流密度？
4、5个铁铆钉，每个的总暴露面积为3.2cm2，插入暴露面积为7430cm2的铜板中，此板浸入一充空气
的搅拌着的电解液中。已知该溶液中未铆接时的铁以0.165mm/a的速度腐蚀。
（1）问铆接后铁铆钉的腐蚀速度多大（以mm/a计）？
（2）若同样尺寸的5个铜铆钉插入同样尺寸的铁板，问铁板的腐蚀速度多大？
思考题
1、全面腐蚀和局部腐蚀有哪些主要区别？
2、什么叫电偶腐蚀？用混合电位理论阐述其基本原理。影响电偶腐蚀的主要因素是什么？
3、点蚀电位E br和再钝化电位E rp是怎么得到的？它们能说明什么问题？
4、点蚀产生的条件和诱发因素是什么？衡量材料耐点蚀性能好坏的电化学指标有哪些？
5、简要阐述点蚀机理及防止措施。
6、阐述缝隙腐蚀的作用机理和影响因素。比较缝隙腐蚀和点蚀有何相同和不同处？
7、为什么说丝状腐蚀是缝隙腐蚀的一种特殊形式？其影响因素和防止办法有哪些？
8、晶间腐蚀焊缝腐蚀和刀线腐蚀产生的原因分别是什么？热处理制度对奥氏体不锈钢和铁素体不
锈钢产生晶间腐蚀有何不同之处？
9、哪些金属材料易产生选择性腐蚀？阐述黄铜脱锌的机理和防止办法。
10、什么叫石墨化腐蚀？这种腐蚀有什么特点？
第六章习题
思考题
1．比较应力腐蚀断裂、氢致开裂和腐蚀疲劳在产生条件上各有何特点？
2．应力腐蚀断裂有何特征？
3．防止应力腐蚀断裂的主要措施有哪些？
4．金属中的氢是怎么来的？在金属中以什么形式存在？
5．什么是腐蚀疲劳？与纯机械疲劳和应力腐蚀断裂相比有何特点？
6．什么是孔蚀，也孔蚀与缝隙腐蚀有什么异同点？
7．什么叫磨损腐蚀？有几种腐蚀形态？说明其作用机理。
第八章习题
思考题
1、农村大气、工业大气和海洋大气的主要组成有何区别？对大气腐蚀有何影响？
2、大气腐蚀有几种类型？其腐蚀机理各有何特点？
3、什么叫相对湿度？在相对湿度小于100%时，金属表面上为什么会形成水膜？
4、影响大气腐蚀的主要因素有哪些？SO2和固体尘粒为什么会加速大气腐蚀？
5、防止大气腐蚀的主要措施有哪些？
6、海水腐蚀的主要特征是什么？与海水的组成和性质有何关系？
7、影响海水腐蚀的主要因素和防止方法是什么？
8、土壤腐蚀有哪些类型？说明引起各种土壤腐蚀的原因。
9、阐述土壤腐蚀的主要影响因素和防止方法。
10、土壤中细菌和杂散电流为什么会引起土壤中金属的腐蚀？如何抑制这两种腐蚀？
第十章
习题
思考题
1．为了控制腐蚀，在选材上应考虑哪些问题？
2．如何从设计上减少或防止金属腐蚀？
3．什么是缓蚀剂？从缓蚀机理角度缓蚀剂分为几类？
4．试分析不同缓冲剂的作用机理。
5．阴极保护的基本参数是什么？如何确定？
6．实现阴极保护的方法有哪些？不同方法常用哪些材料作为阳极？
7．阴极保护有何特点？如何确定阳极保护参数？
电流腐蚀”，如何防止和减轻这类腐蚀造成的危害？(10分)
不锈钢腐蚀实验报告
不锈钢腐蚀行为及影响因素的综合评价 洪宇浩 实验一、钝化曲线法评价不同种不锈钢在同一介质中的腐蚀能力 1.实验目的 ●掌握金属腐蚀原理和金属钝化原理 ●掌握不锈钢阳极钝化曲线的测量 ●掌握恒电位仪软件的操作 2.实验原理 3.实验步骤 本实验测试430不锈钢（黑）和304不锈钢（黄）在0.25mol/L H2SO4和含1.0% NaCl 的0.25mol/L H2SO4中钝化曲线. 电位：-0.60 →1.20 V，50 mV/s 4.注意事项 ●电极的处理 ●灵敏度的选择 5.实验结果 1、304钢在0.25mol/L H2SO4的钝化曲线
-800 -600-400-20002004006008001000 -8-6 -4 -2 2 电流(m A ) 电位(mV) -293,1.841 -139,0.635410,0.235 904,0.708 2、304钢在含1.0% NaCl 的0.25mol/L H 2SO 4 中的钝化曲线. -800 -600-400-20002004006008001000 -7-6-5-4-3-2-1 01电流(m A ) 电位(mV) (-267, 0.59829) (-69, 0.38967) (398, 0.20901) (799, 0.38485) 3、430钢在0.25mol/L H 2SO 4中的钝化曲线.
-800 -600-400-200020040060080010001200 -4-202468 1012电流( m A ) 电位(mV) (-287, 11.133) (930, 1.7327) (174, 1.1011) (-21, 1.5724) 4、430钢在含1.0% NaCl 的0.25mol/L H 2SO 4中的钝化曲线. -600 -400 -200 200 400 -10 -5 5 10 15 20 电流(m A ) 电位(mV) (-221, 15.914) (180, 1.1999) (328, 1.9463) (-84, 4.9479)
腐蚀电化学实验报告
腐蚀电化学分析 杨聪仁教授编撰一、实验目的 以电化学分析法测量金属在不同环境下的腐蚀速率。 二、实验原理 2-1 腐蚀形态 腐蚀可被定义为材料受到外在环境的化学侵蚀而导致退化的象。大多数材料的腐蚀包含了由电化学引起的化学侵蚀。我们可根据被腐蚀金属的表面，简便地将腐蚀型态分类，如图一。有许多类型易被辨识，但各种腐蚀类型彼此间都有某种程度的关连。这些类型包括： 均匀或一般侵蚀腐蚀应力腐蚀 化学或两金属腐蚀冲蚀腐蚀 孔蚀腐蚀涡穴损伤 间隙腐蚀移擦腐蚀 粒间腐蚀选择性腐蚀 均匀或一般侵蚀腐蚀 均匀腐蚀是指当金属处于腐蚀环境时，金属整个表面会同时进行电化学反应。就重量而言，均匀腐蚀是金属所面临的最大腐蚀破坏，尤其是对钢铁来说。然而，它很容易藉由保护性镀层、抑制剂及阴极保护等方法来控制。 化学或两金属腐蚀 由于不同金属具有不同的电化学电位，因此当要将不同金属放在一起时，必须格外小心，以免产生腐蚀现象。两金属化学腐蚀的另一个重要考虑因素是阳极与阴极的比率，也就是面积效应(area effect)。阴极面积大而阳极面积小是一种不利的面积比率，因为当某特定量的电流经过金属对时，例如不同尺寸的铜极及铁极，小电极的电流密度会远大于大电极，因此小阳极将会加速腐蚀。所以大阴极面积对小阳极面积的情形应尽量避免。 孔蚀腐蚀 孔蚀是会在金属上产生空孔的局部腐蚀类型。此类型的腐蚀若造成贯穿金属的孔洞，则对工程结构会有相当的破坏效果。但若没有贯穿现象，则小蚀孔有时对工程设备而言是可接受的。孔蚀通常是很难检测的，这是因为小蚀孔常会被腐蚀生成物覆盖所致。另外蚀孔的数目及深度变化也很大，因此对孔蚀所造成的破坏不太容易做评估。也因为如此，由于孔蚀的局部本质，它常会导致突然不可预测的破坏。蚀孔会在腐蚀速率增加的局部区域发生。金属表面的夹杂物，其他结构不均匀物及成份不均匀处，都是蚀孔开始发生的地方。当离子和氧浓度差异形成浓淡电池时也可产生蚀孔。 间隙腐蚀是发生于间隙及有停滞溶液之遮蔽表面处的局部电化学腐蚀。若要产生间隙腐蚀，必须有一个间隙其宽度足够让液体进入，但却也可使液体停滞不流出。因此，间隙腐蚀通常发生于开口处有百万分之几公尺或更小宽度的间隙。 粒间腐蚀
金属腐蚀学习题
金属腐蚀学习题 腐蚀科学第1章练习 1。导出了腐蚀速率mm/a和mg/dm2 d之间的一般关系 思考问题 2，什么是腐蚀？为什么提出了几种不同的腐蚀定义？3.用实例说明研究腐蚀的重要性。 4，化学腐蚀和电化学腐蚀有什么区别？5.金属的主要腐蚀形式是什么？ 10，表示均匀腐蚀速率的方法有哪些？他们之间有什么联系？这些腐蚀速率表达式中哪一个是定量方程？哪些是数值方程？他们之间的主要区别是什么？ 腐蚀科学第二章练习 1，计算25℃和50℃下的2.3RT/F值 2。计算锌在0.3摩尔/升硫酸锌溶液中的电极电位(相对于SHE)，SCE 电位值是多少？3.当离子活度为10-6摩尔/升时，计算银/银离子、铜/铜离子和铁/fe2o 3/氢离子的平衡电极电位和第三电极的pH值(众所周知，uoag = 0，uocu = 0，uofe = 0，uofe2o3 =-742.xxxx年0.5cm深度增加，这一速度相当于 底坑部分的平均电流密度过大？将 4和5个铁铆钉(每个铆钉的总暴露面积为3.2cm2)插入暴露面积为7430cm2的铜板中，并将该铜板浸入充满 气体的搅拌电解液中。众所周知，这种溶液中的铁在未铆接时会以
0.165毫米/年的速度腐蚀。 (1)铆接后铁铆钉的腐蚀速率(毫米/年)是多少？ (2)如果将5个相同尺寸的铜铆钉插入相同尺寸的铁板中，铁板的腐蚀速率是多少？ 思考问题 1总腐蚀和局部腐蚀的主要区别是什么？ 2，什么是电偶腐蚀？混合势理论被用来解释它的基本原理。影响电偶腐蚀的主要因素是什么？3.点蚀电位Ebr和再钝化电位Erp是如何获得的？他们能告诉我们什么？ 4，点蚀的条件和诱发因素是什么？测量材料抗点蚀能力的电化学指标是什么？5.简述点蚀机理及预防措施 6，阐述缝隙腐蚀的机理及其影响因素缝隙腐蚀和点蚀有什么异同？ 7.为什么丝状腐蚀是缝隙腐蚀的一种特殊形式？影响因素和预防措施是什么？ 8、晶间腐蚀、焊缝腐蚀和刀线腐蚀的原因分别是什么？奥氏体不锈钢和 号铁素体不锈钢的晶间腐蚀有什么区别？ 9，哪些金属材料容易发生选择性腐蚀？阐述了黄铜脱锌的机理及其预防方法。 10，什么是石墨化腐蚀？这种腐蚀的特点是什么？ 第6章练习 思考问题
金属腐蚀与防护的实验报告中南大学粉冶院
实验一恒电位法测定阳极极化曲线 一、目的 1．了解金属活化、钝化转变过程及金属钝化在研究腐蚀与防护中的作用。 2．熟悉恒电位测定极化曲线的方法。 3．通过阳极极化曲线的测定，学会选取阳极保护的技术参数。 二、实验基本原理 测量腐蚀体系的极化曲线，实际就是测量在外加电流作用下，金属在腐蚀介质中的电极电位与外加电流密度（以下简称电密）之间的关系。 测量极化曲线的方法可以采用恒电位和恒电流两种不同方法。以电密为自变量测量极化曲线的方法叫恒电流法，以电位为自变量的测量方法叫恒电位法。 一般情况下，若电极电位是电密的单值函数时，恒电流法和恒电位法测得的结果是一致的。但是如果某种金属在阳极极化过程中，电极表面壮态发生变化，具有活化/钝化变化，那么该金属的阳极过程只能用恒电位法才能将其历程全部揭示出来，这时若采用恒电流法，则阳极过程某些部分将被掩盖，而得不到完整的阳极极化曲线。 在许多情况下，一条完整的极化曲线中与一个电密相对应可以有几个电极电位。例如，对于具有活化/钝化行为的金属在腐蚀体系中的阳极极化曲线是很典型的。由阳极极化曲线可知，在一定的电位范围内，金属存在活化区、钝化过渡区、钝化区和过钝化区，还可知金属的自腐蚀电位（稳定电位）、致钝电密、维钝电密和维钝电位范围。 用恒电流法测量时，由自腐蚀电位点开始逐渐增加电密，当达到致钝电密点时金属开始钝化，由于人为控制电密恒定，故电极电位突然增加到很正的数值（到达过钝化区），跳过钝化区，当再增加电密时，所测得的曲线在过钝化区。因此，用恒电流法测不出金属进入钝化区的真实情况，而是从活化区跃入过钝化区。 图1 恒电位极化曲线测量装置
三、实验仪器及药品 电化学工作站CHI660D、铂电极、饱和甘汞电极、碳钢、天平、量筒、烧杯、 电炉、水砂纸、U型管 蒸馏水、碳酸氢铵、浓氨水、浓硫酸、琼脂、氯化钠、氯化钾、无水乙醇、棉花 四、实验步骤 1.琼脂-饱和氯化钾盐桥的制备 烧杯中加入3g琼脂和97ml蒸馏水，使用水浴加热法将琼脂加热至完全溶解。然后加入30克KCl充分搅拌，KCl完全溶解后趁热用滴管或虹吸将此溶液加入已事先弯好的玻璃管中，静置待琼脂凝结后便可使用。 2.溶液的配制 (a) H2SO4溶液（0.5 M）的配制：烧杯内放入475 mL去离子水，加入 浓硫酸25 mL，搅拌均匀待用; (b) NH4HCO3-NH4OH溶液的配制：烧杯中放入700 mL去离子水，加 入160 g NH4HCO3，65 mL浓氨水，搅拌均匀。 (c) 饱和氯化钠溶液的配制。 3.操作步骤 （1）用水砂纸打磨工作电极表面，并用无水乙醇棉擦试干净待用。 （2）将辅助电极和研究电极放入极化池中，甘汞电极浸入饱和KCl溶液 中，用盐桥连接二者，盐桥鲁金毛细管尖端距离研究电极1～2mm左右。 按图1连接好线路并进行测量。 （3）测碳钢在H2SO4溶液和NH4HCO3-NH4OH溶液中的开路电压，稳定 5min。 （4）在-0.9 V和1.2 V (相对饱和甘汞电极：SCE)，以0.05，0.01和0.005 Vs-1的扫描速度测定碳钢在H2SO4溶液和NH4HCO3-NH4OH溶液中阳极极 化曲线。 （5）存储数据，转化为TXT文本，用ORIGIN软件做图。 五、实验结果及数据处理 1.绘制碳钢在H2SO4溶液和NH4HCO3-NH4OH溶液中阳极极化曲线；
腐蚀的基本类型
腐蚀的基本类型 论文导读：而引起的变质和破坏统称为腐蚀。材料腐蚀的现象和机理比较复杂。腐蚀控制技术涉及面广。腐蚀控制，免费论文，腐蚀的基本类型。关键词：腐蚀，材料腐蚀，腐蚀控制 一般而言，金属、混凝土、木材等材料受周围环境介质的影响而发生的化学、电化学和物理等反应，而引起的变质和破坏统称为腐蚀，其中也包括上述因素与机械因素、生物因素等的共同作用。金属腐蚀的主要对象，其中尤以钢铁的腐蚀最为常见，危害、损害性极大。 一、腐蚀的概念及分类 （一）腐蚀的概念 腐蚀是材料与其环境间的物理化学作用引起材料本身性质的变化，如铁的生锈是金属腐蚀的普遍形式，又如氢氧化钠破坏肌肉和植物纤维。材料的腐蚀是包括材料本身和环境介质两者在内的一个具有反应作用的体系，腐蚀反应的场所，首先是材料和腐蚀性介质之间相界面处。材料包括金属和非金属材料，如碳钢及其合金、有色金属、塑料、混凝土和木材等，在一个腐蚀系统中，对材料行为起决定性作用的是化学成分、组织结构和表面形态。材料的周围环境介质包括与其接触的气体、液体和固体以及周围环境条件，如温度、压力、速度、光照、辐射、生物条件等。这个作用包括化学的、电化学的、机械的、生物的以及物理的作用。 采用科学的方法防止或者控制腐蚀的危害作用的工程，称为腐蚀工程。（二）材料腐蚀的分类及特征
材料腐蚀的现象和机理比较复杂，材料腐蚀的分类方法也有许多，根据不同的起因、机理和破坏形式而有各种方法。以下介绍几种常用的分类方法。 1．按腐蚀机理分类 通常材料腐蚀按照腐蚀机理可以分为金属化学腐蚀、金属电化学腐蚀、结晶腐蚀、物理化学复合腐蚀。 （1）化学腐蚀：是指金属表面与非电解质直接发生纯化学反应而引起的破坏、其特点是在反应过程中没有电流产生。如铝在四氯化碳、三氯甲烷或乙醇中的腐蚀，镁或钛在甲醇中的腐蚀、物理化学复合腐蚀。 （2）电化学腐蚀：是指金属表面与离子导电的介质发生化学反应而产生的破坏。在反应过程中有电流产生，腐蚀金属表面上存在着阴极和阳极。阳极的反应是金属原失去电子而成为离子状态转移到介质中，成为阳极氧化反应。阴极反应是介质中的去极化剂吸收来自阳极的电子，成为阴极还原过程。这两个反应是相互独立而又同时进行的，称之为一对共轭反应。有阴阳极组成了短路电流，腐蚀过程中有电流产生。如金属在潮湿大气、海水、土壤及酸、碱、盐溶液中的腐蚀均属这一类。电化学腐蚀比较普遍，对金属结构的危害比较严重。 （3）结晶腐蚀：是指因酸、碱、盐等腐蚀介质侵入到建筑物或材料内部生成结晶盐，由于结晶盐的体积膨胀作用使建筑物或材料内部产生应力而引起的破坏现象。结晶腐蚀是工业厂房、非金属设备常见的腐蚀类型。
金属腐蚀学习题教学文案
金属腐蚀学习题
腐蚀学第一章习题 1、导出腐蚀速度mm/a与mg/dm2·d间的一般关系式。 思考题 2、什么是腐蚀?为何提出几种不同的腐蚀定义? 3、举例说明研究腐蚀的意义. 4、化学腐蚀和电化学腐蚀的区别是什么？ 5、金属的主要腐蚀形态有哪些？ 10、表示均匀腐蚀速度的方法有哪些？它们之间有什么联系？这些腐蚀速度表达式中，哪些是量方程式？哪些是数值方程式？它们之间的主要区别是什么？ 腐蚀学第二章习题 1、计算在25℃和50℃下的2.3RT/F值。 2、计算Zn在0.3mol/L ZnSO4溶液中的电极电位（相对于SHE），换算成SCE电位值是多少？ 3、计算离子活度为10-6mol/L时，Ag/Ag+、Cu/Cu2+和Fe/Fe2O3/H+的平衡电极电位以及第三个电极的pH值。(已知：uoAg=0 , uoCu=0 , uoFe=0, uoFe2O3=-742.200KJ/mol , uo= 77.12KJ/mol , uoCu2+=65.52 KJ/mol, uoH+=0) Ag+ 4、计算25℃时，下列电极的标准电极电位 a)、Cu在氰化物溶液中（注意铜为1价） b)、Ni在氨溶液中 c)、Zn在碱溶液中 5、计算Ag/AgCl电极在1mol/L NaCl溶液中的电位。 6、计算40℃氢分压P H2=0.5atm时氢电极在PH=7的溶液中电极电位。 7、计算25℃时，铁在pH=9.2的0.5mol/L NaCl溶液中的电极电位。 10、Zn(阳极)与氢电极(阴极)在0.5mol/L ZnCl2溶液中组成电池的电动势为+0.590V，求溶液的pH值。 11、把Zn浸入pH=2的0.001 mol/LZnCl2溶液中，计算该金属发生析氢腐蚀的理论倾向。(以电位表示) 12、计算镍在pH =7的充空气的水中的理论腐蚀倾向。假定腐蚀产物为H2和Ni(OH)2, Ni(OH)2的溶度积为1.6×10-16。 13、铜电极和氢电极(P H2=0.2MPa)浸在Cu2+活度为１且pＨ＝１的硫酸铜溶液中组成电池，求该电池的电动势，并判断电池的极性。 14、计算在pH=0的充空气的CuSO4溶液中铜是否因腐蚀而生成Cu2+（活度为１）和H2（0.1MPa），并以电位差表示腐蚀倾向的大小。
腐蚀电化学实验报告
腐蚀电化学分析 杨聪仁教授编撰 一、实验目的 以电化学分析法测量金属在不同环境下的腐蚀速率。 二、实验原理 2-1 腐蚀形态 腐蚀可被定义为材料受到外在环境的化学侵蚀而导致退化的象。大多数材料的腐蚀包含了由电化学引起的化学侵蚀。我们可根据被腐蚀金属的表面，简便地将腐蚀型态分类，如图一。有许多类型易被辨识，但各种腐蚀类型彼此间都有某种程度的关连。这些类型包括： 均匀或一般侵蚀腐蚀应力腐蚀 化学或两金属腐蚀冲蚀腐蚀 孔蚀腐蚀涡穴损伤 间隙腐蚀移擦腐蚀 粒间腐蚀选择性腐蚀 均匀或一般侵蚀腐蚀 均匀腐蚀是指当金属处于腐蚀环境时，金属整个表面会同时进行电化学反应。就重量而言，均匀腐蚀是金属所面临的最大腐蚀破坏，尤其是对钢铁来说。然而，它很容易藉由保护性镀层、抑制剂及阴极保护等方法来控制。 化学或两金属腐蚀 由于不同金属具有不同的电化学电位，因此当要将不同金属放在一起时，必须格外小心，以免产生腐蚀现象。两金属化学腐蚀的另一个重要考虑因素是阳极与阴极的比率，也就是面积效应(area effect)。阴极面积大而阳极面积小是一种不利的面积比率，因为当某特定量的电流经过金属对时，例如不同尺寸的铜极及铁极，小电极的电流密度会远大于大电极，因此小阳极将会加速腐蚀。所以大阴极面积对小阳极面积的情形应尽量避免。
孔蚀腐蚀 孔蚀是会在金属上产生空孔的局部腐蚀类型。此类型的腐蚀若造成贯穿金属的孔洞，则对工程结构会有相当的破坏效果。但若没有贯穿现象，则小蚀孔有时对工程设备而言是可接受的。孔蚀通常是很难检测的，这是因为小蚀孔常会被腐蚀生成物覆盖所致。另外蚀孔的数目及深度变化也很大，因此对孔蚀所造成的破坏不太容易做评估。也因为如此，由于孔蚀的局部本质，它常会导致突然不可预测的破坏。蚀孔会在腐蚀速率增加的局部区域发生。金属表面的夹杂物，其他结构不均匀物及成份不均匀处，都是蚀孔开始发生的地方。当离子和氧浓度差异形成浓淡电池时也可产生蚀孔。 间隙腐蚀是发生于间隙及有停滞溶液之遮蔽表面处的局部电化学腐蚀。若要产生间隙腐蚀，必须有一个间隙其宽度足够让液体进入，但却也可使液体停滞不流出。因此，间隙腐蚀通常发生于开口处有百万分之几公尺或更小宽度的间隙。 粒间腐蚀 粒间腐蚀是发生在合金晶界及晶界附近的局部腐蚀现象。在正常情况下，若金属均匀腐蚀时，晶界的反应只会稍快于基地的反应。但在某些情况下，晶界区域会变得很容易起反应而导致粒间腐蚀，如此会使合金的强度下，甚至导致晶界分裂。 应力腐蚀 金属的应力腐蚀破裂(SCC)是指由拉伸应力及腐蚀环境结合效应所导致的破裂。在SCC期间，金属表面通常只受到很轻微的侵蚀，但局部裂缝却很快沿着金属横断面传播。产生SCC所需的应力可以是残留应力或施加应力。裂缝会开始于金属表面上的蚀孔或其他不连续处。在裂缝开始成长时，其尖端会开始向前，此时作用在金属上的拉伸应力会在裂缝尖端处形成高应力，当裂缝尖端向前传播时，在裂缝尖端处也会产生电化学腐蚀而使阳极金属溶解。裂缝会沿着垂直于拉伸应力的方向成长，直到金属破坏为止。若应力或腐蚀其中任一停止，则裂缝将停止成长。 冲蚀腐蚀 冲蚀腐蚀可被定义为由于腐蚀性流体与金属表面相对运动而导致金属腐蚀速率加速的现象。当腐蚀性流体的相对运动速率相当快时，机械磨擦效应将会相当严重。冲蚀腐蚀的特征为金属表面具有与腐蚀性流体流动方向相同的凹槽、蚀孔与圆孔等。 涡穴损伤 此类型的冲蚀腐蚀是由接近金属表面之液体中的气泡及充气孔穴破灭所造成的。涡穴损伤通常发生在具有高速液体流动及压力改变的金属表面。 移擦腐蚀 移擦腐蚀发生在材料承受振动及滑动负荷的界面处，它会形成具有腐蚀生成物的凹槽或蚀孔。当金属发生移擦腐蚀时，磨擦表面间的金属碎片会被氧化且某些氧化膜会因磨擦动作而剥落，因此摩擦表面间会累积可当研磨剂用的氧化物颗粒。
金属腐蚀的分类
金属腐蚀的分类：按照反应的特性，金属腐蚀可分为1,化学腐蚀2，生物腐蚀3，电化学腐蚀。化学腐蚀是指氧化剂和金属表面接触，发生化学反应导致的腐蚀。生物腐蚀是指由各种微生物的生命活动引起的腐蚀。电化学腐蚀是指发生电化学反应导致的腐蚀。电化学腐蚀是最普遍和最严重的腐蚀，因此研究电化学腐蚀具有重要的意义！ 电化学腐蚀的机理：金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。在反应中，金属失去电子而被氧化，其反应过程称为阳极反应过程，反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物（或金属难溶盐）；介质中的物质从金属表面获得电子而被还原，其反应过程称为阴极反应过程。在阴极反应过程中，获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。 在均匀腐蚀时，金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显着差别，进行两种反应的表面位置不断地随机变动。如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应，其余表面区域主要进行阴极反应，则称前者为阳极区，后者为阴极区，阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。直接造成金属材料破坏的是阳极反应，故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接，以使腐蚀发生在电位较低的金属上。 当金属被放置在水溶液中或潮湿的大气中，金属表面会形成一种微电池，也称腐蚀电池(其电极习惯上称阴、阳极，不叫正、负极)。阳极上发生氧化反应，使阳极发生溶解，阴极上发生还原反应，一般只起传递电子的作用。腐蚀电池的形成原因主要是由于金属表面吸附了空气中的水分，形成一层水膜，因而使空气中CO2，SO2，NO2等溶解在这层水膜中，形成电解质溶液，而浸泡在这层溶液中的金属又总是不纯的，如工业用的钢铁，实际上是合金，即除铁之外，还含有石墨、渗碳体(Fe3C)以及其它金属和杂质，它们大多数没有铁活泼。这样形成的腐蚀电池的阳极为铁，而阴极为杂质，又由于铁与杂质紧密接触，使得 腐蚀不断进行。 (1)析氢腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较强时) 阳极(Fe)：Fe=Fe2+＋2e- Fe2+＋2H2O=Fe(OH)2＋2H+ 阴极(杂质)：2H+＋2e-=H2 电池反应：Fe＋2H2O=Fe(OH)2＋H2↑ 由于有氢气放出，所以称之为析氢腐蚀。
金属的腐蚀与防护 教学设计教案
第3节化学能转化为电能——电池 第3课时金属的腐蚀与防护 【学习目标】 1、能够运用原电池原理解释金属发生电化学腐蚀的原因。 2、学会利用原电池原理和电解原理设计防护的方法。 3、认识金属腐蚀的危害和防护的必要性。 【预习】 三、金属的腐蚀与防护 1、金属电化学腐蚀的原理 （1）金属腐蚀。 金属腐蚀常见的类型：。 （2）电化学腐蚀 ①概念：当两种金属（或合金）且又同时暴露在里或与接触时，由于形成原电池而发生的腐蚀就是电化学腐蚀。 电化学腐蚀过程中由于电解质溶液的不同，又可分为和两种。 ②吸氧腐蚀 见课本27页图1-3-13：表示的是一块铆有铁铆钉的铜板暴露在潮湿空气中的腐蚀情况，其中为负极，为正极，铜板表面凝结有一层水膜，空气中CO2及沿海地区空气中的NaCl等物质溶解在水膜中形成电解质溶液，从而构成原电池。 电极反应为：负极：正极： 然后OH－与Fe2+结合为Fe(OH)2，故该原电池的总反应为： Fe(OH)2与潮湿空气反应生成Fe(OH)3：方程式为： 生成的Fe(OH)3分解，从而生成铁锈(Fe2O3·nH2O)，该过程主要消耗O2，称为吸氧腐蚀。③析氢腐蚀 同样是上述腐蚀，若空气中SO2含量较高，处于酸雨的环境下，使水膜酸度较高，即电解质溶液为酸性溶液，正极反应就变为： 总反应为：。该过程为析氢腐蚀。 无论是析氢腐蚀，还是吸氧腐蚀，都使金属成为原电池的负极，金属电子变为金属阳离子而被腐蚀，且金属越越易发生电化学腐蚀。 【例1】下列关于铁器的使用注意事项不正确的是（） A、避免长期接触潮湿空气 B、避免与酸性物质接触 C、不能接触干燥的空气 D、不能盛放硫酸铜溶液 【例2】下列现象中，不是由于原电池反应造成的是( ) A、含杂质的锌与盐酸反应比纯锌与盐酸反应速率快。 B、金属在潮湿的空气中易腐蚀。 C、纯铁和盐酸反应，如滴入几滴硫酸铜溶液，则可加快反应速率。 D、化工厂中的铁锅炉易腐蚀而损坏。 2、金属的防护 金属的腐蚀主要是电化学腐蚀，只要破坏了原电池的构成要素就可减少电化学腐蚀的发生，常见有以下几种金属防护方法： (1)让金属制品处于的环境。该方法破坏了电解质溶液的存在，金属不易被腐蚀。 (2)在金属表面加一层。常见的方法是刷一层、、、 、等保护层，效果较好的方法还有在金属表面镀上一层金属防护层。
实验报告-极化曲线测量金属的腐蚀速度
课程 实 验 者 名 称 页数（ ） 专业 年级、班 同组者姓名 级别 姓 名 实验 日 期 年 月 日 一、目的和要求 1、 掌握恒电位法测定电极极化曲线的原理和实验技术。通过测定Fe 在NaCl 溶液中的极化曲线，求算Fe 的自腐蚀电位，自腐蚀电流 2、论极化曲线在金属腐蚀与防护中的应用 二、基本原理 当金属浸于腐蚀介质时，如果金属的平衡电极电位低于介质中去极化剂（如H +或氧分子）的平衡电极电位，则金属和介质构成一个腐蚀体系，称为共轭体系。此时，金属发生阳极溶解，去极化剂发生还原。在本实验中，镁合金和钢分别与0.5mol/L 的NaCl 溶液构成腐蚀体系。 镁合金与NaCl 溶液构成腐蚀体系的电化学反应式为： 阳极： Mg= Mg 2++2e 阴极： 2H 2O+2e=H 2+2OH - 钢与NaCl 溶液构成腐蚀体系的电化学反应式为： 阳极： Fe= Fe 2++2e 阴极： 2H 2O+2e=H 2+2OH - 腐蚀体系进行电化学反应时的阳极反应的电流密度以 i a 表示， 阴极反应的速度以 i k 表示， 当体系达到稳定时，即金属处于自腐蚀状态时，i a =i k =i corr （i corr 为腐蚀电流），体系不会有净的电流积累，体系处于一稳定电位c ?。根据法拉第定律，即在电解过程中，阴极上还原物质析出的量与所通过的电流强度和通电时间成正比，故可阴阳极反应的电流密度代表阴阳极反应的腐蚀速度。金属自腐蚀状态的腐蚀电流密度即代表了金属的腐蚀速度。因此求得金属腐蚀电流即代表了金属的腐蚀速度。金属处于自腐蚀状态时，外测电流为零。 极化电位与极化电流或极化电流密度之间的关系曲线称为极化曲线。测量腐蚀体系的阴阳极极化曲线可以揭示腐蚀的控制因素及缓蚀剂的作用机理。在腐蚀点位附近积弱极化区的举行集会测量可以可以快速求得腐蚀速度。在活化极化控制下，金属腐蚀速度的一般方程式为： 其中 I 为外测电流密度，i a 为金属阳极溶解的速度，i k 为去极化剂还原的速度，βa 、βk 分别 为金属阳极溶解的自然对数塔菲尔斜率和去极化剂还原的自然对数塔菲尔斜率。 令?E 称为腐蚀金属电极的极化值，?E ＝0时，I ＝0；?E>0时，是阳极极化，I>0,体系通过阳极电流。?E<0时，I<0， 体系通过的是阴极电流，此时是对腐蚀金属电极进行阴极极化。因此外测电流密度也称为极化电流密度 测定腐蚀速度的塔菲尔直线外推法：当对电极进行阳极极化，在强极化区，阴极分支电流i k =0, )]ex p()[ex p(k c a c corr k a i i i I β??β??---=-=c E ??-=?)]ex p()[ex p(k a corr E E i I ββ?--?=)ex p(a corr a E i i I β?==
管道腐蚀
[日期：2010-08-16] 来源：中国路桥防水网作者：admin 由于腐蚀的危害性十分大，为了搞好防腐蚀工作，作为防腐施工的技术人员和工人对材料受到腐蚀的起因、原理等应进一步加深了解，以便合理地选择防腐蚀的方法。 一、腐蚀 腐蚀是指材料在环境的作用下引起的破坏或变质。这里所说的材料包括金属材料和非金属材料。 金属的腐蚀是指金属和周围介质发生化学或电化学作用而引起的破坏。有时还伴随有机械、物理和生物作用。 非金属腐蚀是指非金属材料由于直接的化学作用（如氧化、溶解、溶胀、老化等）所引起的破坏。 这里应当指出，单纯的机械磨损和破坏不属于腐蚀的范畴。 二、腐蚀分类 腐蚀在这里指金属腐蚀，金属腐蚀的分类方法很多。通常是根据腐蚀机理、腐蚀破坏的形式和腐蚀环境等几个方面来进行分类。 （1）按腐蚀机理分类从腐蚀机理的角度来考虑，金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。 1 化学腐蚀金属的化学腐蚀是指金属和纯的非电解质直接发生纯化学作用而引起的金属破坏，在腐蚀过程中没有电流产生。例如，铝在纯四氯化碳和甲烷中的腐蚀，镁、钛在纯甲醇中的腐蚀等等，都属于化学腐蚀。实际上单纯的化学腐蚀是很少见的，原因是在上述的介质中，往往都含有少量的水分，而使金属的化学腐蚀转变为电化学腐蚀。 2电化学腐蚀金属的电化学腐蚀是指金属和电解质发生电化学作用而引起金属的破坏。它的主要特点是：在腐蚀过程中同时存在两个相对独立的反应过程———阳极反应和阴极反应，并有电流产生。例如，钢铁在酸、碱、盐溶液中的腐蚀都属于电化学腐蚀。金属的电化学腐蚀是最普遍的一种腐蚀现象，电化学腐蚀造成的破坏损失也是最严重的。 （2）按腐蚀破坏的形式分类金属腐蚀破坏的形式多种多样，但无论哪种形式，腐蚀一般都从金属表面开始，而且伴随着腐蚀的进行，总会在金属表面留下一定的痕迹，即腐蚀破坏的形式。可以通过肉眼、放大镜或显微镜等进行观察分析。根据腐蚀破坏的形式，可将金属腐蚀分为全面腐蚀和局部腐蚀两大类。 1 全面腐蚀金属的全面腐蚀亦称为均匀腐蚀，是指腐蚀作用以基本相同的速度在整个金属表面同时进行。如碳钢在强酸、强碱中发生的腐蚀一般都是全面腐蚀。由于这种腐蚀可以根据各种材料和腐蚀介质的性质，测算出其腐蚀速度，这样就可以在设计时留出一定的腐蚀裕量。所以，全面腐蚀的危害一般是比较小的。
金属腐蚀学原理教案(正文-第一部分)-2006-2007
备注 第一章 绪论 第一节 腐蚀的基本概念 研究对象：金属腐蚀学是一门研究金属材料在与其周围环境下发生破坏以及如何减缓或者防止 这种破坏的一门科学。 金属材料最常见也最重要的三种破坏形式： （1）断裂（fracture ） 指金属构件受力超过其弹性极限、塑性极限而发生的破坏。可以分为脆性断裂、塑性断裂、沿晶断裂、穿晶断裂、机械断裂等。一般指结构材料。 （2）磨损（wear and tear ） 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。这是一个渐变的过程。 （3）腐蚀（corrosion ） 指金属在与其周围环境的作用下引起的破坏或变质现象。 其定义为：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。 金属腐蚀学是在金属学、金属物理、物理化学、电化学、力学等学科基础上发展起来的一门综合性的边缘科学，学习金属腐蚀学的主要目的和内容是： 研究和了解金属材料与环境介质作用的普遍规律，从热力学的角度研究腐蚀进行的可能性，从动力学方面研究腐蚀进行的速度和机理。研究和了解金属在各种条件下发生的原因以及控制或防止金属腐蚀的各种措施。研究和掌握金属腐蚀速度的测试方法和技术，制定腐蚀评定方法和防护措施的各种标准，发展腐蚀和现场监控技术等。 研究金属腐蚀具有重要的意义。例如，航空发动机的腐蚀与控制。钢铁的腐蚀与控制。等等。 第二节 腐蚀的分类方法 一、按腐蚀的环境分类 1．干腐蚀（dry corrosion 化学机理）： （1）失泽（tarnish ）：金属在露点以上的常温干燥气体中腐蚀（氧化），生成很薄的表面腐蚀产物，使金属失去光泽，主要为化学腐蚀的机理。 （2）高温氧化（high temperature oxidation ）：金属在高温气体中腐蚀（氧化），有时生成很厚的氧化皮（scaling ） 。在热应力和机械应力作用下引起氧化皮剥落（spalling ）。属于高温腐蚀（high temperature corrosion ）。 2．湿腐蚀（wet corrosion ） 湿腐蚀主要是指潮湿环境和含水的介质中的腐蚀。绝大部分常温腐蚀（ordinary temperature corrosion ）属于这一种。一般为电化学腐蚀机理。分为： （1）自然环境下的腐蚀 大气腐蚀（atmospheric corrosion ） 土壤腐蚀（soil corrosion ） 海水腐蚀（corrosion in sea water ） 微生物腐蚀（microbial corrosion ） （2）工业介质中的腐蚀 酸、碱、盐溶液中的腐蚀
金属腐蚀与防护考试试卷(附实验)及答案
金属腐蚀与防护试卷1 一、解释概念:（共8分，每个2分） 钝性，碱脆、SCC、缝隙腐蚀 二、填空题：（共30分，每空1分） 1．称为好氧腐蚀，中性溶液中阴极反应为，好氧腐蚀主要为控制，其过电位与电流密度的关系为。 2．在水的电位-pH图上，线?表示关系，线?表示关系，线?下方是的稳定存在区，线?上方是的稳定存在区，线?与线?之间是的稳定存在区。 3．热力系统中发生游离CO2腐蚀较严重的部位是，其腐蚀特征是，防止游离CO2腐蚀的措施是，运行中将给水的pH值控制在围为宜。 4．凝汽器铜管在冷却水中的脱锌腐蚀有和形式。淡水作冷却水时易发生脱锌，海水作冷却水时易发生脱锌。 5．过电位越大，金属的腐蚀速度越，活化极化控制的腐蚀体系，当极化电位偏离E corr足够远时，电极电位与极化电密呈关系，活化极化控制下决定金属腐蚀速度的主要因素为、。 6．为了防止热力设备发生氧腐蚀，向给水中加入，使水中氧含量达到以下，其含量应控制在，与氧的反应式为，加药点常在。 7．在腐蚀极化图上，若P c>>P a，极极化曲线比极极化曲线陡，这时E corr值偏向电位值，是控制。 三、问答题：（共24分，每小题4分） 1．说明协调磷酸盐处理原理。 2．自然界中最常见的阴极去极化剂及其反应是什么？ 3．锅炉发生苛性脆化的条件是什么？ 4．凝汽器铜管用硫酸亚铁造膜的原理是什么？ 5．说明热力设备氧腐蚀的机理。 6．说明腐蚀电池的电化学历程，并说明其四个组成部分。 四、计算：（共24分，每小题8分）
析氢腐蚀？并求出碳钢在此条件下不发生析氢腐蚀的最小pH 值。（E 0Fe 2+/Fe = - 0.44） 2．写出V -与i corr 的关系式及V t 与i corr 的关系式，并说明式中各项的物理意义。 3．已知铜在含氧酸中和无氧酸中的电极反应及其标准电极电位： Cu = Cu 2+ + 2e E 0Cu 2+/Cu = + 0.337V H 2 = 2H + + 2e E 02H +/H = 0.000V 2H 2O = O 2 + 4H + + 4e E 0O 2/H 2O = +1.229V 问铜在含氧酸和无氧酸中是否发生腐蚀？ 五、分析：（共14分，每小题7分） 1．试用腐蚀极化图分析铁在浓HNO 3中的腐蚀速度为何比在稀HNO 3中的腐蚀速度低？ 2. 炉水协调磷酸盐-pH 控制图如图1，如何根据此图实施炉水水质控制，试分析之。 (25 15 20 pH o C) 9.80 9.60 9.40 9.20 9.00 8.802 3 4 5 6 7 8 9 10 R =2.8 R =2.6 R =2.4R =2.3R =2.2R =2.1 图1. 协调磷酸盐—pH 控制图
腐蚀电化学实验报告
精心整理 腐蚀电化学分析 杨聪仁教授编撰 一、实验目的 以电化学分析法测量金属在不同环境下的腐蚀速率。 二、实验原理 2-1均匀腐抑制剂及以免产生所以大阴极面积对小阳极面积的情形应尽量避免。 孔蚀腐蚀 孔蚀是会在金属上产生空孔的局部腐蚀类型。此类型的腐蚀若造成贯穿金属的孔洞，则对工程结构会有相当的破坏效果。但若没有贯穿现象，则小蚀孔有时对工程设备而言是可接受的。孔蚀通常是很难检测的，这是因为小蚀孔常会被腐蚀生成物覆盖所致。另外蚀孔的数目及深度变化也很大，因此对孔蚀所造成的破坏不太容易做评估。也因为如此，由于孔蚀的局部本质，它常会导致突然不可预测的破坏。蚀孔会在腐蚀速率增加的局部区域发生。金属表面的夹杂物，其他结构不均匀物及成份不均匀处，都是蚀孔开始发生的地方。当离子和氧浓度差异形成浓淡电池时也可产生蚀孔。
间隙腐蚀是发生于间隙及有停滞溶液之遮蔽表面处的局部电化学腐蚀。若要产生间隙腐蚀，必须有一个间隙其宽度足够让液体进入，但却也可使液体停滞不流出。因此，间隙腐蚀通常发生于开口处有百万分之几公尺或更小宽度的间隙。 粒间腐蚀 粒间腐蚀是发生在合金晶界及晶界附近的局部腐蚀现象。在正常情况下，若金属均匀腐蚀时，晶界的反应只会稍快于基地的反应。但在某些情况下，晶界区域会变得很容易起反应而导致粒间腐蚀，如此会使合金的强度下，甚至导致晶界分裂。 应力腐蚀 金属 播时， 当腐蚀 当金 因此摩擦 2-2腐蚀速率之测试 在实验室中一般用来评估材料的耐蚀性及腐蚀行为有下列几种方式： (1)计划性间歇测试法(Planned-intervaltests) 腐蚀反应是涵括环境反应与金属反应两者。计划性间歇测试法(ASTMG31)可显示两件事：环境之侵蚀性(corrosivity,reactivity)是如何随时间在改变，以及金属腐蚀度(corrodibility)是如何随时间在改变，溶液侵蚀性是由于腐蚀生成物浓度增高，溶液中所含原侵蚀性物种逐渐消耗短缺，或因微生物在溶液中生长或死亡等原因而随时间在改变。金属腐蚀度通常会因腐蚀生成物有趋势在金属表面
材料腐蚀的分类
材料腐蚀的分类 材料腐蚀类别与相应机理 金属和它所处的环境介质之间发生化学、电化学或物理作用，引起金属的变质和破坏，称为金属腐蚀。腐蚀现象是十分普遍的。从热力学的观点出发，除了极少数贵金属Au、Pt 等外，一般材料发生腐蚀都是一个自发过程。金属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，绝大多数金属的破坏都与其周围环境的腐蚀因素有关。 1.1金属的高温氧化腐蚀 1.1.1高温氧化腐蚀概念 在大多数条件下，使用金属相对于其周围的气态都是热不稳定的。根据气体成分和反应条件不同，将反应生成氧化物、硫化物、碳化物和氮化物等，或者生成这些反应产物的混合物。在室温或较低温干燥的空气中，这种不稳定性对许多金属来说没有太多的影响。因为反应速度很低。但是随着温度的上升，反应速度急剧增加。这种在高温条件下，金属与环境介质中的气相或凝聚相物质发生化学反应而遭受破坏的过程称高温氧化，亦称高温腐蚀。 从广义上看，金属的氧化应包括硫化、卤化、氮化、碳化，液态金属腐蚀，混合气体氧化，水蒸气加速氧化，热腐蚀等高温氧化现象；从狭义上看，金属的高温氧化仅仅指金属（合金）与环境中的氧在高温条件下形成氧化物的过程。 1.1.2高温氧化腐蚀机理 研究金属高温氧化时，首先应讨论在给定条件下，金属与氧相互作用能否自发地进行或者能发生氧化反应的条件是什么，这些问题可通过热力学基本定律做出判断。 金属氧化时的化学反应可以表示成： Me (s)+O 2(g)→MeO 2(g) 对该式来说： 可知，只要知道温度T 时的标准自由能变化值，即可得到该温度下的金属氧化物分解压，然后将其与给定条件下的环境氧分压比较就可判断金属氧化反应式的反应方向。 在一个干净的金属表面上，金属氧化反应的最初步骤是气体在金属表面上吸附。随着反应的进行，氧溶解在金属中，进而在金属表面形成氧化物薄膜或独立的氧化物核。在这
金属腐蚀学讲义(试验2011)
金属腐蚀学试验讲义 实验一重量法测定金属腐蚀速度 一、目的要求 1、通过实验进一步了解金属腐蚀的基本原理及各种因素（如温度、介质及其浓度、缓蚀剂）对它的影响；加强对金属腐蚀与环境条件密切相关的认识。 2、通过实验掌握重量法测定金属腐蚀速度的方法。 3、初步了解缓蚀剂对金属腐蚀的抑制作用。 二、实验原理 测定金属腐蚀速度的方法很多，如重量法、电阻法、极化曲线法等等。重量法是一种古典方法，然而重量法得到的数据比较真实可靠。所以使用快速测定法如电阻法、线性极化法等得到的数据一般都要与重量法得到的加以对照，并以重量法为依据。但是，这种方法主要只能用于全面腐蚀，不宜用于晶间腐蚀、孔蚀等局部腐蚀。 重量法分为增重法和失重法。前者只限于腐蚀产物不脱落而且附着牢固的情况，如高温氧化及耐蚀金属的大气腐蚀等。失重法应用范围较广，但测定精度因试片大小、实验时间、腐蚀程度而异。重量法一般采用分析天平，精确到0.1mg。 酸在工业上广泛使用，金属在酸中的腐蚀属于电化学腐蚀，其腐蚀严重，规律复杂。酸对金属的腐蚀规律在很大程度上取决于酸的氧化性质。非氧化性酸如盐酸，其阴极过程纯粹是氢去极化过程，而氧化性酸如浓硝酸，其阴极过程主要是氧化剂的还原过程，在金属表面生成一层耐蚀的氧化膜。 但是我们不可能把酸类截然分为氧化酸与非氧化酸，如硝酸的浓度较稀时，腐蚀随浓度增加而增加，属氢去极化腐蚀，当浓度超过30%，则腐蚀速度迅速下降，浓度达到50%时，腐蚀速度降到最小，此时硝酸成为氧化性的酸，如碳钢在浓硝酸中腐蚀的阴极过程。 NO3- + 2H++e→NO2 + H2O 或NO3-+4H++3e→NO+2H2O 缓蚀剂是添加到腐蚀介质中能阻止金属腐蚀或降低腐蚀速度的物质，在用化学法除锈时，酸中加入少量的硫脲或乌洛托品就是起该种作用，它们能抑制金属的腐蚀，但却并不妨碍氧化皮层及锈层的溶解和脱落。有的缓蚀剂还能减小氢脆。 三、实验内容及步骤 （一）试片的准备 1、准确测量碳钢试片的尺寸（每组十二片）
最新不锈钢盐雾试验
不锈钢盐雾试验
这几个就是他的名称，304是美国标准，对应中国标准是0Cr18Ni9 304性能特点用途： 作为不锈钢耐热钢使用最广泛，食品用设备，一般化设备，原子能工业设备。304 是最普遍的钢种，耐腐蚀性、耐热性、低温强度、机械性能良好。深冲压、弯曲等常温加工性能较好，热处理后不会硬化。家庭用1、2种西餐具、Sink、室内配管、热水器、浴缸、锅炉、汽车零部件（擦窗器、回气管）、医疗机械、建筑材料、化学、食品工业、纺织产业、制酪产业、船舶零部件 (非磁性，使用温度：-196至800℃） 304,C≤0.08 Ni8.00～10.00 Cr18.00～20.00，Mn<=2.0 Si<=1.0 S<=0.030 P<=0.035 中国前苏联美国英国日本法国德国 1Cr18Ni9 12X18H9 302 302S25 SUS302 Z10CN18.09 X12CrNi188 Y1Cr18Ni9 303 303 S21 SUS303 Z10CNF18.09 X12CrNiS188 0Cr19Ni9 08X18H1 304 304S15 SUS304 Z6CN18.09 X5CrNi189 00Cr19Ni11 03X18H11 304L 304S12 SUS304L Z2CN18.09 X2CrNi189 0Cr18Ni11Ti 08X18H10T 321 321S12 SUS321 Z6CNT18.10 X10CrNiTi189 （1）、304不锈钢： 主要成分是碳≤0.08，矽≤1.00，锰≤2.00，磷≤0.045，硫0.03，镍8.0-10.5，铬18-20。 ATSM A182 L表示低碳含量，一般而言，碳低了，强度就低了，但是由于其它的合金元素 增加了，其耐腐蚀性得到了加强； S表示高碳含量 （2）、归类介绍： 不锈钢的成分与种类 不锈钢是由铁、铬、碳及众多不同元素所组成的合金，铁是主要成分元素，铬是第一主要的合金元素。一般而言，铬含量至少要占11%才能称为不锈钢，因
腐蚀的分类及特点
[分享] 腐蚀的分类及特点 特点, 腐蚀, 分类 - 腐蚀的分类及特点腐蚀的分类及特点 1 点蚀 点蚀又称坑蚀和小孔腐蚀。点蚀有大有小，一般情况下，点蚀的深度要比其直径大的多。点蚀经唱法生在表面有钝化膜或保护膜的金属上。 由于金属材料中存在缺陷、杂质和溶质等的不均一性，当介质中含有某些活性阴离子（如Cl－）时，这些活性阴离子首先被吸附在金属表面某些点上，从而使金属表面钝化膜发生破坏。一旦这层钝化膜被破坏又缺乏自钝化能力时，金属表面就发生腐蚀。这是因为在金属表面缺陷处易漏出机体金属，使其呈活化状态，而钝化膜处仍为钝态，这样就形成了活性—钝性腐蚀电池，由于阳极面积比阴极面积小得多，阳极电流密度很大，所以腐蚀往深处发展，金属表面很快就被腐蚀成小孔，这种现象被称为点蚀。 在石油、化工的腐蚀失效类型统计中，点蚀约占20%～25%。流动不畅的含活性阴离子的介质中容易形成活性阴离子的积聚和浓缩的条件，促使点蚀的生成。粗糙的表面比光滑的表面更容易发生点蚀。 PH值降低、温度升高都会增加点蚀的倾向。氧化性金属离子（如Fe3+、Cu2+、Hg2+等）能促进点蚀的产生。但某些含氧阴离子（如氢氧化物、铬酸盐、硝酸盐和硫酸盐等）能防止点蚀。 点蚀虽然失重不大，但由于阳极面积很小，所以腐蚀速率很快，严重时可造成设备穿孔，使大量的油、水、气泄漏，有时甚至造成火灾、爆炸等严重事故，危险性很大。点蚀会使晶间腐蚀、应力腐蚀和腐蚀疲劳等加剧，在很多情况下点蚀是这些类型腐蚀的起源。 2 缝隙腐蚀 在电解液中，金属与金属或金属与非金属表面之间构成狭窄的缝隙，缝隙内有关物质的移动受到了阻滞，形成浓差电池，从而产生局部腐蚀，这种腐蚀被称为缝隙腐蚀。缝隙腐蚀常发生在设备中法兰的连接处，垫圈、衬板、缠绕与金属重叠处，它可以在不同的金属和不同的腐蚀介质中出现，从而给生产设备的正常运行造成严重障碍，甚至发生破坏事故。对钛及钛合金来说，缝隙腐蚀是最应关注的腐蚀现象。介质中，氧气浓度增加，缝隙腐蚀量增加；PH值减小，阳极溶解速度增加，缝隙腐蚀量也增加；活性阴离子的浓度增加，缝隙腐蚀敏感性升高。但是，某些含氧阴离子的增加会减小缝隙腐蚀量。 3 应力腐蚀 材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、焊接等所引起的残余应力，以及裂缝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现象，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形成微小凹坑，产生细长的裂缝，且裂缝扩展很快，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%。 应力腐蚀的产生有两个基本条件：一是材料对介质具有一定的应力腐蚀开裂敏感性；二是存在足够高的拉应力。导致应力腐蚀开裂的应力可以来自工作应力，也可以来自制造过程中产生的残余应力。据统计，在应力腐蚀开裂事故中，由残余应力所引起的占80%以上，而由工作应力引起的则不足20%。 应力腐蚀过程一般可分为三个阶段。第一阶段为孕育期，在这一阶段内，因腐蚀过程局部化