金属腐蚀与控制

第一章电化学腐蚀

1、何为腐蚀原电池？（外电路短路，画图）

腐蚀原电池：外电路短路原电池。

2、何为次生腐蚀反应？举例说明（Fe）

次生腐蚀反应：阳极、阴极腐蚀产物之间发生反应。

如：Fe，Cu，3%NaCl溶液中；

阳极：Fe - 2e = Fe2+

阴极：O2 + 2H2O + 4e ＝4OH－次生腐蚀过程：Fe2++ 2OH- = Fe(OH)2

Fe(OH)2 沉积阳、极阴交界处形成致密膜起保护作用，若Fe(OH)2 进一步反应：Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ＝4Fe(OH)3，脱水成铁锈xFeO.yFe2O3.2H2O 疏松不起保护作用。

3、微电池的种类有哪些？

定义：人眼不可辨，指阳极区和阴极区尺寸小，很难区分。

（1）成分不均匀钢或铸铁中的Fe、Fe3C或石墨，Fe为阳极，Fe3C或石墨为阴极；（2）组织不均匀晶界与晶粒内部，一般晶界为阳极，晶粒内部为阴极；

（3）物理状态不均匀应力大晶格畸变为阳极，应力小为阴极。

4、双电层有哪几种？

（1）金属+ H2O

Mn +.ne + mH2O = Mn+ .mH2O + ne

（2）金属+ 金属盐溶液

CuSO4溶液中的Cu2+由于被Cu吸引沉积到Cu上。Cu2 + + 2e = Cu

（3）非金属+ 电解质溶液

氧电极：Pt吸附O2或O，得到Pt上的e。Pt =Pt + + e

氢电极：Pt吸附H2或H，得到Pt上的e。Pt =Pt + + e

5、简述阴极和阳极化学极化、浓差极化、电阻极化的原因。

（1）阳极极化原因

A.化学极化（活化极化）：金属溶解速度＜电子迁移速度，电子迁移到阴极，失电子Mn+还未迁移到溶液中，导致阳极带正电荷，电位升高，ηa＞0;

B.浓差极化：阳极周围Mn+向外扩散速度较慢，使阳极附近Mn+活度升高，ηc＞0;

M - ne ＝Mn+；ε↑=ε0+RT/nF ln（a Mn↑/1）

C. 电阻极化：阳极形成保护膜，使M→Mn+过程受阻，ηr＞0;

（2）阴极极化原因

A.化学极化（活化极化）：电子在阴极堆积，得电子反应速度减慢，导致阴极极带负电荷，电位降低，ηa＜0;

B.浓差极化：阴极附近得电子物质浓度降低，相对而言，电子在阴极上偏聚，ηc＜0;

总的极化超电压η＝ηa + ηc + ηr

6、简述极化规律，画出相对应的示意图。

极化规律：η*i≥0

7、画出钝化时的阳极极化曲线，标出相应部位。

ib致钝电流(活化峰电流) 、Eb致钝电位;

ip维钝电流、维钝电位范围Ep～Eop；

i0交换电流密度。

8、浓差极化的表达式是什么？讨论浓差极化的影响因素id表征浓差控制时的极限电流

9、画出氢活化极化曲线，写出超电压表达式。

析氢，ηα=±β

log(i/i0)

)

d

c

i

i

-

log(1

n

0.059

=

η

x

nFDC

=

=总i

i d

10、分别画出析氢反应、吸氧反应极化曲线，并讨论其控制因子。析氢腐蚀：2H+ +2 e →H2 控制因子：电化学极化（活化极化）

吸氧腐蚀：O2 + 4e + 2H2O→4OH-

氧输送到阴极，即V输；扩散、迁移过程浓差控制；

阴极发生去极化反应，即V反；电化学极化（活化极化）。

V输＞＞V反时（OPG段活化控制）

V输＜＜V反时（BFSN段扩散控制）

V输≈V反时（OPFSN段混合控制）

达到析氢电位时（SQG段析氢吸氧共同控制）

11、简述金属钝化理论。

（1）成相膜理论

表面上生成保护性固体产物膜，将金属和溶液机械隔开。由于氧化物膜溶解速度很小，使腐蚀速度降低。

（2）吸附理论

金属表面(或部分表面)上形成了氧或含氧粒子的吸附层，使金属表面的键化饱和，使阳极反应活化能增大，金属溶解速度降低。

12、简述过钝化的原因。

定义：在强氧化性介质中或电位很高条件下，金属表面的不溶性膜，转变为易溶解的膜，由钝化变为活化。

（1）低电位区，活化反应：Fe-2e＝Fe2+ ，E＝-0.44V；Cr-2e＝Cr2+ ，E＝-0.74V

（2）电位升高，阳极表面形成不溶性的Fe3O4、γ—Fe2O3、Cr2O3进入钝化状态。

（3）若电位再连续升高1v以上，发生过钝化反应，钝化膜溶解。

Fe3O4 + 8H+→3Fe3+ + 4H2O + e

Cr2O3+ 4H2O→Cr2O72- + 8H+ + 6e

13、画出典型的伊文思腐蚀极化图，并对其分析。

cor

cor

a

a

cor

a

c

cor

c

c

a

c

I

I

E

E

I

E

E

I

E

E

E

E?

-

+

-

+

-

=

-)

(

c

c

c

E

E

P

-

=

a

a

E

E

P

-

=a

c

E

E-E

E

a

c

cor

-0

Pc是阴极极化曲线的斜率，叫阴极极化率，表示阴极反应的阻力。

Pa是阳极极化曲线的斜率，叫阳极极化率，表示阳极反应的阻力。

R是电路的欧姆电阻R，为电阻极化率。

Evans极化图的本质特征：用极化曲线的斜率来表示腐蚀电池工作的阻力，电极反应的阻力越大，极化曲线的斜率就越大。

14、简述伊文思极化图的控制因子。

阳极极化控制Pa>> Pc 阴极极化控制Pc>> Pa 欧姆电阻控制R >>Pa 混合控制Pa ≈Pc 15、画出析氢反应依附于Zn、Fe、Pt，比较腐蚀速度大小，阐述原因。

腐蚀速度：Zn>Fe>Pt

原因：电流密度相同时，析氢超电势依次增大，腐蚀速度依次减小。

16、简述影响腐蚀的内因、外因。

内因：金属自身，电位，钝性，超电压，形变，应力、表面等；

外因：介质、浓度、温度、流速等。

内因：

（1）金属电极电位 E↑+稳定耐蚀，E↓-金属不稳定。

（2）超电压对腐蚀影响电极电位可判断稳定性，但不可确定腐蚀速度。

（3）金属钝性影响钝性金属处于维钝状态具有良好的耐蚀性。

（4）腐蚀产物影响不溶的致密固体膜如PbSO4电使电极反应阻力↑，腐蚀速度↓。

（5）合金元素影响合金元素偏析、第二相等构成短路腐蚀微电池，显完全极化状态，合金总电位处于Ea ～Ec之间为ER也称混合电位。

（6）单相固溶体与n/8规律影响二元合金中，其中一种原子数配比达到n/8时，出现耐蚀性突变，耐蚀性↑。

（7）固溶体中合金成分选择性腐蚀电位较负的成分（元素）先溶解，同时伴有电位较高成分（元素）溶解后，又沉积回去。

（8）Fe中合金元素对Fe极化曲线影响

阴极极化曲线C固定：合金化使A→A2，ip→↓，不易腐蚀。

阳极极化曲线A固定：合金化使C→C2，促进阳极钝化。合金化使C→C1，提高耐蚀性。（9）复相合金组织一般合金中的杂质、碳化物、石墨等第二相为阴极、基体固溶体为阳极。（10）金属热处理与组织对腐蚀的影响热处理使应力变化、晶粒长大、第二相析出均导致电化学性质变化。

（11）变形与应力对腐蚀的影响机加工、冷变形使晶格畸变位错增加加速腐蚀。

（12）材料表面状态对腐蚀的影响凹的部位氧难进入为阳极。凸的部位氧易进入为阴极。外因：

（1）介质PH值的影响 PH↓酸性↑、EH↑→i↑腐蚀加速。

（2）氧和氧化剂对腐蚀影响

Ⅰ区：活化腐蚀；Ⅱ区：钝化；Ⅲ区：过钝化

（3）溶液中的盐浓度影响

A线：金属在氯化盐溶液中，开始钝化，后来发生活化加速腐蚀。

B线：金属在中性盐溶液中，随Cl－浓度增加，局部腐蚀加快，当Cl－浓度再增加时，溶液中氧含量降低，减慢腐蚀。

（4）介质流速影响

流速较小时，随V流↑→V腐↑，当V流↑引起钝化，V流继续提高↑，破坏钝化膜。

吸氧扩散控制V流↑→ V腐↑但到D点后， V流↑→V腐不变。

（5）温度对腐蚀影响

T ↑→电解质电阻↓，加速阴极过程→V 腐↑； T ↑→加速析氢反应→V 腐↑； T ↑→C 氧↓→减慢吸氧反应→V 腐↓；

T ↑→阳极电位正移，ib ↑→钝化难易进行，→V 腐↑。 （6）压力对腐蚀影响

封闭体系：T ↑→P ↑→C 氧↑→V 腐↑； 敞开体系：T ↑→P 不变→C 氧↓→V 腐↓。

17、99.5%的铝浸泡于发烟浓硫酸中8天，试样尺寸50×50×1mm 3

，原始重量W 0=4.0530g ，腐蚀后W 1=4.0189g ，求深度腐蚀速度（V 失、V 深），阳极电流密度ia 。 失重腐蚀速度：

深度腐蚀速度：

V 失与V 深换算：

阳极电流密度ia:

V 失=（4.0530-4.0189）/（0.05×0.05×8×24）=7.1042×10-2（g/m2˙h ） 密度d=4.0530×99.5%/（5×5×0.1）=1.6131（g/cm3） V 深=8.76×7.1042×10-2/1.6131=0.3858（mm/a ） Ia=3×7.1042×10-2×96500=20566.659（A/m2） 第二章 金属全面腐蚀与局部腐蚀

1、简述电偶腐蚀等几种腐蚀的定义、现象及机理。 （1）电偶腐蚀

定义：异（双）金属腐蚀在电解质溶液中，当两种金属或合金相接触（电导通）时，电位较负的金属腐蚀被加速，而电位较正的金属受到保护的腐蚀现象。

特点：异金属部件的组合、金属镀层、金属表面的导电性非金属膜、气流或液流带来的异金属沉积。 机理：

）

单位：失y cm /g (t

S Δw V 2??=-

）（单位：深

y /mm t

Δh

V =

）

（单位：失

深mm/y d

V 8.76V =St

WF n i ?=

a

(1)电动序：按照金属标准电极电位大小排列的顺序表。判定腐蚀倾向；

(2)电偶序：金属和合金在实际的腐蚀电位（非平衡电极电位）的相对大小排列而成的序列表；

(3)电偶腐蚀的推动力：接触金属的电位差是电偶腐蚀的推动力。

（2）小孔腐蚀（点蚀）

定义：腐蚀集中于金属表面的很小范围内，并深入到金属内部的蚀孔状腐蚀形态，称为小孔腐蚀或点蚀。

机理：两个阶段：即蚀孔成核、蚀孔生长。

A.蚀孔成核：二种学说，即钝化膜破坏理论和吸附理论。

结果：Cl－破坏钝化膜、形成可溶性氯化物、在新露出的基体金属的特定点（敏感位置）上生成小蚀坑点蚀核（孔蚀生成的活化中心）、孔径20～30微米。

B. 蚀孔的生长(发展)----闭塞电池自催化过程：形成蚀孔后，孔内金属处于活化状态(电位较负)，蚀孔外的金属表面仍处于钝态(电位较正)，于是蚀孔内外构成了膜—孔电池。

①小孔内显酸性；②H+↑，可发生析氢；③H+↑，孔内缺氧、再钝化困难，始终处于活化状态。④大阴极、小阳极，加速腐蚀。

（3）缝隙腐蚀（氧浓差腐蚀、沉积腐蚀）

定义：（1）缝隙腐蚀定义：在金属与金属、金属和非金属之间构成狭窄的缝隙内，有电解质

溶液存在，介质的迁移受到阻滞时产生的一种局部腐蚀形态称为缝隙腐蚀。

（2）水线腐蚀定义：浸入海水中水线部分或插入土壤中的金属由于氧浓度不同发生腐蚀称为水线腐蚀。 缝隙腐蚀机理： 阳极（缝内内）：

阴极（缝内外）： 起始阶段：缝内缺氧，缝外富氧，形成了“氧浓差电池”

腐蚀加速阶段：缝隙几何形状及产物堆积形成“闭塞电池”，“闭塞电池”引起的酸化自催化作用。Cl －存在，缝隙内高浓度氯化物水解：缝隙内介质严重酸化，pH~3，加速阳极溶解。 水线腐蚀机理： 阳极（氧少处）：

阴极（氧多处）：

（4）杂散电流腐蚀

定义：埋在地下的金属构件受到杂散电流的影响而腐蚀称为杂散电流腐蚀（漏散电流腐蚀）。 机理：阳极（杂散电流输出部位）： 阴极（杂散电流输入部位） （5）晶间腐蚀

定义：在腐蚀介质中，沿着或紧挨着晶粒边界发生的腐蚀称为晶间腐蚀。

特点：晶间腐蚀是一种危害性很大的局部腐蚀，宏观上可能没有任何明显的变化，但材料的强度显著下降，经常导致设备的突然破坏。

机理：A.溶质贫乏理论：含Cr 不锈钢回火时，晶界碳化物（M23C6）析出，C 扩散快、Cr 扩散慢，碳化物周围基体出现贫Cr ，导致耐蚀性下降成为阳极，被腐蚀。

ne

M M n +→+-

→++OH e O H O 4422

2ne

M M n +→+-

→++OH e O H O 44222ne

M

M n +→+

B.阳极相理论：当超低碳不锈钢，特别是高Cr、Mo钢在强氧化性介质中仍会产生晶间腐蚀。

C. 晶界吸附理论：杂质原子在晶界富集，超低碳不锈钢在强氧化性介质中（如硝酸加重铬酸盐）中也会出现晶间腐蚀。

（6）选择性腐蚀

定义：多元合金中由于电化学性差异，使活泼组分某种金属或几种金属同时溶解，个别金属又沉积回来的腐蚀称为选择性腐蚀。

机理：（1）选择性溶解理论：黄铜中的锌发生选择性溶解，合金内部的锌通过表层上的复合空位迅速扩散并达到溶解反应的地点，从而继续保持溶解，由此导致表层留下疏松的同层。（2）溶解-再沉积理论：黄铜的脱锌由黄铜的整体溶解、锌离子留在溶液和铜又沉积回去。（3）综合作用机理：不同的介质环境条件下，选择性腐蚀的机理不同。在选择性腐蚀发展的不同阶段可以有不同的机理起主导作用。

（7）应力腐蚀

定义：应力和环境腐蚀的联合作用造成的金属破坏称为应力腐蚀。

机理：钝化膜遭受局部破坏后，裂纹形核，并在应力作用下裂纹尖端沿某一择优路径定向活化溶解，导致裂纹扩展，最终发生断裂。三个阶段：孕育期，裂纹扩展区，快速断裂区。（8）疲劳腐蚀

定义：在循环应力(交变应力)和腐蚀环境的联合作用下金属材料发生的严重腐蚀破坏称为腐蚀疲劳(简记为CF)。

机理：（1）蚀孔应力集中模型(2) 滑移带优先溶解模型

（9）湍流腐蚀

定义：金属材料表面与腐蚀流体、多组元流体(即流体中含有固体粒子或液滴)相互作用，介质流速的急剧增大形成湍流，引起的金属损伤现象称为湍流腐蚀或冲击腐蚀。

现象：磨损腐蚀的形貌常常是光滑的金属（合金）表面上呈现出带有方向性的沟、凹槽谷波纹及圆孔等，且一般按流体的流动方向切入金属表面层。

机理：湍流不仅加速了腐蚀剂的供应和腐蚀产物的移去，而且又附加了一个流体对金属表面的切应力。该切应力能够把已经形成的腐蚀产物剥离，并随流体转移开。当流体中含有气泡或固体颗粒时，切应力的力矩增大，金属表面损伤更加严重。

（10）空泡腐蚀

定义：液相流中在固体表面由于气泡(气穴)不断形成和溃灭，瞬间产生的高冲击压力对固体材料表面造成破坏称为空泡腐蚀。

机理：金属构件的特殊几何外形未能满足流体力学的基本要求，使金属表面的局部区域产生涡流．在低压区引起溶解气体的析出或介质的气化，接近金属表面的液体，不断有气泡的形成和崩溃，而气泡溃灭时产生的冲击波类似于锤击作用，可达到14kg/mm2，使金属塑变，破坏金属表面的保护膜，使材料遇受空化磨损，导致出现诸多孔洞。

第三章金属在各种环境中的腐蚀

1、简述大气腐蚀、土壤腐蚀、海水腐蚀的影响因素。

大气腐蚀机理：

（1）大气腐蚀初期的腐蚀机理机理

A.阴极过程： O2 + 2H2O + 4e ＝ 4OH- 。

B.阳极过程：Fe ＝ Fe2+ + 2e；

薄液膜下，阳极钝化和金属离子水化过程困难，造成阳极极化，阳极过程受阻。

C.潮的大气腐蚀：腐蚀过程主要受阳极过程控制。

D.湿的大气腐蚀：腐蚀过程受阴极过程控制。

（2）锈层形成后的腐蚀机理机理

A. 阳极反应发生在金属/Fe3O4界面上：Fe ＝ Fe2+ + 2e

B. 阴极反应发生在Fe3O4/FeOOH ：8FeOOH + Fe2+ + 2e ＝ 3Fe3O4 + 4H2O

C. 当大气干燥时，锈层内的反应：4Fe3O4 + O2 + 6H2O ＝ 12FeOOH

（3）锈层的结构和保护性

锈层中的盐类：FeSO4·7H2O、FeSO4·4HO、Fe2 (SO4) 3等降低锈层保护性。

大气腐蚀的影响因素：

湿度、温度、大气成分A.大气成分中SO2的影响 B.固体颗粒的影响

土壤腐蚀的机理：

(1)阳极： A.潮湿土壤中阳极过程类似于溶液中阳极过程腐蚀； B.干燥透气性土壤中，阳极过程接近于大气腐蚀阳极过程。

(2)阴极： A. 土壤腐蚀的阴极过程主要是氧的去极化（吸氧腐蚀）；B. 强酸性土壤中，可发生氢去极化过程；C. 某些情况下，微生物可能参与阴极还原过程。

土壤腐蚀的影响因素：

（1）水分：土壤含水量既影响土壤导电性又影响含氧量；

（2）氧的含量：对金属的土壤腐蚀有很大影响；

（3）盐分：土壤愈干燥，含盐量愈少，土壤电阻率愈大；土壤愈潮湿，含盐量愈多，土壤

电阻率就愈小，随电阻率减小，土壤腐蚀性增强；

（4）pH值：pH值愈低，土壤腐蚀性愈强。

海水腐蚀的机理：

阳极：M – ne ＝ Mn+ 阴极：O2 + 2H2O + 4e ＝ 4OH-

金属在海水中的腐蚀主要是氧去极化的电化学腐蚀过程，通常受阴极过程控制。

海水腐蚀的影响因素：

（1）盐度：氯化钠浓度刚好接近于钢铁材料腐蚀速度最大的浓度范围，溶盐超过一定值后，氧的溶解度降低，腐蚀速度下降；

（2）pH：海水的pH一般处于中性，影响不大；

（2）碳酸盐饱和度：在海水的pH条件下，碳酸盐一般达到饱和，易于沉积在金属表面形成保护层，当施加阴极保护时更易使碳酸盐沉积析出；

（4）含氧量：海水中含氧量增加，腐蚀速度增加；

（5）温度：提高温度通常能加速反应；

（6）流速：流速也有正、反两方面作用，钝化和机械破坏；

（7）生物性因素：动物、植物及微生物，生物的附着与污损，放出CO2 、H2S以形成浓差电池。

第四章金属的高温腐蚀

1、腐蚀的热力学判据是什么？

（1）自由焓

2M + O2 = 2MO (高温)

?G ＜ 0，金属发生氧化；

?G ＝ 0，反应达到平衡；

?G ＞ 0，金属不可能发生氧化，氧化物分解。

（2）氧化物分解压

2M + O2 = 2MO (高温)

PO2＞ pMO，?G ＜<0，金属发生氧化；

PO2＝ pMO，?G ＝ 0，反应达到平衡；

PO2＜ pMO，?G ＞ 0，金属不可能发生氧化，氧化物分解。

2、如何评判膜的保护作用？

体积条件(P-B比)：

2

1

ln

O

P

RT

G

G+

?

=

?

2

ln

O

MO

P

P

RT

G=

?

M金属氧化物的分子量；n金属氧化物中金属原子个数；A金属的原子量； m氧化所消耗的金属重量；dMe及DMeO2——分别为金属和金属氧化物的密度；

氧化物体积VMO与消耗的金属体积VM之比常称为P-B比。因此P-B比大于1是氧化物具有保护性的必要条件。

3、N型、P型半导体表征什么含义？

N型半导体：Zn2+:O2-＝1.005：1，相对阳离子过剩。靠多余电子保持电中性。

P型半导体：Ni2+:O2-＝0.997：1，相对阳离子不足。靠Ni3+多余电荷保持电中性。

4、简述高温腐蚀电化学模型，画出模型图。

5、氧化动力学曲线有哪几种？

（1）直线规律

y = k t，直线规律反映表面氧化膜多孔，不完整，对金属进一步氧化没有抑制作用。（2）抛物线规律

y2 = kt,多数金属(如Fe、Ni、Cu、Ti)在中等温度范围内的氧化都符合简单抛物线规律，氧化速dy/dt与膜厚y成反比，表明氧化受离子扩散通过表面氧化膜的速度所控制。

ay2 + by = kt，Fe、Cu在低氧分压气氛中的氧化符合混合抛物线规律。

（3）对数规律

y = k1 Lgt + k2 (t ＞ t0)，温度比较低时，金属表面上形成极薄的氧化膜，足以对氧化过程产生很大的阻滞作用，使膜厚的增长速度变慢，在时间不太长时，膜厚实际上已不再增

加，膜的成长符合对数规律。

6、铁在高温氧化时的组成。

＜570?C，氧化膜Fe2O3 、Fe3O4两层；＞570?C，氧化膜由内向外依此是FeO、Fe3O4、Fe2O3。厚度比为100:5 ~10：1，FeO最厚，占90%，Fe2O3最薄，占1%，厚度比与氧化时间无关，在700?C以上也与温度无关。

第五章耐蚀金属材料

1、金属耐蚀合金化原理有哪些？

（1）提高热力学稳定性

原理：不耐蚀的金属中加入热力学稳定性高的合金元素形成连续保护层。

（2）降低阴极活性

原理：阴极控制时，降低阴极反应速度。

A．减小金属或合金中的活性阴极面积。

B．加入氢超电压高的元素。

（3）降低阳极活性

原理：阳极控制时，降低阳极反应速度。

A .减小合金表面上阳极部分的面积；

B. 加入容易钝化的合金元素。

C.可钝化的体系，加入阴极性合金元素促使阳极钝化。（4）使表面生成电阻大的腐蚀产物膜

原理：合金化在表面生成致密的腐蚀产物膜，可加大体系的电阻，使腐蚀速度降低。

2、金属耐蚀合金化机理有哪些？

（1）有序固溶体机制

耐蚀元素形成长程有序固溶体时，单独由耐蚀元素组成的原子构成表面层，通常服从n/8规律。

（2）电子结构机制

（3）表面富集耐蚀相机制

多相合金腐蚀时，依腐蚀电位和钝化性能的不同常有一个相先溶解，另一个相富集于合金表面，若富集相耐蚀，则合金耐蚀。

（4）表面富集耐蚀组元学说

固溶体中，如果发生腐蚀后表面富集阴极组元元素，且完整覆盖表面，则可提高耐蚀性。（5）表面富集阴极性合金元素机理

阳极钝化时需阴极元素富集表面，并促使阳极钝化。

（6）表面富集电位较正元素的机理

电位较负组元先溶解，留下较正电位组元，较正元素组元在表面扩散，覆盖整个表面。（7）致密的腐蚀产物膜的形成

形成致密腐蚀产物膜，可有效地阻滞腐蚀过程。

3、典型的耐蚀不锈钢有哪几种？

第六章金属的保护

1、抑制阴极、阳极反应的方法。

阴极的抑制：（1）环境与平衡电位（2）增加氢和氧的超电压（3）去除介质中的氧和氧化剂（4）控制高价金属离子和氧化性阴离子（NO3-、NO2-等）（5）热处理调整阴极面积（6）降低温度（7）降低介质流速

阳极的抑制：（1）阴极控制时，减小第二相的面积（2）加入阳极钝性的合金化元素（3）活性微阴极促进阳极钝化（4）促使合金表面形成保护膜覆盖层

2、缓蚀剂定义，缓蚀率

缓蚀剂：在腐蚀介质中加入一些少量物质，可阻止或显著地减缓金属的腐蚀速度，这些物质称为缓蚀剂。

缓蚀率（Z）：；表示缓蚀剂的保护效果。

K0—不加缓蚀剂金属腐蚀速度； K—加缓蚀剂后金属腐蚀速度；

3、简述缓蚀机理。

（1）吸附理论

缓蚀剂吸附在金属表面，形成连续的吸附层，将腐蚀介质与金属隔离，起保护作用。（2）成相膜理论

金属、缓蚀剂、腐蚀介质的离子相互作用，在金属表面生成一层不溶性的络合物。它覆盖在金属的表面起保护作用。

（3）电化学理论

从电化学角度出发，加入缓蚀剂可以阻滞阳极、阴极过程，减缓腐蚀。

4、画出外加电流阴极保护原理图，画出极化曲线，讨论其保护原理。

将被保护的金属接外加电源负极，通阴极电流，阳极是一个不溶性的辅助电极，它们组成宏观电池，实现阴极保护。

阴极电流ic为：ic=ia+i保 ; 当外加电流i保等于ic时，ia = ic－i保=0；

此时，阳极电流ia为零，阳极腐蚀停止。

5、简述牺牲阳极法保护原理。

利用比被保护件的电位更负的金属和合金制成牺牲性的阳极，使被保护件成为阴极免遭腐蚀。

6、简述阳极保护原理。

被保护金属接外电源正极时，所加电流为阳极电流，产生阳极极化，其结果是金属电位升高，进入钝态称为阳极保护。只有钝性金属才能使用阳极保护。反之加剧腐蚀。

7、金属覆盖层、非金属无机覆盖层、非金属有机覆盖层有哪些？

金属性覆盖层：电镀、热镀（热浸镀）、喷镀、渗镀、化学镀、包镀、机械镀、真空镀非金属无机覆盖层：搪瓷涂层、硅酸盐水泥涂层、化学转化膜

非金属有机覆盖层：涂料涂层、塑料涂层、硬橡皮覆盖层

金属腐蚀理论复习题

金属腐蚀理论复习题

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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 (p V ) V P =t h ?＝d -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；ＶP 所以的单位是mm ／y 。 ②增重： V + =St W +? = St W W 10- Ｗ0代表腐蚀前金属试样的质量，单位g ； W 1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 。 ③失重：失重腐蚀速度(-V ) - V ＝ St W -?=St W W 1 0- 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: Ｖˉ=△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 ／c ｍ2 ?h V ｐ=8.７6Ｖˉ/d=8.76×0．4694/７．798=０.53m ｍ/y 对铝在30％HNO 3(2５℃)中有: V ˉ=△W ˉ铝/s ｔ ＝(１6.１82０－16.１347)/2×(３０×４0+３0×5＋40×５）×45×1０-6

金属腐蚀理论及腐蚀控制答案

《金属腐蚀理论及腐蚀控制》 （跟着剑哥走，有肉吃。） 习题解答 第一章 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V p，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。 解：由题意得： （1）对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有： Vˉ=△Wˉ/st = mh 又有d=m/v=20×40×=cm2h Vp=ˉ/d=×=y 对铝在30%HNO3(25℃)中有： Vˉ=△Wˉ铝/st = =㎡h

d=m铝/v=30×40×5×=cm3 说明：碳钢的Vˉ比铝大，而Vp比铝小，因为铝的密度比碳钢小。 （2）对不锈钢在20%HNO 3( 25℃)有： 表面积S=2π×2 .0＋2π××= m2 015 Vˉ=△Wˉ/st= g/ m2h 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×2 .0＋2π××= m2 02 Vˉ=△Wˉ/st= g/ m2h 试样体积为：V=π×2 2×= 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 = g/ m2h Vp=ˉ/d=×=y 对铝：Vˉ=△Wˉ/st= m2h 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。

3.镁在L NaCl 溶液中浸泡100小时，共放出氢气330cm3。试验温度25C，压力760mmHg；试样尺寸为2020 (mm)的薄板。计算镁试样的失重腐蚀速度V p。（在25C时水的饱和蒸汽压为） 解：由题意得：该试样的表面积为： S=2×(20×20＋20×＋20××6 10-m2 10-=840×6 压力P= mmHg = mmHg= 根据PV=nRT 则有放出的氢气的物质的量为： n=PV/RT=×330×6 10-/×(25＋= 又根据Mg ＋2+ H H—>+2 Mg＋ 2 Mg腐蚀的量为n(Mg)= 所以：Vˉ=nM(Mg)/St=×840×6 10-×100= g/ m2h 查表得：d Mg= g/cm3 有：Vp=ˉ/d=×=y 4.表面积4cm2的铁试样，浸泡在5%盐酸溶液中，测出腐蚀电流为Icor = 。计算铁试样的腐蚀速度V-和V p。 解：由题意得： 根据Vˉ=A/nF=i cor可知 Vˉ=（A/nF）I cor/s =××2××4×= m2h 查表得d(Fe)= cm3 Vp=ˉ/d=×=y 即铁试样的腐蚀速度Vˉ= g/㎡*h Vp=y 第二章

金属腐蚀与防护

第一章绪论 腐蚀：由于材料与其介质相互作用(化学与电化学)而导致的变质和破坏。 腐蚀控制的方法： 1）、改换材料 2）、表面涂漆/覆盖层 3）、改变腐蚀介质和环境 4）、合理的结构设计 5）、电化学保护 均匀腐蚀速率的评定方法： 失重法和增重法；深度法； 容量法(析氢腐蚀)；电流密度； 机械性能(晶间腐蚀)；电阻性. 第二章电化学腐蚀热力学 热力学第零定律状态函数(温度) 热力学第一定律(能量守恒定律) 状态函数(内能) 热力学第二定律状态函数(熵) 热力学第三定律绝对零度不可能达到 2.1、腐蚀的倾向性的热力学原理 腐蚀反应自发性及倾向性的判据： ?G：反应自发进行 < ?G：反应达到平衡 = ?G：反应不能自发进行 > 注：ΔG的负值的绝对值越大，该腐蚀的自发倾向性越大. 热力学上不稳定金属，也有许多在适当条件下能发生钝化而变得耐蚀. 2.2、腐蚀电池 2.2.1、电化学腐蚀现象与腐蚀电池 电化学腐蚀：即金属材料与电解质接触时，由于腐蚀电池作用而引起金属材料腐蚀破坏. 腐蚀电池(或腐蚀原电池)：即只能导致金属材料破坏而不能对外做工的短路原电 池. 注：1)、通过直接接触也能形成原电池而不一定要有导线的连接； 2)、一块金属不与其他金属接触，在电解质溶液中也会产生腐蚀电池. 丹尼尔电池：(只要有电势差存在) a)、电极反应具有热力学上的可逆性； b)、电极反应在无限接近电化学平衡条件下进行； c)、电池中进行的其它过程也必须是可逆的. 电极电势略高者为阴极 电极电势略低者为阳极 电化学不均匀性微观阴、阳极微观、亚微观腐蚀电池均匀腐蚀

2.2.2、金属腐蚀的电化学历程 腐蚀电池： 四个部分：阴极、阳极、电解质溶液、连接两极的电子导体(即电路) 三个环节：阴极过程、阳极过程、电荷转移过程(即电子流动) 1)、阳极过程氧化反应 ++ - M n M →ne 金属变为金属离子进入电解液，电子通过电路向阴极转移. 2)、阴极过程还原反应 []- -? D D ne +ne → 电解液中能接受电子的物质捕获电子生成新物质. (即去极化剂) 3)、金属的腐蚀将集中出现在阳极区，阴极区不发生可察觉的金属损失，只起到了传递电荷的作用 金属电化学腐蚀能够持续进行的条件是溶液中存在可使金属氧化的去极化剂，而且这些去极化剂的阳极还原反应的电极电位比金属阴极氧化反应的电位高2.2.3、电化学腐蚀的次生过程 难溶性产物称二次产物或次生物质由于扩散作用形成，且形成于一次产物相遇的地方 阳极——[]+n M(金属阳离子浓度) (形成致密对金属起保护作用) 阴极——pH高 2.3、腐蚀电池类型 宏观腐蚀电池、微观腐蚀电池、超微观腐蚀电池 2.3.1、宏观腐蚀电池 特点：a)、阴、阳极用肉眼可看到； b)、阴、阳极区能长时间保持稳定； c)、产生明显的局部腐蚀 1)、异金属(电偶)腐蚀电池——保护电位低的阴极区域 2)浓差电池由于同一金属的不同部位所接触的介质浓度不同所致 a、氧浓差电池——与富氧溶液接触的金属表面电位高而成为阳极区 eg：水线腐蚀——靠近水线的下部区域极易腐蚀 b、盐浓差电池——稀溶液中的金属电位低成为阴极区 c、温差电池——不同材料在不同温度下电位不同 eg：碳钢——高温阳极低温阴极 铜——高温阴极低温阳极 2.3.2、微观腐蚀电池 特点：a)、电极尺寸与晶粒尺寸相近(0.1mm-0.1μm)； b)、阴、阳极区能长时间保持稳定； c)、引起微观局部腐蚀(如孔蚀、晶间腐蚀)

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 = St W -?=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

金属腐蚀与防护课后答案

《金属腐蚀理论及腐蚀控制》 习题解答 第一章 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V p，并进行比较，说明两种腐蚀速度表示方法的差别。 解：由题意得： （1）对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有： Vˉ=△Wˉ/st =(18.7153-18.6739)/45×2×(20×40＋20×3＋40×30)×0.000001 =0.4694g/ m?h 又有d=m/v=18.7154/20×40×0.003=7.798g/cm2?h Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.4694/7.798=0.53mm/y 对铝在30%HNO3(25℃)中有： Vˉ=△Wˉ铝/st =(16.1820-16.1347)/2×(30×40＋30×5＋40×5)×45×10-6

=0.3391g/㎡?h d=m铝/v=16.1820/30×40×5×0.001=2.697g/cm3 说明：碳钢的Vˉ比铝大，而Vp比铝小，因为铝的密度比碳钢小。（2）对不锈钢在20%HNO ( 25℃)有： 3 表面积S=2π×2 .0＋2π×0.015×0.004=0.00179 m2 015 Vˉ=△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 cm3 d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3 Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y 对铝有：表面积S=2π×2 .0＋2π×0.02×0.005=0.00314 m2 02 Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2?h 试样体积为：V=π×2 2×0.5=6.28 cm3 d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3 Vp=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?h Vp=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?h Vp=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。

金属腐蚀与防护

《金属腐蚀与防护》教设计案 一、教材分析 山东科技出版选修《化学反应原理》第一章第三节三、金属腐蚀与防护，在学习电解及原电池原理的基础上，通过分析铜铁接触形成原电池的例子，理解金属腐蚀的电化学原理及防护的原则，介绍电化学在生产生活中的应用。 二、教学目标 【教学目标】 知识与技能：1．理解金属的电化学腐蚀，学会防止金属腐蚀的一般方法．2．结合电化学原理，探究分析影响金属腐蚀的外界条件. 过程与方法：从实验探究过程提高对实验现象的观察能力和分析能力 情感、态度与价值观：通过学习金属腐蚀与生产，生活实际相联系的内容，增强学生的学习兴趣，发展学生们的探究能力 【重点难点】金属腐蚀的电化学原理以及防护的原则。 三、教学过程 1、从生活案例引入（图片） 2、分析学习目标 3、对预习情况进行分析 4、学生实验探究并进行讨论，得出结论 5、总结并练习 学案设计如下： 【课前预习】 1、金属的腐蚀 （1）概念：金属或合金与周围环境中的物质发生反应而腐蚀损耗的现象。金属腐蚀一般分为和。 （2）铁锈的生成原理是怎样的？（用反应化学方程式表示） 2、金属的防护 （1）改变金属组成和结构，如在金属中添加其他元素形成等。 （2）加，如在钢铁表面涂油或油漆、覆盖塑料、镀不活泼金属等。 （3）电化学防护 【课内探究】 一、金属腐蚀

[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，观察导管中水柱变化，并思考引起变化的原因？ 相同点： 不同点： 练习：如图所示，水槽中的试管内有一枚铁钉，放置数天观察： (1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于__________腐蚀． (2)若试管内的液 面上 升，则原溶液呈 _____________性，发生__________腐蚀；电极反应： 负极___________________，正极____________________． (3)若试管内的液面下降，则原溶液呈__________性，发 生__________腐蚀；电极反应：负极____________，正 极____________________． 总结： 二、金属的防护 电化学防护： ①牺牲阳极保护法——原理。（阴极）：被保护的金属 设备；（阳极）：比被保护的金属活泼的金属。 ②外加电流的阴极保护法——原理：：被保护的金属设 备；：惰性电极。

2013金属腐蚀理论及应用试题答案

2013金属腐蚀理论及应用试题 一、名词解释：（5分） 平衡电位：当金属正离子进入溶液成为水合金属离子后，由于静电作用不仅水合了该金属正离子能回到金属中去，而且也能将溶液中水合了的其他正离子吸引 到金属上去。当这两个相反过程速率相等且又可逆时，会产生一个稳定的 电极电位，称为平衡电位。 腐蚀电位：在金属腐蚀过程中，腐蚀金属电极表面上常常有两个或更多个电极电极反应同时进行，当这些电极反应的阴极反应和阳极反应痛同时以相等的速率 进行时，电极反应将发生相互耦合，阴、阳极反应的电位由于极化原因而 相互靠拢，最后达到一个共同的非平衡电位，此电位称之为混合电位，也 称为腐蚀电位。 绝对电位：浸在某一电解质溶液中并在其界面发生电化学反应的导体称之为电极。当金属和电解质溶液接触时，在金属/溶液界面处将产生电化学双电层，此双 电层的金属相与溶液相直接的电位差称之为电极电位。单个电极上的双电 层电位差的绝对值称之为绝对电位。但是单个电极的绝对电位无法测定。AISI：AISI是美国的一种行业标准，是“美国钢铁学会标准”的英文首字母缩写。 选择性氧化：在多个元素氧化过程中，存在着竞争氧化的现象，即存在着某一个元素优先氧化的问题，这个现象叫做选择性氧化。 二、回答下列问题：（15分） 1.含有二氧化碳的软水，通过两套不同的供水系统，（1）软水流经铜管进入镀锌的钢水槽，半年左右镀锌的钢水槽发生穿孔腐蚀；（2）软水流经镀锌管后进入镀锌的钢水槽，四年多尚未发现镀锌的钢水槽有局部腐蚀。请问这是为什么？ 答：（1）软水含有CO2呈酸性，为导电的腐蚀介质。铜与锌、铁比较，无论标准电位还是电偶序，其电位数值都较高，因此，理论上会发生电偶腐蚀。其原因有两种可能： 第一种可能性：如果铜管与镀锌水箱直接连接，在连接处附近会发生电偶腐蚀，导致水箱泄漏。 第二种可能性：如果采取了绝缘措施，对铜管而言，水中含氧可发生氧去极化腐蚀，即阳极Cu→Cu2++2e，阴极O2+4H++4e→2H2O,结果使水流经铜管后含有了Cu2+离子。含有Cu2+离子的水进入水箱后，与锌发生置换反应，实质是发生了铜离子还原的阴极反应Cu2++2e→Cu（Cu2+是极强的氧化剂），使铜沉积于水箱的靠近进口的部分表面，这样沉积铜的表面为阴极，金属锌为阳极，发生了间接电偶腐蚀。当镀锌层消耗后漏出铁时，铁仍为阳极，继续腐蚀，直至穿孔。 （2）不存在电偶腐蚀问题，发生的腐蚀为均匀腐蚀，而且镀锌层在常温水中耐腐蚀性较好，所以使用寿命更长。 2.为了防止双金属腐蚀，有人把涂料涂刷在贱金属（电位较负的金属）上，以防贱金属加速腐蚀，你对这种做法有何看法？ 答：这种做法是不对的，会加速贱金属的腐蚀，原因如下： 涂料一般指有机涂层，除添加锌粉等的特殊涂层外，一般有机涂层不导电，多为阴极性涂层，而且有空隙，避免不了水分子的渗透，因此单独使用涂料很容易出现大阴极

金属腐蚀及控制

第一章电化学腐蚀 1、何为腐蚀原电池？（外电路短路，画图） 腐蚀原电池：外电路短路原电池。 2、何为次生腐蚀反应？举例说明（Fe） 次生腐蚀反应：阳极、阴极腐蚀产物之间发生反应。 如：Fe，Cu，3%NaCl溶液中； 阳极：Fe - 2e = Fe2+ 阴极：O2 + 2H2O + 4e ＝4OH－次生腐蚀过程：Fe2++ 2OH- = Fe(OH)2 Fe(OH)2 沉积阳、极阴交界处形成致密膜起保护作用，若Fe(OH)2 进一步反应：Fe(OH)2 + O2 + 2H2O ＝4Fe(OH)3，脱水成铁锈xFeO.yFe2O3.2H2O 疏松不起保护作用。 3、微电池的种类有哪些？ 定义：人眼不可辨，指阳极区和阴极区尺寸小，很难区分。 （1）成分不均匀钢或铸铁中的Fe、Fe3C或石墨，Fe为阳极，Fe3C或石墨为阴极；（2）组织不均匀晶界与晶粒内部，一般晶界为阳极，晶粒内部为阴极； （3）物理状态不均匀应力大晶格畸变为阳极，应力小为阴极。 4、双电层有哪几种？ （1）金属+ H2O Mn +.ne + mH2O = Mn+ .mH2O + ne （2）金属+ 金属盐溶液

CuSO4溶液中的Cu2+由于被Cu吸引沉积到Cu上。Cu2 + + 2e = Cu （3）非金属+ 电解质溶液 氧电极：Pt吸附O2或O，得到Pt上的e。Pt =Pt + + e 氢电极：Pt吸附H2或H，得到Pt上的e。Pt =Pt + + e 5、简述阴极和阳极化学极化、浓差极化、电阻极化的原因。 （1）阳极极化原因 A.化学极化（活化极化）：金属溶解速度＜电子迁移速度，电子迁移到阴极，失电子Mn+还未迁移到溶液中，导致阳极带正电荷，电位升高，ηa＞0; B.浓差极化：阳极周围Mn+向外扩散速度较慢，使阳极附近Mn+活度升高，ηc＞0; M - ne ＝Mn+；ε↑=ε0+RT/nF ln（a Mn↑/1） C. 电阻极化：阳极形成保护膜，使M→Mn+过程受阻，ηr＞0; （2）阴极极化原因

(完整版)金属腐蚀与防护课后习题答案

腐蚀与防护试题 1化学腐蚀的概念、及特点 答案：化学腐蚀：介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。 是一种纯氧化-还原反应过程，即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。在腐蚀过程中，电子的传递是在介质与金属之间直接进行的，没有腐蚀电流产生，反应速度受多项化学反应动力学控制。 归纳化学腐蚀的特点 在不电离、不导电的介质环境下 反应中没有电流产生，直接完成氧化还原反应 腐蚀速度与程度与外界电位变化无关 2、金属氧化膜具有保护作用条件，举例说明哪些金属氧化膜有保护作用，那些没有保护作用，为什么？ 答案：氧化膜保护作用条件： ①氧化膜致密完整程度；②氧化膜本身化学与物理稳定性质；③氧化膜与基体结合能力；④氧化膜有足够的强度 氧化膜完整性的必要条件：PB原理：生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积，是形成致密氧化膜的前提。 PB原理的数学表示： 反应的金属体积：V M = m/ρ m-摩尔质量 氧化物的体积： V MO = m'/ ρ ' 用? = V MO/ V M = m' ρ /（ m ρ ' ） 当? > 1 金属氧化膜具备完整性条件 部分金属的?值 氧化物?氧化物?氧化物? MoO3 3.4 WO3 3.4 V2O5 3.2 Nb2O5 2.7 Sb2O5 2.4 Bi2O5 2.3 Cr2O3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8 FeO 1.8 Cu2O 1.7 ZnO 1.6 Ag2O 1.6 NiO 1.5 PbO2 1.4 SnO2 1.3 Al2O3 1.3 CdO 1.2 MgO 1.0 CaO 0.7 MoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发，在常温下由于?值太大会使体积膨胀，当超过金属膜的本身强度、塑性时，会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。 Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在，?值适中。这些金属的氧化膜致密、稳定，有较好的保护作用。 MgO CaO ?值较小，氧化膜不致密，不起保护作用。 3、电化学腐蚀的概念，与化学腐蚀的区别 答案：电化学腐蚀：金属与介质发生电化学反应而引起的变质与损坏。 与化学腐蚀比较： ①是“湿”腐蚀 ②氧化还原发生在不同部位 ③有电流产生 ④与环境电位密切相关

四川理工学院金属腐蚀理论及应用试卷

四川理工学院试卷（2007 至2008 学年第 2 学期） 课程名称： 金属腐蚀理论及应用 命题教师： 龚敏，陈琳 适用班级： 2005级材料科学与工程专业（腐蚀与防护方向） 考试 2008年 5月 日 共 6 页 1、 满分100分。要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。 2、 考生必须将姓名、班级、学号完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方，否 则视为废卷。 3、 考生必须在签到单上签到，若出现遗漏，后果自负。 4、 如有答题纸，答案请全部写在答题纸上，否则不给分；考完请将试卷和答题卷 分别一同交回，否则不给分。 试 题 一、简答题（共35分） 1. 什么是阳极保护，其适用条件是什么？（6分） 用阳极钝化方法达到减小金属腐蚀的目的，这种防护技术叫做阳极保护。 2分 阳极保护的适用条件是: （1）阳极极化曲线具有活态—钝态转变。 2分 （2）阳极极化时必须使金属的电位正移到稳定钝化区内。 2分 2. ++ >H H Cu Cu E E /0/0 22，为何在潮湿的大气中铜会受到腐蚀； ++

3. 从材料、环境和力学三方面叙述应力腐蚀破裂的主要特征。（6分） （1）主要是合金发生SCC，纯金属极少发生。2分 （2）对环境的选择性形成了所谓“SCC的材料―特定环境组合”。2分 （3）只有拉应力才引起SCC，压应力反而会阻止或延缓SCC的发生。2分 4. 简述腐蚀电池的三个工作环节。（6分） （1）阳极反应：通式：Me→Men++ne 2分 （2）阴极反应：通式：D+me＝[D.me] 2分析氢反应：2H++2e＝H2 吸氧反应：O2+4H++4e＝2H2O （酸性溶液中）； O2+2H2O+4e＝4OH-（中性或碱性溶液中） （3）电流回路2分金属部分：电子由阳极流向阴极 溶液部分：正离子由阳极向阴极迁移 5. 金属氧化膜具有良好保护性需要满足哪些基本条件？（6分） （1）P-B比大于1是氧化物具有保护性的必要条件。2分 （2）膜有良好的化学稳定性。2分（3）膜有一定的强度和塑性，与基体结合牢固。2分 【或（4）膜与基体金属的热膨胀系数差异小，不易剥落。（5）膜的组织结构致密、缺陷少。】 6. CPT和CCT的含义是什么？如何使用CPT、CCT来评价材料的耐蚀性能？（6分）（1）CPT：临界孔蚀温度1分CCT：临界缝蚀温度1分（2）临界孔蚀温度越高，材料的耐小孔腐蚀性能越好。2分临界缝蚀温度越低，材料的耐缝隙腐蚀性能越差。2分 第2页

金属的腐蚀和防护教案

第二节金属腐蚀和防护 【教学目标】 1．能描述金属腐蚀的化学原理，知道金属防护的常用方法，认识防止金属腐蚀的重要意义。 2．进一步学会对比、比较认识事物的科学方法和假设验证探究的思维方式，辩证的认识外因条件对化学变化的影响； 3．参与试验探究观察铁生锈及析氢腐蚀吸氧腐蚀的过程，体会动手试验自己获得铁的性质的知识的成功愉悦，保持学习的兴趣； 【教学重点】金属的电化学腐蚀 【教学难点】电化学原理 【教学方法】实验探究、师生共议、归纳总结。 【教学过程】 【引入】【板书】第四节金属的腐蚀 【板书】一、金属腐蚀： 【讲述】以上两个案例都是金属腐蚀造成的，我们以前接触过金属腐蚀的，曾经探讨过铁钉在什么条件下最容易受到腐蚀，我们来设计实验来研究一下钢铁腐蚀的条件，提示大家我们可以利用对比、比较的方法设计实验，我这里提供的实验用品有：铁钉、煮沸过的水（除O2）、干燥剂（CaCl2）、植物油、试管、橡胶塞，还有食盐溶液和醋酸溶液。我们可以设计出至少五种实验方案来探究铁钉在什么条件下会锈蚀，什么条件下锈蚀的速度会加快。 注意在设计实验的时候将方案用到的物品填在学案相对应位置。 【实验设计】（学生自主设计）（由学生讲述设计的实验） 【现象】单独与水或空气接触的铁钉不易腐蚀，但是与水和空气同时接触的铁钉，出现明显的锈蚀。与食盐溶液接触的铁钉和与醋酸接触的铁钉锈蚀的更加明显。 【板书】三、铁钉生锈的条件：潮湿的空气；加速锈蚀的原因，有电解质溶液。

【提问】铁作为我们常见的金属，我们看到的这个现象就是腐蚀现象，那么什么是金属腐蚀？它的定义，本质，分类分别是什么呢？ 【投影】金属腐蚀：指金属（或合金）跟周围接触到的气体（或液体）发生化学反应而引起损耗的过程。 本质：金属原子失去电子被氧化。 【讨论】我们刚才做的实验中给予铁钉了不同环境，也造成了不同程度的腐蚀，那么你们能感觉到这些腐蚀有什么明显的不同吗？ 【讲述】如果我将铁钉在空气中灼烧，就是直接接触空气，例如有的地方的洒铁花，印度帕博尔的毒气泄漏事故中钢铁和氯原子的直接反应导致阀门腐蚀。这样的腐蚀叫做金属的化学腐蚀，铁在干燥的空气中是腐蚀速度很慢的，而我们做的铁钉锈蚀条件中接触水和空气，接触食盐溶液和醋酸溶液的腐蚀很快，为什么呢？这就是第二类腐蚀，金属的电化学腐蚀。展示电化学腐蚀的定义。【投影】实验探究2，探究初中锌粒和稀硫酸反应，如果加入铜片会有什么现象。 【学生讲述】本来在锌粒上面的气泡，因为接触了铜片，立刻铜片上会有大量的氢气泡冒出，也相当于加快了锌粒的腐蚀。 【动画模拟】探讨回忆原电池的原理，指出铁钉其实是铁碳合金，含2~4%的碳，这样就组成了铁碳原电池，动画模拟讨论铁碳在酸性条件下和中性及弱酸性条件下的反应。 实验探究3：钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀。 负极(Fe)：Fe - 2e- = Fe2+ 正极(C)：2H＋＋2e-＝H2↑（析氢腐蚀） 2H2O + O2 + 4e- = 4OH-（吸氧腐蚀） 铁锈的生成：Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 = 4Fe(OH)3 生成的Fe(OH)3，失水生成Fe2O3·xH2O就是铁锈。 【讲述】吸氢我们可以通过试验来验证一下铁钉是否发生吸氧腐蚀，我们来看这个试验装置：ｐ８５ 【试验现象和结论】水柱上升，说明发生了吸氧腐蚀。 【讲述】另外，我们还注意到，电化学腐蚀现象在生活中更为普遍而且腐蚀速

金属腐蚀理论及其控制复习大纲

金属腐蚀理论复习大纲 ● 金属腐蚀和耐蚀性的意义； ● 均匀腐蚀速度的表示方法：失重腐蚀速度，增重腐蚀速度，年腐蚀度的计算公式，相互换算公式。 ● 腐蚀电池的概念和特点。● 腐蚀电池的工作环节（举例说明） ●腐蚀电流密度和失重腐蚀速度的换算公式。 ● 电位的表示方法，平衡电位的意义，Nernst 公式的应用，非平衡电位的概念。 ● 电化学腐蚀倾向的判断，电位比较准则的应用。 ● 用电位－pH平衡图说明腐蚀倾向和腐蚀控制的途径。 ● 基本概念：极化，去极化，过电位η，极化值ΔE。 ● Evans极化图的作法，用Evans极化图表示腐蚀电流的影响因素。 ● 活化极化、浓度极化的概念，判断电极反应极化控制类型的条件。 ● 过电位和电极反应速度的关系，动力学方程和极化曲线的概念。 ● Tafel方程式的数学形式、图形表示、适用条件和应用。 ● 交换电流密度的概念及意义，与电极反应极化性能的关系。 ● 极限扩散电流密度的计算（注意Cb的单位） ● 均匀腐蚀的腐蚀电位和腐蚀电流密度。 ●电极反应的耦合，混合电位，电流加和原理的应用。 ●均相腐蚀电极极化状态下的电位、电流关系，活 化极化腐蚀体系的动力学方程式和极化图，阳极反应受活化极化控制、阴极反应受浓度极化控制体系的动力学方程和极化图。 ● 微极化和强极化的意义，用极化电阻Rp和法拉第电阻Rf求icor和i0方法。 ● 复相电极的电位和电流关系。 ● 用活化极化腐蚀体系的理论说明析氢腐蚀的特点。 ● 用阳极反应受活化极化控制，阴极反应受 浓度极化控制腐蚀体系的理论说明吸氧腐蚀特点。 ● 析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较。● 金属钝态的特征。 ● 阳极钝化体系的阳极极化曲线，单位区间及钝化参数。 ● 几种钝化体系的极化图。● Flade电位的意义。 ● 高温氧化倾向的判断，氧化物的分解压和电动势的应用。 ● 氧化物的分解压和电动势的计算，它们与温度和氧压的关系。 ● 氧化膜具有保护性的条件，p－B的含义。 ● 两类氧化膜的缺陷，缺陷浓度对氧化速度的影响。 ● 局部腐蚀的概念，七种局部腐蚀的定义。 ● 电偶腐蚀的影响因素，集氧面积原理。 ● 孔蚀和缝隙腐蚀的影响因素，孔蚀和缝隙腐蚀的比较。 ● 用特征电位表示孔蚀和缝隙腐蚀倾向。 ● 用闭塞腐蚀电池理论说明发生局部腐蚀环境条件的典型例子。 ● 说明发生局部腐蚀材料条件的典型例子； ● 不锈钢敏化处理和贫铬理论； ● SCC的特征，最常见的合金－环境组合，临界电位和临界应力。 ● 磨损腐蚀的影响因素，临界流速，发生湍流腐蚀和空泡腐蚀的原因。

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。

不锈钢的腐蚀与耐腐蚀的基本原理

不锈钢的腐蚀与耐腐蚀的基本原理 金属受环境介质的化学及电化学作用而被破坏的现象即腐蚀。化学腐蚀的环境介质是非电解质（汽油、苯、润滑油等），电化学腐蚀的环境介质是电解质（各种水溶液）。电化学腐蚀是涉及电子转移的化学过程，该过程能否进行取决于金属能否离子化，而离子化的趋势可用金属的标准电极电位（ε0）来表示。 由于碳化物、夹杂物，以及组织、化学成分和内部应力的不均匀等的作用，将促使各部分在电解液中产生相互间的电极电位差。电极电位差愈大，微阳极和微阴极间的电流强度愈大，钢的腐蚀速度也愈大，微阳极部分产生严重的腐蚀。在电化学腐蚀中能够控制腐蚀反应速度的现象称为极化，极化可使阳极与阴极参与反应的速度得到减弱和减缓。电解液中离子的缓慢移动、原子缓慢结合成气体分子或电解液中离子的缓慢溶解，都可能是极化的表现形式。反应面积、搅拌或电解液流动、氧气、温度等因素，都将影响极化的速度。用极化技术与临界电位可衡量金属与合金在氯化物溶液中点腐蚀与缝隙腐蚀的敏感性。当不锈钢与异种金属接触时，需考虑电化学腐蚀。但若不锈钢是正极，则不会产生电流腐蚀。 钝化状态金属的耐腐蚀性取决于铬含量、环境中的氯化物和氧含量以及温度。某些元素（如氯）可以击穿钝化膜，造成钝化膜不连续处的金属被腐蚀，故使用钝化状态金属的用户应特别注意点腐蚀、应力腐蚀开裂、敏化以及贫氧腐蚀等。为了提高不锈钢的耐腐蚀性能，其应处于钝化状态（必要条件），钝化后腐蚀电流密度要低（腐蚀速度），钝化状态的电位范围要宽（相对稳定性）。 对于含镍材料来说，腐蚀有两种主要形式：一种是均匀腐蚀，另一种是局部腐蚀。在海洋大气中的铁锈就是一种一般或均匀腐蚀的典型例子。此处金属在其整个表面上均匀地被腐蚀。在这种情况下，钢表面形成疏松层，这层腐蚀产物很容易去除。另一方面，像合金400这种耐腐蚀性较好的金属，它们在海洋大气中表现出良好的均匀抗腐蚀性。这是由于合金400可形成一种非常薄而坚韧的保护膜。均匀腐蚀是一种最容易处理的腐蚀形式，因为工程师可以定量地确定金属的腐蚀率并可精确地预测金属的使用寿命。 不锈钢耐腐蚀性机理：在不锈钢表面形成明显的Cr2O3薄膜，O和Cr的含量有最低要求（10.5%）以获得连续的保护性薄膜，以抑制侵蚀的发生。若保护性薄膜被损坏，它可以自然恢复。氧化膜的抗腐蚀性能取决于Mo、Ni、Cr、及N的含量。提高Cr含量可以提高不锈钢的抗侵蚀性和当Cr2O3薄膜被损坏时增强了其自修复能力。Cr2O3薄膜对基体结构（铁素体或奥氏体）没有任何影响。 蚀斑：在较高温度范围内处于氯化物、氟化物或氧化性溶液中，最初产生在夹杂物、表面损伤等保护膜不连续表面，而后将产生穿孔或形成新的保护膜（除去腐蚀物质和冲洗过的部分）。主要产生于海边环境、盐水、海水或高氧化性溶液环境。为此，需除去或减少氯、氟含量，加强冲洗维护，提高铬、钼含量。

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。

金属腐蚀理论及腐蚀控制考试重点题

第 三 章 1. 在下列情况下，氧电极反应的平衡电位如何变化： (1) 温度升高10?C (取Po 2 =1atm ，pH = 7)。 (2) 氧压力增大到原来的10倍 (温度25?C)。 (3) 溶液pH 值下降1单位 (温度25?C)。 解：在中性溶液中，阴极的反应为：O 2+2H 2O+4- e =4OH- 其平衡位则为Ee=E 0（OH-/O2）+ nF RT ㏑(Po 2/4 OH a -) （1） 当温度升高10℃后有： Ee = E 0（OH-/O2）+ nF T R )10(+×㏑(Po 2/4 OH a -) =E+nF RT ㏑(Po 2/4OH a )+ nF R 10㏑Po 2/4 OH a - 则平衡电位变化量△Ee1= Ee’- Ee=nF R 10㏑(Po 2/4 OH a -) =nF R 10㏑Po 2－nF R 10㏑4OH a - 又因㏑4OH a =2.3lg 4 OH a ，则有lg OH a =pH －14 所以：△Ee1=10×8.314/(4×96500) × ㏑Po 2-10×8.314/(4×96500)×4×2.3×(7-14) =0+0.01387=0.0139V>0 即：温度升高10℃后平衡电位正移0.0139V 。 （2） 当氧压力增加到原来的10倍时 ' '2 Ee =E ＋nF RT ㏑(10Po 2/4OH a )=E ＋nF RT ln10＋nF RT ㏑(Po 2/4 OH a -) △E 2= E e’’－Ee =nF RT ln10 =(8.314×298.15)/(4×96500)×2.3 =0.0148V>0 即氧压力增大到原来的10倍时有氧电极平衡电位正移0.0148V （3） 当溶液pH 值下降1时有

金属腐蚀与防护课后题答案

1.材料腐蚀的定义:腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和物理作用产生的损坏或变质现象。腐蚀包括化学、电化学与机械因素或生物因素的共同作用。 2.腐蚀的特点:自发性/铁腐蚀变成以水和氧化铁为主的腐蚀产物，这些腐蚀产物在结构或形态上和自然界天然存在的铁矿石类似，或者说处于同一能量等级自发性只代表反应倾向，不等于实际反应速度 普遍性/ 元素周期表中约有三、四十种金属元素，除了金和铂金可能以纯金属单体形式天然存在之外，其它金属都以它们的化合物（氧化物、硫化物）形式存在 隐蔽性/ 应力腐蚀断裂管道：表面光亮如新，几乎不存在均匀腐蚀迹象，金相显微镜下，可观察到管道内部布满细微裂纹 3.按材料腐蚀形态如何分类:全面腐蚀<均匀和不均匀腐蚀> 局部腐蚀{ 点蚀（孔蚀、）缝隙腐蚀及丝状腐蚀、电偶腐蚀（接触腐蚀）晶间腐蚀}选择性腐蚀 4.按材料腐蚀机理如何分类:化学腐蚀、电化学腐蚀、物理溶解腐蚀 5.按材料腐蚀环境如何分类:自然环境腐蚀、工业环境腐蚀、生物环境腐蚀 1、名词解释 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 电化学腐蚀：就是金属和电解质组成两个电极，组成腐蚀原电池。 电极电位：金属-溶液界面上建立了双电层，使得金属与溶液间产生电位差，这种电位差称为电极电位（绝对电极电位） 非平衡电极电位：（在生产实际中，与金属接触的溶液大部分不是金属自身离子的溶液）当电极反应不处于平衡状态，电极系统的电位称为非平衡电位。 平衡电极电位：水合金属离子能够回到金属中去，水合-金属化过程速率相等且又可逆，这时的电极电位。 标准电极电位：金属在25℃浸于自身离子活度为1mol/L的溶液中，分压为1×105Pa时的平衡电极电位 极化：电流流过电极表面，电极就会失去平衡，并引起电位的变化 去极化：能降低电极极化的因素称为去极化因素 过电位：是电极的电位差值，为一个电极反应偏离平衡时的电极电位与这个电极反应的平衡电位的差值。 活化极化：设电极反应的阻力主要来自电子转移步骤，液相传质容易进行，这种电极反应称为受活化极化控制的电极反应。 浓差极化：当电极反应的阻力主要来自液相传质步骤,电子转移步骤容易进行时，电极反应受浓度极化控制。 吸氧腐蚀：是指金属在酸性很弱或中性溶液里，空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀。 析氢腐蚀：以氢离子还原反应为阴极过程的金属腐蚀 钝化化学腐蚀：当金属处于一定条件时，介质中的组分或是直接同金属表面的原子相结合或是与溶解生成的金属离子相结合，在金属表面形成具有阻止金属溶解能力并使金属保持在很低的溶解速度的钝化膜。 2、电位－pH图在腐蚀研究中的应用与其局限性是什么？电位—pH图中汇集了金属腐蚀体系的热力学数据，并且指出了金属在不同pH 或不同电位下可能出现的情况，提示人们可借助于控制电位或改变pH 到防止金属腐蚀的目的。1. 绘制电位pH 图时，是以金属与溶液中的离子之间，溶液中的离子与含有这些离子的腐蚀产物之间的平衡作为先决条件的，而忽略了溶液中其它离子对平衡的影响。而实际的腐蚀条件可能是远离平衡的；其它的离子