最新金属腐蚀理论及应用试题

2015年金属腐蚀理论及应用试题

一、名词解释（5分）

标准电位：标准电极电位（势），指的是当温度为25℃，金属离子的有效浓度为1mol/L（即活度为1）时测得的平衡电位。

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：电极和溶液界面上进行的电化学反应称为电极反应。电极反应可以导致在电极和溶液的界面上建立起离子双电层。双电层两侧的电位差，即金属和溶液间产生的电位差构成了所谓的电极电位。也称绝对电极电位。

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. 有三种材质及所流过的介质都完全相同的管道。其中①管内为裸管，②管内有涂层，但涂层质量较差，③管内有涂层与线状牺牲阳极联合保护。请判断这三种管道哪种最先穿孔，哪种管道使用寿命最长？

答：使用时间最长的为③，内为裸管的管道将先穿孔，管内有涂层与线状牺牲阳极联合保护的管道寿命最长。在钢表面单独涂敷有机涂层，是因为有机涂层固有的真空腐蚀等缺陷，必定会有水分子通过针孔渗透到刚表面导致腐蚀，因为钢腐蚀时形成的腐蚀产物对钢机体没有保护性，腐蚀继续进行，腐蚀产物膨胀使有机涂层开裂，脱落，所以单独涂覆有机涂层的效果不好。采用阴极保护时候，保护电流大，成本及维护费用高。采用有机涂层＋阴极保护，用阴极保护解决有机涂层腐蚀出的缺陷，有机涂层完全覆盖则可以减少总体的保护电流，成本降低，可靠性增高。

3. 为什么镀锌的水桶在温度较低的自来水中很耐蚀，而在热水中使用易发生穿孔腐蚀？

答：温度升高，金属的孔蚀倾向增大。当温度低于某个温度，金属不会发生孔蚀。这个温度称为临界孔蚀温度(CPT) ，CPT愈高，则金属耐孔蚀性能愈好。自来水中含有Cl—，Cl—对锌的腐蚀促进作用很大。温度较低时，锌表面生成的氧化膜具有保护作用，所以腐蚀发生的很慢；当温度较高时，Cl—会破坏氧化膜，使其失去保护作用，进而使基体发生点腐蚀。

三、奥氏体不锈钢与铁素体不锈钢均会产生晶间腐蚀，它们的机理有何异同？（10分）

答：①奥氏体不锈钢晶间腐蚀的机理主要有“贫Cr理论”, 晶界区选择性溶解理论，阳极相理论，吸附理论：

（1）“贫Cr理论”：含碳量较高的奥氏体不锈钢的晶间腐蚀是由于晶界区的贫铬所引起的。C在奥氏体中的饱和溶解度<0.02%，不锈钢的C含量一般都高于这一数值。当不锈钢固溶处理后，C处于过饱和状态。当不锈钢再次经过敏化温度范围(600~800℃)加热后又处于腐蚀介质中时,由于在加热过程中沿晶界析出了铬的碳化物，导致晶界附近铬的含量下降而出现贫铬区，当贫铬区铬的含量低于某种腐蚀介质的最低耐蚀铬含量要求时，贫铬区作为阳极被腐蚀。由于贫铬区很窄，又紧挨着晶界，所以表现为晶界腐蚀。（2）晶界区选择性溶解理论：不锈钢在强氧化性介质中也会发生晶间腐蚀，但不发生在经过敏化处理的不锈钢，而是发生在经固溶处理的不锈钢上。对于这类晶间腐蚀显然不能用贫Cr理论来解释，可用晶界区选择性溶解理论来解释。当晶界上析出了σ相(FeCr金属间化合物)，或是有杂质(如P、Si )偏析，在强氧化性介质中便会发生选择性溶解，以致发生晶间腐蚀.而敏化加热时析出的碳化物有可能使杂质不富集或者程度减轻，从而消除或减少晶间腐蚀倾向。（3）阳极相理论：随着冶炼工艺

的提高，已能够生产出低碳、超低碳不锈钢，因而碳化物析出而引起的晶间腐蚀已大为减少。然而当超低碳不锈钢，特别是高Cr、Mo钢在650~800℃受热后在强氧化性介质中也会发生晶间腐蚀，但不发生在经过敏化处理的不锈钢，而是发生在经固溶处理的不锈钢上对于这类晶间腐蚀显然不能用贫Cr理论来解释。这是因为在晶界形成了Fe-Mo或Mo-Fe金属间化合物，在过钝化条件发生了选择性溶解。（4）吸附理论：杂质(如P、Si)的偏析，在强氧化性介质中便会发生选择性溶解，以致发生晶间腐蚀。

②铁素体不锈钢晶间腐蚀的机理主要有亚稳相溶解理论，亚稳沉淀相理论，贫铬理论

（1）亚稳相溶解理论：这种理论认为高温在晶界形成奥氏体薄膜，这种膜是富C而贪Cr 的。有人认为在化学介质中晶间腐蚀就是沿着这种不稳定的奥氏体薄膜进行的；而也有人认为受腐蚀的是这种奥氏体所转变成的马氏体。（2）亚稳沉淀相理论：这种理论认为高温(约高于1000℃)时，晶界富集碳而形成奥氏体，快速冷却时，在α/γ界面沉淀易于腐蚀的碳化物，故有晶间腐蚀趋势。在750℃的附近加热，碳化铁转化为碳化铬，故耐晶间腐蚀。（3）贫铬理论：这种理论指出，敏化处理时，碳向晶界的扩散较铬为快，因此在晶界及其邻近区域的铬由于(CrFe)23C6在晶界的沉淀而发生贫铬现象。如果铬量降低到钝化所需的铬量极限以下，由于构成大阴极一小阳极的微电池，加速了沿晶粒间界的腐蚀。贫铬理论不仅长期以来可以满意地说明奥氏体不锈钢的晶间腐蚀问题，近年来也较满意地解释铁素体不锈钢的晶间腐蚀问题。四、以海上采油平台（材料为Q235钢）为例，说明海洋腐蚀的特点？（10分）

答：海水是一种含有多种盐类的电解质溶液，除了电位很负的镁及其合金外，大部分金属材料在海水中都氧去极化腐蚀。对于处于海水环境中的海上采油平台来说，如同轮船一样飘浮在海面上，制造平台的Q235碳钢分别处于全浸区、潮汐区、飞溅区和大气区，锚固金属处于海泥区。海洋环境腐蚀机理为阴极氧去极化控制的电化学腐蚀过程，因此其腐蚀速度主要由海水的含氧量决定，氧含量高则腐蚀性强。

1）全浸区：平均低潮线以下的位置为海水全浸区。根据海洋的深度不同，又分为浅海区和深海区，二者并无确切的深度界限，一般所说的浅海区大多指100～200m以内的海水。海洋环境因素如温度、含氧量、盐度、pH值等随海洋的深度而变化，所以海水深度必然影响到全浸区金属的腐蚀行为。其中是最为主要的因素是温度和含氧量。全浸区中钢铁的腐蚀速度在0.07~0.18mm/a。浅海区海水氧处于饱和态，温度高，海水流速大腐蚀比深海区大，海洋生物会粘附在金属材料上。一般来说，20m水深以内的海水较深层海水具有更强的腐蚀性。深海区的含氧量较小，温度接近0℃，海洋生物的活性减小。 2）潮汐区：指平均高潮位与平均低潮

位之间的区段，对于海洋平台金属，潮汐区海水含氧多为阴极区域，全浸区含氧低为阳极区域，结果导致靠近平均低潮线的全浸区腐蚀速度大于潮汐区。金属表面与含氧充分的海水周期性地接触，引起腐蚀。与飞溅区相比，潮汐区的氧扩散没有飞溅区那样快，也无强烈的海水冲击。潮汐区金属表面温度受气温影响也受海水温度的影响，通常接近于表层海水温度。潮汐区的腐蚀通常是平均高潮位和平均低潮位最为严重，这是氧浓差电池的作用。潮差段因供氧充分，成为阴极，受到一定程度的保护，腐蚀减轻。低潮位以下全浸区因供氧相对较少成为阳极，使腐蚀加速。在工程设计上，有时把潮差区并入飞溅区一起考虑，并不是因为两段间的腐蚀是一样的，而是从施工、维护和阴极保护方面加综合考虑，使之协调一致。3）飞溅区：指平均高潮线以上海洋飞溅所能湿润的位置。在这个部位，金属材料表面连续不断地被海水湿润，海水又与空气充分接触，含氧量充分，含盐量很高，加上海水的冲击作用，腐蚀在这个部位最为严重。当很高的风速和海流速造成强烈的海水运动时，海水的冲击会在飞溅区成磨耗－腐蚀联合作用的破坏。同时强烈的海水冲击不断地破坏腐蚀产物和保护涂层，增加了飞溅区的腐蚀。 4）大气区：飞溅区以上为海洋大气区，金属表面液膜中含导电粒子量低于海水，所以腐蚀速度最低。 5）海泥区：主要由海底沉积物构成，含盐度高，电阻率低，因此是良好的电解质，对金属的腐蚀要比陆地上土壤要高。由于氧浓度十分低，所以海泥区的腐蚀比全浸区要低。

五、由热力学计算确定，为什么在25℃时，铜在除气的酸溶液（PH=1）中不腐蚀，而在通气的同种溶液中会发生腐蚀？（已知：E°Cu2+/Zn=0.337V，P O2=0.21大气压，E°OH-/O2=0.401V）（10分）

答：已知铜在含氧酸和无氧酸中的电极反应及标准电极电位:

1）在不含氧的酸中Cu=Cu2++2e ；E°Cu2+/Cu=0.337V ；2H++2e=H2； E°H+/H2=0V ；

E°Cu2+/Cu =0.337V> E°；H+/H2=0V 故在不通气的酸中铜不发生腐蚀。

2)在含氧酸中1/2O2+2H++2e=H2O ；E o O2/H2O=1.229V ；

E O2/H2O =1.229-0.0591Xlg(PH*P O2)=1.229-0.0591*2=1.1108V； Cu=Cu2++2e ；

E°Cu2+/Cu=0.337V E°Cu2+/Cu=0.337V< E°O2/H2O=1.1108V 故在通气的酸中铜能发生腐蚀。六、引起冷却水（淡水和海水）系统中材料腐蚀的主要影响因素有哪些？其基本防护途径是什么？（5分）

答：引起冷却水（淡水和海水）系统中材料腐蚀的主要影响因素有：

（1）水中溶解氧：循环冷却水系统中，冷却水含有丰富的溶解氧，在正常情况下，循环冷却水在30℃左右时，水中含氧4~6mg/L。溶解氧对钢铁有两个相反的作用，一是参加阴极

反应，加速钢铁腐蚀；二是钢铁表面形成氧化膜，抑制钢铁的腐蚀。一般，主要因素往往不会超过临界点值，所以溶解氧是加速腐蚀的主要因素。（2）水中溶解盐的浓度：水中溶解盐的浓度对腐蚀的影响综合起来有以下三个方面。①水中Cl—、 SO42—等离子的含量高时，将使水的导电性增大，容易发生电化学作用，使腐蚀加剧。②水中的PO43—、CrO42—等离子能钝化钢铁或生成难溶沉淀沉积于金属表面，起到防腐作用。如产生Fe(OH)2的胶体状沉淀物下降，腐蚀速度减慢。③可使氧的溶解度下降，进而使阴极过程减弱，导致腐蚀速度减慢。（3）水的温度：像大多数化学反应一样，水的温度对腐蚀的影响，其速率随着水温的升高而成比例的增加。一般情况下水温每升高10℃，钢铁的腐蚀速率增加30%，主要是由于水温升高导致氧扩散系数增大，溶液电导增加，腐蚀电流增大。但是，水温升高可使水中溶解氧浓度减少。因此，多方面的因素对实际装置的影响表现是不一样的。（4）水的PH值：在正常温度下，水的pH值一般在4.3~10.0之间，碳钢在这样的水溶液中，它的表面常形成Fe(OH)2覆盖膜，此时腐蚀速率几乎与pH值无关，pH值在10.0以上时，铁表面被钝化，腐蚀速率继续下降。当pH 值低于4.0时，铁表面保护层被溶解，水中H+浓度因而发生析氢反应，腐蚀速率将急剧增加。由于水中钙硬的存在，CaCO3保护膜在PH值偏酸性时不易形成，其腐蚀速度比偏碱时高。（5）水流速度：碳钢在冷却水中被腐蚀的主要原因是氧的去极化作用，而腐蚀的速度又与氧的扩散速度有关。流速的增加将使金属壁和介质接触面的层流便薄而有利于溶解氧扩散到金属表面。同时，流速增大时，可冲去沉积在金属表面的腐蚀、结垢等生成物，使溶解氧更易于向金属表面扩散，导致腐蚀加速，所以碳钢的腐蚀速度随水流速度的增加而加大。一般来说，水流速在0.6~1m/s时，腐蚀速度最小。

基本防护途径：

（1）材料的选定

材料的选定是海水直流冷却系统防腐设计的首要原则。海水直流冷却系统常用材料如下:

①海水取放水管: 通常为钢管(或衬里) 或钢筋混凝土管。

②海水配管: 主要为铸铁管(或衬里) , 也有少量塑料管(聚氯乙烯、聚乙烯)、不锈钢管和混凝土管。

③海水换热器: 换热管材通常为铝黄铜(HA l- 77- 2A )、白铜(铜镍合金、B10、B30) 和钛管(TA2) , 也有少量采用耐海水不锈钢管; 管板通常为锡黄铜(Cu- 40Zn- 112Sn)、铝青铜(Cu- 9Al-3Fe- 1Mn- 1Ni)、白铜(B10、B30) 和钛板。

④海水泵: 通常为低镍铸铁, 也有铜合金和316L不锈钢等材质。

（2）阴极保护：阴极保护是海水直流冷却系统中重要防腐技术之一。在绝大多数情况下, 金属在海水中的腐蚀为电化学腐蚀。在一定条件下, 将金属进行阴极极化以减小和防止金属腐蚀的方法称之为阴极保护法。阴极保护技术包括: 外加电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护两种方法。适用于铸铁、低碳钢、低合金钢、不锈钢、铜合金、铝合金、钛等设备的防腐。其不仅可以防止均匀腐蚀, 对防止孔蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等也是有效的。对于海水直流冷却系统, 需要进行阴极保护的主要结构与设备有：取水头及引水钢管、拦污栅、清污机、海水泵、旋转滤网、二次滤网、凝汽器、收球网、冷却器、管道和埋地侧管线等。

（3）涂层防腐：涂层防腐是海水直流冷却系统中重要防腐技术之一。主要用于低碳钢和低合金钢设备的防腐。其防腐效果主要取决于涂料的性能, 但配套品种和施工工艺亦十分重要。用于海水体系的防腐涂层主要包括金属涂层和有机涂层。金属涂层主要包括纯Zn、纯Al和Zn-Al合金涂层, 其中又以Zn-Al合金(Al> 30% ) 涂层防腐效果最好, 经验表明：金属涂层和有机涂层配套使用,在海洋条件下的保护寿命可达10a以上。有机涂层作为海水体系防腐涂层种类主要有：环氧树脂漆、乙烯树脂漆、氯化橡胶漆、聚氨酯漆、无机富锌底漆等。另外, 涂层与阴极保护联合使用, 是经济、有效的防腐方法。

（4）缓蚀剂：亚铁离子成膜是目前发电厂铜合金凝汽器海水直流冷却系统中广泛采用的一种防腐方法, 对铜合金的冲击腐蚀、脱锌腐蚀和应力腐蚀都有明显效果。成膜所需的亚铁离子可以由加入硫酸亚铁提供或采用电解法直接产生。成膜方式可以是一次造膜、运行中定期加入或低浓度连续注入。亚铁离子成膜工艺直接影响成膜效果, 成膜不当则没有保护效果, 甚至会加速腐蚀; 另外, 对于污染海水特别是H2S等还原性物质污染时, 亚铁造膜亦没有保护效果。

（5）联合保护：在海水直流冷却系统中, 通常采用多种防腐对策进行联合保护, 才能达到良好效果。以电厂凝汽器为例, 防止铜合金管泄漏的较有效措施为采用海绵球清洗、亚铁成膜及阴极保护三者的联合保护。海水管路通常采用涂层、阴极保护等防腐措施进行联合保护。

七、假设你所在的工厂有一条钢自来水主管道已使用了20年，近年不时出现泄漏，而且因管内结垢导致输送能力下降，已不能满足生产用水的需求，企业决定利用停产检修期对该管道进行改造。请根据投资资金有限和资金充足分别提出两套改造方案，其中资金充足方案中还要根据20年、50年、100年的使用寿命分别提出3个方案。（不必真的保证100年，只要寿命长的

防腐方法确实比使用寿命短的方法实际寿命长即对）（20分）

答：一、投资资金有限的方案：除垢器(球)除垢技术+沥青涂层。聚氨醋软体除垢器是由优质进口聚氨醋原料和独特的发泡工艺制造而成，经过特殊的加工工艺，对于垢质较硬的管道，可在软体除垢器的基础卜，加卜带有高强度的钢钉组成加强型软体除垢器。除垢过程中，除垢器在压力的作用下，对管道内壁的垢进行刮削，达到除垢的目的。此种方法简单易行，安全环保，投资低。由于沥青来源广泛、价格便宜、工艺熟练、绝缘、防水、粘接性能良好等特点，在经济不甚宽裕的条件下，仍不应放弃。在日本，尽管其经济状况并不困难，仍有78,6的输水管线采用了沥青防腐。特别是早期建设的管道，如彻底更换沥青涂层，是不太实际的。因此，该套方案比较适合低投资方案。

二、资金充足的方案：20年方案：换一套新管道+喷涂水泥砂浆：“喷涂”工艺是用水泥砂浆衬里作为管道内防腐蚀，它不仅通过水泥砂浆层把水体与管壁封隔开来，管壁接触不到水.不受水的侵蚀，起到了隔离作用;更重要的是在金属表面形成一个超稳定的钝化区，这是因为涂衬的砂浆层呈碱性，与管壁形成pH值高达12的区域，即使水渗透到金属表面，仍有抵御腐蚀的能力;砂浆衬里起了“拱”的作用，粘结力强，在金属管变形的情况下.不易发生壳落.其裂缝甚小，仍然能紧贴在管壁上;砂浆衬里的表面上会生成滑腻层，有保护砂浆层不被水流冲刷掉的作用。灰口铸铁管通过除垢喷涂后，不仅保证了管道内防腐蚀的持久性，增加管道使用寿命，而且减少了供水二次污染，具有较强的实用价值。过去管道内壁采用沥青涂层，化学性质不稳定，使用时间长就会发生老化，并微量溶于水中，污染水质，影响饮水卫生。现在通过水泥砂浆喷涂后，由于水泥砂浆属于无机化合物，性能稳定，不易影响管道输送水质。

50年方案：换新管道+化学成膜，化学成膜剂防腐是指利用化学物质与金属发生反应，形成反应物沉积并粘结在金属表面形成有一定强度的保护膜，使金属与腐蚀环境隔开而达到防腐的目的。目前给水管道内多选用高模数的SN作为主剂再加入PN为辅助剂的成膜剂并增加PN 和LC作为促进剂以改善膜的性能。

100年方案：换新管道+有机涂层+阴极保护。埋地管道的腐蚀是通过土壤与管道相接触来实现的，涂加适当的防腐涂层可以隔绝管道与土壤之间的接触，减少腐蚀作用对管道的影响。从某种程度上讲，防腐层的质量决定了管道的使用寿命。在管道外防腐涂层方面，国内外采用的是石油沥青、煤焦油沥青、熔结环氧粉末、双层PE和三层聚乙烯(3PE)等。阴极保护和牺牲

阳极保护：埋地管道的腐蚀基本上都是通过自然电位差来实现的，也就是说，纯金属一般不发生在溶液中的自腐蚀。管道的腐蚀状况与管道的自然电位、极化电位以及PH值有密切关系，在不同的极化电位和PH值条件下，金属的腐蚀倾向是不同的，可通过调整电位和PH值来控制金属的腐蚀。通常可采用三种方法将铁移出腐蚀区，以达到防腐的目的。通过外加负电流(阴极极化)使铁的电极电位负移到免蚀区，以实现阴极保护。通过外加正电流(阴极极化)使铁的电极电位正移到钝化区，达到阳极保护的目的。也可以调整溶液的PH值，使其达到9-13范围，使铁进入钝化区. 用阴极保护解决有机涂层腐蚀出的缺陷，有机涂层完全覆盖则可以减少总体的保护电流，成本降低，可靠性增高。

八、根据腐蚀反应的特点，用系统防护的观点，控制金属腐蚀，有哪些途径和方法？（10分）

答：（1）合理设计结构，在设计设备时就从设备的形状、安装等当面来防止或者减缓腐蚀速度。考虑制造加工方法对腐蚀的影响及防腐蚀施工的方便性。（2）合理选择材料。根据金属材料的腐蚀数据选择特定环境腐蚀速率低、价格便宜、性能好的材料，是最常用的、简便的防止腐蚀的方法，可以使设备获得经济合理的使用寿命。（3）在界面上采取防腐蚀措施。如电化学保护，施加防护涂层等。金属保护中对其表面进行处理以防止腐蚀。金属在接触使用环境之前，先用纯化剂或者膜剂进行处理，表面生成稳定密实的钝化膜，抗蚀性大大增加。用有机涂料保护大气中的金属结构是最为广泛的传统防腐蚀手段。（4）改进环境条件，但是现实应用中改变使用环境是最为困难的。（5）通过各种合理的管理措施，加强对关键部位的监控和改善维修等措施来最终达到提高整个设备运转的耐腐蚀能力。

九、为什么埋设在混凝土内的水管或钢筋，会发生腐蚀，请分析其原因及提出防护措施。（10分）

答:管道或钢筋混凝土结构腐蚀可分为内部环境的腐蚀破坏和外部环境的腐蚀破坏，混凝土内部成分在外部受物理、化学及材料等因素的作用下发生腐蚀变化，致使混凝土承载力降低或失去自身的性能，造成混凝土结构耐久性较差。如环境中的水分、氧气、二氧化碳等酸性气体、氯盐等侵蚀性离子以及相对湿度、温度等影响外部环境因素混凝土中腐蚀，甚至还有细菌等微生物活动的影响。

（1）环境中Cl—等侵蚀性离子的影响：氯离子引起钢筋锈蚀的机理是钢筋表面被激活使铁原子失去电子成为阳极而使钢筋腐蚀，这一点与混凝土碳化完全不同。混凝土碳化主要是使钢筋混凝土PH迅速降低，有利于氯离子侵蚀破坏钢筋钝化膜;而氯离子引起钢筋锈蚀，其中氯离子浓度在钢筋表面的达到钢筋腐蚀的临界浓度，否则不可能使钢筋锈蚀。当钢筋混凝土的表面的氯离子浓度达到临界浓度时，拥有足够的空气和水分，钢筋混凝土腐蚀将会连续不断进行，直到腐蚀完全;而氯离子在钢筋混凝土腐蚀过程中只是充当催化剂，在腐蚀过程中不会因反而消耗，那么提高混凝土耐久性的非常重要的措施就是控制氯离子的侵蚀。氯离子是导致钢筋混凝土中混凝土发生腐蚀的最严重的侵蚀性离子，因而氯化物的侵蚀在混凝土构筑物造成重大损失相当严重。混凝土中的氯离子由自由态氯离子与化合态氯离子组成，并不是所有的氯离子都会引发钢筋的腐蚀。其中只有自由态氯离子起作用，破坏钢筋的钝化膜，使混凝土钢筋发生严重的腐蚀;而化合态氯离子对钢筋混凝土的腐蚀不起作用。而混凝土中氯离子侵入是一个很复杂的物理化学过程，有渗透、毛细吸附和自由氯离子的扩散等三种不同的侵入方式。实际工程结构中往往由这三种侵入方式的组合，造成混凝土受氯离子的侵蚀作用，同时还受到氯离子与混凝土组成材料间的其他条件的影响，如化学和物理作用等。氯离子的侵蚀机理为：(1)局部酸化作用。(2)形成“活化一钝化”腐蚀原电池(3)催化作用(4)降低混凝土电阻率的作用。（5）氯离子与水泥作用生成“复盐”。（2）环境中CO2等酸性气体的影响：混凝土内部大气中的二氧化碳在的扩散，与钢筋混凝土内部材料的氢氧化钙发生反应，生成难容的碳酸盐等物质，进而使混凝土原有的强碱性环境，混凝土中的pH下降到9以下，使得混凝土的钝化膜容易破坏，这种现象就称为混凝土的碳化。（3）环境中水分与氧气的影响：钢筋腐蚀必须具备充足的水分和氧气(溶解态或者气态)等条件。水分渗透入混凝土结构物之后，与混凝土的孔隙内溶解盐类形成了导电的电解质溶液，形成了腐蚀电流的外部回路，构成腐蚀微电池所需的一个必要条件。水分以及其中所溶解的氧气一起发生反应生成了OH—，氧气还可以与阳极反应产物Fe2+生成Fe(OH)2，进一步氧化生成为Fe(OH)3，进而产生更多的酥松多孔的铁锈。作为反应物之一的O2在阴极反应的过程中起到了很重要的作用。若O2扩散的不充分导致O2供应不充分，就无法顺利参与阴极反应，即使在钢筋已经去钝化的条件下，腐蚀也不会很快进行，由此可以理解为与阴极极化有着很重要的关系。

主要的防护措施：(1)对混凝土表面添加保护层；(2)采用外加剂减小混凝土的渗透性；(3)加亚硝酸钙腐蚀抑制剂；(4)使用控制渗透板(CPF)； (5)改善施工工艺。

十、根据自己的研究方向，查找一个以上有关的腐蚀型式试验标准，对其简要描述。（5分）

答：研究方向是金属多孔材料。对于金属多孔材料由于腐蚀试验后很难去除金属多孔材料内部孔道的腐蚀产物和内壁附着的腐蚀介质,因此,失重法可以用来检测评价孔径较大的金属粉末多孔材料或丝径较大、孔隙率高的金属纤维多孔材料的腐蚀性能。而对于评价孔径较小的金属多孔材料的腐蚀损失并不精确。大多数情况下,此方法被用来比较孔径相同或相近的不同金属多孔材料的腐蚀速率和耐蚀性能。

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

《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

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。

金属腐蚀原理

3.3 金属腐蚀原理 3.3.1概述 从腐蚀的定义及分类，我们知道腐蚀主要是化学过程，我们可以把腐蚀过程分为两种可能的主要机理-----化学机理和电化学机理. 化学腐蚀是根据化学的多相反应机理，金属表面的原子直接与反应物（如氧﹑水﹑酸）的分子相互作用。金属的氧化和氧化剂的还原是同时发生的，电子从金属原子直接转移到接受体，而不是在时间或空间上分开独立进行的共轭电化学反应。 金属和不导电的液体（非电解质）或干燥气体相互作用是化学腐蚀的实例。最主要的化学腐蚀形式是气体腐蚀，也就是金属的氧化过程（与氧的化学反应），或者是金属与活性气态介质（如二氧化硫﹑硫化氢﹑卤素﹑蒸汽和二氧化碳等）在高温下的化学作用。 电化学腐蚀是最常见的腐蚀，金属腐蚀中的绝大部分均属于电化学腐蚀。如在自然条件下（如海水、土壤、地下水、潮湿大气、酸雨等）对金属的腐蚀通常是电化学腐蚀。 图3－11 铁的电化学腐蚀模型电化学腐蚀机理与纯化学腐蚀机理 的基本区别是：电化学腐蚀时，介质与金属的相互作用被分为两个独立的共轭反应。阳极过程是金属原子直接转移到溶液中，形成水合金属离子或溶剂化金属离子；另一个共轭的阴极过程是留在金属内

的过量 电子被溶液中的电子接受体或去极化剂接受而发生还原反应。左图即是铁的电化学腐蚀模型。（点击放大播放flash) 3.3.2金属腐蚀的电化学概念 1.电极反应及电极 相：由化学性质和物理性质一致的物质组成的、与系统的其他部分之间有界面隔开的集合叫做相。 电极系统：如果系统由两个相组成，一个相是电子导体（叫电子导体相），另一个相是离子导体（叫离子导体相),且通过它们互相接触的界面上有电荷在这两个相之间转移，这个系统就叫电极系统。 将一块金属（比如铜）浸在清除了氧的硫酸铜水溶液中，就构成了一个电极系统。在两相界面上就会发生下述物质变化： Cu (M)→Cu 2+(sol)+2e (M) 这个反应就叫电极反应，也就是说在电极系统中伴随着两个非同类导体相(Cu 和CuSO 4溶液）之间的电荷转移而在两相界面上发生的 化学反应，称为电极反应。这时将Cu 称为铜电极。 同样我们将一块金属放入某种离子导体相中，也会发生类似的电极反应：

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。

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

2013金属腐蚀理论及应用试题答案-刘维港..

2013金属腐蚀理论及应用试题 材硕1201-1200621-刘维港一、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

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

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

金属腐蚀理论11

第11章非金属材料的腐蚀行为 11.1 研究非金属材料腐蚀的重要性 随着科学技术的发展，材料科学也在发生着日新月异的变化。目前金属材料、高分子材料、复合材料和无机非金属材料已成为当今社会的四大支柱材料。金属材料由于其生产工艺成熟、综合性能优越、资源丰富和价格性能比具有优势等而具有强大的生命力，因此会在人类社会发展进程中的相当长的时间里唱主角。然而非金属材料以其独特的性能正在飞速发展，在国民经济中的应用越来越广泛，在一些领域中已逐步取代了部分金属材料，而在部分特殊领域中其用量有超过金属材料的发展趋势。 包括高分子材料、复合材料和无机非金属材料在内的新型非金属材料表现出诸多优势。 高分子材料的基本组分是有机高分子化合物，它具有质量轻、绝缘性好、化学性能稳定、成型方法多等优点。高分子化合物长链结构的多重性赋予了高分子材料以各种特殊的性能。人们可以利用各种手段来改变各个层次的结构以制出所需性能的产品，如已为人们熟知的橡胶和塑料。如果再引入具有特殊功能的基团，还可制出具有特殊功能的材料，如记忆塑料。如今高分子材料在国民经济和国防建设中已具有举足轻重的地位。 无机非金属材料主要是以硅酸盐化合物为主的一类材料，如玻璃、陶瓷和混凝土等。这类材料具有高熔点、高强度、高硬度、耐腐蚀、耐磨损以及抗高温氧化等基本性能，有些材料因其特殊结构还兼有导电、隔热、铁电、磁性、压电、超导等特性，因而无机非金属材料在建筑、化工、电子、冶金、国防、航空航天、动力工程等方面有着广泛的应用前景。 复合材料的发展十分迅速，应用日趋广泛。复合材料是一种多相材料，是由基体材料与增强材料复合而成，使其不仅能保持原有组分的综合性能，而且还具有原组分所不具备的特性。主要表现为比强度和比模量高，化学稳定性优良，减摩、耐磨，自润滑性好，耐热性高等，因而在机械工业、汽车工业、化学工业、尤其是航空航天领域有着巨大的发展潜力。 尽管非金属材料具有诸多金属材料所无法比拟的优越性能，但同大多数常用金属材料一样，非金属材料也存在着各种环境介质因素引起的腐蚀失效的问题，只是它们的腐蚀行为及机理与金属材料有所不同。金属材料多发生电化学腐蚀，而非金属材料的腐蚀破坏往往是由于物理或纯化学的作用所致。 高分子材料尽管耐酸、碱、盐溶液的能力很强，但是通常都不耐有机溶剂，且高分子材料普遍存在易老化现象。作为无机非金属材料的一大类，硅酸盐玻璃在大气、水、酸或碱等介质的参与下，其表面上会发生以化学反应为主的物理、化学侵蚀作用，当承受应力时还会发生应力腐蚀破坏，这对于光学精密仪器的使用性能和现代高层建筑等的安全性会构成了隐患。具有晶体相和玻璃相的多相材料的陶瓷在酸、碱、盐等化学介质的作用下，仍然可能发生点蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀等，高温下还会发生气体的氧化失效和熔融盐、熔融玻璃、熔融金属等介质的腐蚀破坏。复合材料过去曾被认为是永不遭受腐蚀的材料，但后来的事实证明，复合材料一样会发生腐蚀失效，腐蚀过程受基体材料、增强相材料和界面相等的影响，腐蚀机理非常复杂，难以进行定量分析。混凝土作为一类特殊的廉价复合材料，由硅酸盐和不同增强材料复合而成，在建筑领域中有着最广泛的应用。但混凝土对化学介质敏感，在酸、碱、盐（尤其是硫酸盐）的作用下易发生多种形式的腐蚀破坏。显然，为了确保非金属材料的推广应用，必须深入开展有关非金属材料腐蚀行为、机理和控制技术的研究工作。 金属腐蚀已有相当成熟的理论，并且目前对金属材料的防护工作也是卓有成效的。相比之下，由于非金属材料的腐蚀机理相当复杂，且现今开展的研究工作还远不够充分和深入，因而对于许多非金属材料目前还没有形成一个比较成熟的、能为多数人所认同的腐蚀理论，由此使得相应的防护

金属的腐蚀及其原理

金属的腐蚀及其原理 【引入】大家如果细心的话就可以发现生活中的金属器皿，使用久了后，就会生锈。例如，或防盗网、风扇的护栏，或者铜器会出现铜绿（Cu2(OH)2CO3）。大家翻倒课本的 23页，看看图1—26，可以先想象一下，这辆车刚买时是白白亮亮的，风光无限，现在呢，还风不风光？已经是锈迹斑斑，风光不在了。无论是防盗网的生锈还是汽 车的生锈都是由于金属的腐蚀引起的，那大家知道金属为什么会发生腐蚀吗？它的 原理是什么呢？ 【讲述】带着这两个问题我们今天就来学习这方面的内容。 【板书】金属的腐蚀及其原理 【讲述】大家看到课本的23页的第三段，一起说一下金属腐蚀的概念是什么？ 【板书】一、金属的腐蚀 1、定义：金属或合金与其他物质发生化学反应而被腐蚀的现象。 【讲述】现在举个例子来理解这个概念。在制取H2时，往Zn片中滴加稀盐酸，如果稀盐酸量足够的话，可以看到锌片逐渐的消失了。 【提问】为什么锌片会消失呢？ 【讲述】是由于Z n—2e- ＝Z n2+，锌离子进入到溶液中了。 【提问】大家思考一下，金属腐蚀的本质是什么？ 【引导】金属腐蚀是指金属或合金与其他物质发生化学反应，金属在化学反应中是得点子还是失去电子？ 【讲述】是失电子的。所以金属腐蚀的本质就是金属原子失去电子而被氧化的过程，用式子表示为M—ne- ＝M n+,例如：Z n—2e- ＝Z n2+ 【过渡】金属腐蚀是不是都是一样的呢，不一样的话，可分为哪两种腐蚀？ 【讲述】化学腐蚀与电化学腐蚀 【板书】金属腐蚀 电化学腐蚀 【提问】大家一起说一下化学腐蚀的概念？ 【讲述】化学腐蚀是金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应，举几个例子： 这些都是化学腐蚀。【提问】大家一起说一下电化学腐蚀的概念？ 【讲述】不纯的合金或金属发生原电池反应，使较活泼金属被腐蚀。比如：防盗网的生锈、自行车轮子、链条的生锈都是电化学腐蚀。 【提问】现在我们学习化学腐蚀与电化学腐蚀，那它们之间有什么共同点或不同点？ 【讲述】首先我们来看电化学腐蚀。它形成了原电池，有微弱的电流产生，而化学腐蚀是直接发生氧化还原反应，所以无电流产生。 【讲述】化学腐蚀与电化学腐蚀都是金属失去电子变为离子，所以它们的共同点就是金属腐蚀的本质：M—ne- ＝M n+ 【讲述】现在跟大家分享一组数据，我国每年钢铁的腐蚀量占全年钢铁产量的1／10，占国民生生产总值的页也就是GDP的4%，4%是什么概念呢？我国每年的教育经费都不 足4%的。这说明每年钢铁的腐蚀都会造成巨大的经济损失。 【过渡】那钢铁的腐蚀属于化学腐蚀还是电化学腐蚀？