腐蚀的定义

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。腐蚀的特点：自发性、普遍性、隐蔽性。

腐蚀的分类：（金属腐蚀和非金属腐蚀）

金属腐蚀分为：

（机理）化学腐蚀、电化学腐蚀。

（破坏特征）全面腐蚀、局部腐蚀。

（腐蚀环境）大气、土壤、电解质溶液、熔融盐、高温气体等腐蚀。

局部腐蚀：应力腐蚀、疲劳腐蚀、磨损腐蚀、小孔腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀等电化学腐蚀的定义：金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏。

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。

金属腐蚀：金属腐蚀是金属与周围环境之间相互作用，使金属由单质转变成化合物的过程。腐蚀速度：在均匀的腐蚀情况下，常用重量指标和深度指标来表示腐蚀速度。

极化的概念：电池工作过程中由于电流流动而引起电极电位偏离初始值的现象，称为极化现象，通阳极电流，阳极电位向正方向偏离称阳极极化；通阴极电流，阴极电位向

负方向偏离称阴极极化。

产生极化的根本原因：阳极或阴极的电极反应与电子迁移（从阳极流出或流入阴极）速度存在差异引起的。

标准氢电极：把电镀有海绵状铂黑(极细而分散的铂金粉)的铂金片插入氢离子活度1的溶液(酸性溶液)中，不断地通入分压101325Pa(1atm)的纯氢气冲击，使铂黑吸附氢气

至饱和，这是铂金片即为标准氢电极。

金属电化学腐蚀的热力学条件：

(1)阳极溶解反应自发进行的条件：E A>E eM

(2)阴极去极化反应自发进行的条件:E K>E0k

(3)电化学腐蚀持续进行的条件:E e.M

宏观腐蚀电池：阴阳两级可以用肉眼或不大于10倍的放大镜分辨出来（异种金属偶接；浓度差、温差）

微电池：阴阳两级无法凭肉眼分辨（金属或合金表面因电化学不均一而存在大量微小的阴极和阳极）

金属表面电化学不均一性的主要原因：

化学成分不均一；组织结构不均一；物理状态不均一；表面膜不完整

电化学极化(活化极化)：阴极反应速度慢于电子来速，电子堆积，阴极电位负移；阳极反应速度慢于电子出速，双电层内电子减少，阳极电位正移。这样造成电位变化称为

电化学极化。

浓差极化：去极剂或反应产物扩散速度慢于其与电子反应速度，在阴极造成电子堆积/电位负移，或在阳极造成金属离子（阳极离子）浓度增高/电位正移。这种有浓度差

异引起的极化称为浓差极化。

膜阻（电阻）极化：一定条件下，金属表面形成保护膜，阻滞阳极过程，电位正移，同时电阻大大增加，这种保护膜引起的极化称为膜阻（电阻）极化。

钝化：金属表面从活性溶解状态变成了非常耐腐蚀的状态的突变现象。

金属钝化后的状态称钝态，处于钝态下的金属耐腐性质称为钝性，（根据钝化产生条件不同分）化学钝化（也称自钝化）由金属与钝化剂的自然作用产生、电化学钝化（也

称阳极钝化）由阳极极化产生。

成相膜理论（薄膜理论）

当金属阳极溶解时，可以在金属表面生成一层致密的、覆盖得很好的固体产物薄膜。这层产

物膜构成独立的固相膜层，把金属表面与介质隔离开来，阻碍阳极过程的进行，导致金属溶解速度大大降低，使金属转入钝态。

吸附理论

引起金属钝化并不一定要形成相膜，只要在金属表面生成氧或含氧粒子的吸附层就足够了。吸附层改变了金属/溶液界面的结构，并使阳极反应的活化能显著提高的缘故。即由于这些粒子的吸附，使金属表面的反应能力降低了，因而发生了钝化。

应力腐蚀破裂：金属结构在拉应力和特定腐蚀环境共同作用下引起的破裂。

应力腐蚀产生的条件：应力与腐蚀介质综合作用的结果，有敏感材料、特定环境、和拉应力三个基本条件（缺一不可）。应力必须是拉应力。

应力腐蚀破裂（SCC）过程的三个阶段：（SCC断裂速度约为0.01~3mm/h）

I：腐蚀引起裂纹或蚀坑的阶段（潜伏期或诱导期）

II：裂纹扩展阶段

III：破裂期

应力腐蚀裂纹形貌（形态）：晶间型、穿晶型、混合型。

SCC机理的学说很多：电化学阳极溶解理论、氢脆理论、膜破裂理论、化学脆化-机械破裂两阶段理论、腐蚀产物楔入理论、应力吸附破裂理论。

电化学阳极溶解理论：

腐蚀沿“活性途径”，在阳极侵蚀处形成狭小的裂纹或蚀坑→裂纹内部与金属表面构成腐蚀电池→活性阴离子进入裂纹或蚀坑内部→浓缩的电解质溶液水解酸化→裂纹尖端的阳极快速溶解→裂纹不断扩展直至破裂。

应力腐蚀的防护：（消除环境、应力和冶金三个方面的一切有害因素）

（1）降低设计应力（使最大有效应力或应力强度降低到临界值以下）

（2）合理设计与加工，减少局部应力集中（选用大的曲率半径、采用流线型设计、关键部位适当增厚（或改变结构型式）、焊接接构采用对接等等）。

（3）降低材料对SCC的敏感性（采用合理的热处理方法消除残余应力，或改善合金的组织结构以降低对SCC的敏感性：采用退火处理消除内应力、通过时效处理，改善合金的微观结构，避免晶间偏析物的形成，提高SCC的敏感性）

（4）其他方法（合理选材、去除介质中的有害成分、添加缓蚀剂、采用阴极保护）

腐蚀疲劳的概念：腐蚀介质和变动负荷联合作用而引起金属的断裂破坏。

腐蚀疲劳机理：腐蚀疲劳是一个力学-电化学过程

磨损腐蚀：腐蚀性流体与金属构件以较高速度做相对运动而引起的金属腐蚀损坏

磨损腐蚀有湍流腐蚀、空泡腐蚀、微振腐蚀等。（常见的为前两种）

磨损腐蚀防护：合理的结构设计、正确的选择材料、适当的涂层。

湍流腐蚀：流体速度达到湍流状态而导致加速金属腐蚀的一种腐蚀形式。

湍流腐蚀的机理（过程）：高速流体击穿了紧贴金属表面的边界液膜，一方面加速了去极剂的供应和阴、阳极腐蚀产物的迁移，使阴、阳极的极化作用减小；另一方面高速湍流对金属表面产生了附加的剪切力。（磨损腐蚀过程金属仍以金属离子形式溶入溶液，而不是以粉末形式脱落）

空泡腐蚀（空蚀或气蚀）：由于腐蚀介质与金属构件作高速相对运动时，气泡在金属表面反复形成和崩溃而引起金属破坏的一种特殊腐蚀形态。

空泡腐蚀机理：流速足够高时，液体的静压力将低于液体的蒸汽压，使液体蒸发在低压区形成气泡，高压区压过来的流体使气泡崩溃，产生的冲击波强烈的锤击金属表面，破坏表面膜，使膜下金属的晶粒产生龟裂和剥落。

氢（致）损伤：由氢引起的金属材料力学性能的破坏现象，在外界应力存在的情况下更容易

发生，会使材料变脆、鼓泡、开裂、结构变化形成氢化物。

氢损伤：包括氢腐蚀、氢鼓泡与氢致开裂和氢脆。

氢腐蚀：氢与金属由于化学作用引起的腐蚀，尤其是指高温（200摄氏度以上）高压下氢与钢材中的渗碳体发生作用而导致破裂现象，（钢材受高温高压的氢气作用，变脆甚至破裂的现象）是一个不可逆的化学过程。

氢腐蚀分为两个阶段：I：氢脆阶段（也称为氢腐蚀的孕育期）；II：氢侵蚀阶段。

注意：

1氢在常温常压下不会使钢材遭受明显的腐蚀，只有当温度和压力达到一定数值后，才会发生氢腐蚀。

2在一定氢气压力下，渗碳体与氢发生反应有一最低温度，称为氢腐蚀起始温度。它是衡量钢材抗氢腐蚀的性能指标。

3渗碳体与氢反应生成甲烷是一个体积缩小的反应，存在一个产生氢腐蚀的最低氢分压，低于时，不管温度多高，氢腐蚀都不会发生。

氢腐蚀机理：氢与碳作用生成甲烷，导致材料脱碳直至失效。

氢脆：氢与金属由于物理作用引起的腐蚀，属于是可逆氢脆。对材料的韧性和塑性影响较大。孔蚀又称点蚀，是一种局限在金属表面某些点处并向深入到金属内部的小孔状腐蚀形态。孔蚀主要发生在具有钝化膜的金属表面。

局部点腐蚀其大小主要受材料和环境的影响。材料因素：材料的点蚀电位越高，说明耐点蚀能力越强。当金属表面存在均匀致密的钝化膜时，耐点蚀能力随钝化膜的厚度增加而增大，孔隙率高的钝化膜不利于抗点蚀。环境因素：介质类型与成分、介质浓度、介质PH值、介质流速、环境温度等。

孔蚀防护：降低材料的有害杂质的含量、加入适量的能提高抗孔蚀能力的合金元素、改善热处理温度、降低介质中活性阴离子浓度、结构设计时消除死区、防止溶液中有害物质浓缩、阴极保护。

缝隙腐蚀：当金属与金属或金属与非金属之间存在很小的缝隙时,缝内介质不易流动而形成滞留状态,促使缝隙内的金属加速腐蚀。

缝隙腐蚀的机理：由于缝隙内与缝隙外存在金属离子或氧的浓度差所引起的。

缝隙腐蚀的防止方法：

（结构设计）在结构设计上避免形成缝隙和能造成表面沉积的几何构形、尽量避免积液和死区、结构能够妥善排流，有利于沉积物及时清除（或采用固体填充，将缝隙填实）（选材：）采用耐缝隙腐蚀的材料

（其他：）采用阴极保护

电偶腐蚀定义: 具有不同电极电位的两种或两种以上金属或合金（或同一金属的各个部位）在电解质溶液中相接触后，电位较低的金属腐蚀加速，而电位较高的金属腐蚀反而减慢(得到了保护)。这就是电偶腐蚀，亦称接触腐蚀或双金属腐蚀。

面积比：SK/SA（大阴极小阳极）↑，阳极金属的腐蚀速度↑

有效距离：阳极腐蚀主要集中在接合处附近，离接合处越远，则腐蚀电流越小，超过一定范围，电偶效应几乎为零。

防止电偶腐蚀的途径：选择相容性材料、合理的结构设计（尽量避免小阳极大阴极的结构、不同金属的部件彼此绝缘、插入第三种金属（或采用镀层过渡）、阳极部件易更换，或适当增厚）

焊接缺陷：焊瘤；咬边；飞溅；电弧熔坑

异种金属焊接：

在腐蚀环境中，由于存在电位差，构成电偶腐蚀。

选用比母材电位更高的金属做焊条

焊接残余应力：在焊接过程中，焊件体积变化受阻产生，高温区金属内部产生残余拉应力，低温区金属内部产生残余压应力，焊接应力仅是局部效应（降低焊接残余应力，防止应力腐蚀破裂）。

晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶粒边界（晶界）产生的一种局部选择性腐蚀。

晶间腐蚀并不一定都发生在焊接结构上，但焊缝晶间腐蚀却是最常见的腐蚀破坏形式之一。1晶粒边界比晶粒本体腐蚀快得多，危害性大。晶间腐蚀在宏观上不易察觉，金属甚至保持光泽，但强度可完全消失。

2晶间腐蚀常常会转变为沿晶应力腐蚀开裂，成为应力腐蚀开裂的起源，因此，它是一种危害性很大的局部腐蚀。

3一般金属材料都有晶间腐蚀倾向，不锈钢，Al，Ni，Cu合金等易发生晶间腐蚀

晶间腐蚀机理

在腐蚀性介质中，晶间贫铬区相对于碳化物和固溶体其他部分，形成小阳极大阴极的微电池，发生晶间腐蚀。

晶间腐蚀的特点：表面观察不到、晶粒间结合强度丧失、区域较窄（热影响区熔合线附近）贫Cr理论

在敏化温度，过饱和C化合物Cr23C6 在晶界析出，其周围形成贫Cr 区，因Cr在晶界扩散比在晶粒扩散速快，使晶界Cr很快耗尽(阳极)，与晶粒形成活化/ 钝化电偶电池，发生阳极选择性腐蚀，促使晶间腐蚀的发生。

防止晶间腐蚀的方法：固溶处理(1050-1150)、稳定化退火(850-900)、超低碳法、合金化法、焊缝形成双相组织。

高温合金的抗氧化性

合金化原理

利用合金化提高金属的抗氧化性途径：

（1）减小氧化膜的晶格缺陷浓度

金属离子过剩型氧化膜：原子价较高的金属离子

金属离子不足型氧化膜：原子价较低的金属离子

（2）依靠选择氧化生成保护膜

合金元素的离子半径<基体金属离子半径

（3）生成稳定的新相（复合氧化物）

离子在AB2O4氧化膜中的扩散速度迟缓（移动所需活化能提高）

合金的抗氧化性：高温下迅速氧化，氧化后形成一层连续而致密的、牢固地附着在金属表面的薄膜，使金属具有不再被氧化或氧化速度很小的特性

提高钢的抗氧化性：采用合金化途径，加入Cr、Al、Si及其他微量元素，选择氧化或生成复合氧化物新相。

大气腐蚀与防锈：

空气的相对湿度对金属的大气腐蚀有重要的影响。

大气成分和湿度是决定大气腐蚀程度的两个主要因素。

大气腐蚀的特点：

1、金属在大气自然条件下发生的腐蚀

2、在金属表面上的薄层电解液膜中进行的电化学腐蚀

3、金属表面的水膜成分，是大气中的杂质溶解在水膜中形成的相应的电解质溶液

4、大气腐蚀过程遵循电化学腐蚀的一般规律

5、自身的特点：阴极以耗氧腐蚀为主；

6、腐蚀程度受大气的成分和湿度影响

相对湿度：空气中水蒸气含量与同温度下饱和水蒸气含量的比值的百分数

金属表面上的水膜对大气腐蚀起着关键性作用

大气腐蚀属于电化学腐蚀范畴（大气中杂质溶解在水膜中形成相应的电解质溶液）

大气腐蚀的类型：

(1)干的大气腐蚀：当空气十分干燥，金属表面上不存在水膜金属的腐蚀属于常温氧化。

(2) 潮的大气腐蚀：当Rh<100%，在金属表面上存在肉眼不可见的薄液膜，随水膜厚度增加,V-迅速增大。

(3) 湿的大气腐蚀：当Rh≈100%，金属表面上形成肉眼可见的水膜，随水膜厚度增加，V-逐渐减小。

大气腐蚀的影响因素：

（1）气候条件：湿度、降水量、温度、日照量

（2）大气污染物质

SO2 ：能强烈促进钢铁的大气腐蚀

盐粒：溶解于金属表面水膜，增加吸湿性和导电性，氯离子还具有强腐蚀性。

烟尘：烟尘落在金属表面，能吸附腐蚀性物质(如炭粒)，或者在金属表面上形成缝隙，增加水汽凝聚(如硅质颗粒)。

大气腐蚀的防护：选用耐腐蚀金属材料、镀层或涂层保护、控制环境（降低金属所处环境的相对湿度至临界湿度下）。

对于机器设备和管道的外表面，构件和建筑物，最常用的防锈方法是油漆涂料覆盖层。化工大气防腐蚀涂料包括各色环氧树脂漆，各种过氯乙烯漆，各色乙烯漆，有机硅耐热漆，铝粉漆，各色聚氨酯漆等。

金属镀层用得较多的是钢管和部件镀锌、镀镉和镀铬

金属制品在加工，贮存和运输中的防锈：降低空气湿度、暂时性防锈层。

土壤的腐蚀性：

土壤是土粒、水和空气的混合物。由于水中溶有各种盐类，故土壤是一种腐蚀性电解质，金属在土壤中的腐蚀属于电化学腐蚀。

土壤中含有多种无机物质和有机物质，这些物质的种类和含量既影响土壤的酸碱性，又影响土壤的导电性。

土壤是不均匀的，因此长距离的地下管道和大尺寸的地下设施，其各个部位接触的土壤的结构和性质可能有较大的变化。

土壤中还有大量微生物，对金属腐蚀能起加速作用。

影响土壤腐蚀性的因素：主要因素：含水量、含盐量、pH值、电阻率。

土壤腐蚀常见形式：电化学腐蚀；由于土壤具有多相性、不均一性等特点，尤其是在不同的土壤中，氧的渗透率有显著差异，所以和不同区域土壤相接触的金属各部分的腐蚀电位就会相差很远，极易形成因充气不均匀一起的供氧差异腐蚀电池（氧浓差电池）。（氧浓差电池腐蚀——充气不均引起富氧区和贫氧区接触的金属部分组成氧浓差电池，富氧区接触的金属表面为阴极；贫氧区接触的金属表面为阳极。）杂散电流是指直流电源设备漏电进入土壤产生的电流，对地下管道、贮罐、电缆等金属设施，造成严重的腐蚀破坏。

微生物腐蚀：（细菌在腐蚀过程中的作用包括）：

有的细菌的生命活动的代谢产物具有很强的腐蚀性

有的细菌的生命活动能促进金属腐蚀的阴极反应，影响电极反应动力学过程。

有的细菌活动改变了金属周围的环境条件，如氧浓度，盐浓度，pH值，增加土壤的不均匀

性。

有的细菌活动能破坏金属表面保护性覆盖层的稳定性，或使缓蚀剂分解失效。

土壤腐蚀防护：覆盖层保护、电化学保护、降低杂散电流造成的腐蚀、控制土壤环境。

控制杂散电流的方法：

1直流电源要加强绝缘，不使电流流入土壤。

2改善管道绝缘质量。

3将受干扰的管道与被保护管道连接起来，共同保护。

4在多管道地区，最好采用多个阳极站，每个站的保护电流较小，阳极站离被保护管道较近，以缩小保护电流范围。

5采用深井阳极可减小对其他地下设施的杂散电流干扰。

6采取排流措施

海水腐蚀的特点：

1由于海水导电性好，腐蚀电池中的欧姆电阻很小，因此异金属接触能造成阳极性金属发生显著的电偶腐蚀破坏。

2海水中含有大量氯离子(约总离子数的55%)，容易造成金属钝态局部破坏，大多数金属在海水中建立钝态是不可能的。

3海水外层是被氧所饱和。碳钢在海水中发生吸氧腐蚀

海水腐蚀主要是局部腐蚀，如：点腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、低频腐蚀疲劳、应力腐蚀、及微生物腐蚀等。金属设备在海水飞溅区，（金属接触海水情况分）海洋环境分：大气区、飞溅区、潮汐区、全浸区和海泥区。按海水深度不同，分浅水、大陆架、深海区。

金属耐蚀合金化原理：

单相合金的N/8定律：单相（固溶体）合金的腐蚀能力与固溶体的成分之间存在的一种特殊关系：在给定介质中一种耐蚀的组元和另一种不耐蚀的组元组成的固溶体合金，其中耐蚀组元的含量（耐蚀组元的原子数与合金总原子数之比），相当于1/8，2/8，3/8···，合金的耐蚀性将出现突然的阶梯式升高，合金的电位亦相应的随之升高。

并非任何固溶体合金在各种介质中，对应n=1,2，··7时均会出现稳定性的依次突升

对同一种合金，在不同的介质中其稳定性台阶值是不同的。

n/8定律适用于二元系统也能够使用于多元系统的固溶体合金（如铬镍不锈钢

易钝化的金属可作为合金元素加入钢中，使合金钝化而获得耐蚀性

腐蚀过程初期或一定阶段生成致密的腐蚀产物保护膜，使金属获得耐蚀性。

金属耐蚀合金化的途径

（1）提高金属的热力学稳定性

（2）减弱合金的阴极活性

（3）减弱合金的阳极活性（是最有效、应用最广泛的方法）

（4）使合金表面生成电阻大的腐蚀产物膜

主要合金元素对耐蚀性的影响

铬（Cr）：

是不锈钢的基本合金元素；热力学不稳定

与铁基合金组成固溶体时，合金呈现不同程度的类似铬的耐蚀特性

在具备钝化的条件下，含量越高，耐蚀性越好

镍（Ni)：

热力学不够稳定

与Fe-Ni合金在硫酸、盐酸和硝酸中的腐蚀速率都随着镍的含量的增加而减小；

镍在铁的基体中的耐蚀性不是钝化作用，而是使合金的热力学稳定性提高

在氧化性介质和还原性介质中均有效

Ni优势：

与铬配合加入铁中获得不锈钢；

综合了铬镍的优势，耐氧化性介质腐蚀也耐还原性介质腐蚀；

形成奥氏体，具有良好的热加工性、冷变形能力、可焊性、良好的低温韧性。

不利之处：增加不锈钢的晶间腐蚀倾向

钼（Mo)：

使合金耐还原性介质的腐蚀和抗氯离子等引起的孔蚀

含量较小时，使钢对氯化物腐蚀破裂敏感，而当钼含量大于4%时，钢的耐应力腐蚀破裂性能提高

钝化膜厚度随着钢中钼含量增高而增厚，而膜厚度的增加通常会延长蚀孔形成的孕育期，提高耐孔蚀性能

硅（Si)：

在相应的合金中具有耐氯化物腐蚀破裂、耐孔蚀、耐浓热硝酸、抗氧化、耐海水腐蚀等作用不锈钢随硅含量的增加，耐应力腐蚀破裂性能显著改善（依靠加硅形成富硅保护膜）

耐氯离子腐蚀（耐氯化物应力腐蚀破裂）

改善耐孔蚀性能（提高了钢的钝态稳定性）

耐强氧化物腐蚀：形成富集Si, Cr, O的表面膜

Si与Cr, Mo与Cu配合，可以得到各种耐海水钢

铜（Cu)：

是低合金钢、不锈钢、镍基合金、铸铁中常用的耐蚀合金元素之一；

耐大气腐蚀：铜在低合金钢大气腐蚀过程中起着活性阴极的作用，在一定条件下可以促使钢产生阳极钝化，从而降低腐蚀速率；

钝化膜易被活性氯离子破坏，所以铜钢只在较纯净的空气中具有较好的耐蚀性；

可提高钢对H2SO4的耐蚀性：提高了合金的热力学稳定性；

可减弱钢在海水中的缝隙腐蚀：加入Cu后，钢的阳极过程受到阻滞，使钝化临界电流密度减小。

依靠钝化获得耐蚀能力的金属：主要有不锈钢、铝及铝合金、钛及钛合金、硅铸铁等

不锈钢设备的腐蚀多是局部腐蚀破坏：晶间腐蚀、孔蚀、应力腐蚀

常用结构材料的腐蚀性能：

铝与铝合金

铝的耐蚀能力主要取决于在给定环境中铝表面的保护膜的稳定性；在中性和近中性以及大气中具有很高的稳定性；在氧化性的酸或盐溶液中也十分稳定。常用于浓硝酸的生产中在含卤素离子的中性溶液中易发生小孔腐蚀，在大多数有机介质中有很好的耐蚀性，对硫和硫化物有很好的耐蚀性，加入Cu, Mg,Mn等使铝强化，提高纯铝的强度。耐蚀铝合金主要有Al-Mn, Al-Mn-Mg, Al-Mg-Si, Al-Mg

钛及钛合金

氧化性介质；沸水和过热蒸汽；沸腾铬酸、浓硝酸、浓硝酸的混酸、高温高浓度的硝酸在中性和弱酸性氯化物溶液中有良好的耐蚀性。在含有少量氧化剂或添加高价重金属离子，或与铂、钯等相接触，抑制钛的腐蚀（可以促使阳极钝化）。在稀碱溶液中耐蚀，在一定条件下，发生激烈的发火反应；主要品种有：Ti-Pd, Ti-Ni, Ti-Mo, Ti-Ni-Mo合金，容易发生氢脆情况；应力腐蚀破裂。

高硅铸铁

含14.5-18%Si的铁碳合金称为高硅铸铁——依靠Si合金化而获得钝化能力，耐蚀性同样遵

循n/8定律，n=2。表面钝化形成SiO2保护膜。在碱，氢氟酸，氟化物，卤素，亚硫酸等环境中不耐蚀。抗热冲击能力差。

碳钢和铸铁都是多相合金(组分：铁素体Fe、渗碳体Fe3C、石墨C)，其中Fe是可钝化金属铅与铅合金铅不具备钝化能力，但在某些酸中能生成稳定腐蚀产物。常用来制作输送硫酸的泵、管和阀等。

结构材料选择基本原则：使用性原则、加工工艺性能原则和经济性原则。

使用性原则：

1、根据工艺条件分析对设备材料的要求（（1）介质的特性与温度、压力，（2）工艺条件

对材料的限制，（3）设备的功能和结构，（4）运转及开停车的条件）

2、掌握材料的基本特性（首先了解各种材料的共性，然后分析某些材料的特殊性质，全

面掌握各种材料的基本特性）

溶胀、溶解与渗透

渗透：高分子材料处于环境中，腐蚀性介质通过材料表面渗入内部，同时，材料的可溶成分及腐蚀产物逆向扩散进入介质。

溶胀：相当数量的介质小分子渗入高聚物内部，引起高分子材料宏观上的体积和重量的增加溶解：如果大分子间无交联键，溶胀可以一直进行下去，大分子充分溶剂化后会缓慢的向溶剂中扩散，形成均一的溶液。

（化学腐蚀）水解和氧化是高分子材料腐蚀破坏的最常见的两种反应。

氧化：高分子材料在应用过程中逐渐发黄变脆，强度下降，特别是在阳光下这一过程发展得更快。

氧化降解：暴露于空气中的高聚物产生的变化过程是复杂的，其中最主要的是氧化降解，它是聚合物老化的主要原因。氧的存在能加剧光、热辐射和机械力对聚合物的作用，发生更为复杂的降解反应。

原理：聚合物吸收氧进行的反应—氧化。吸氧速度依聚合物的分子结构而不同。聚合物氧化反应是游离基反应，首先攻击主链上的薄弱环节，如双键、羟基、叔碳原子上的氢等基团或原子，生成氧化物或过氧化物，进一步促使主链断裂，再进一步发生降解反应。

影响因素：

在有光的辐射下，往往加速这种氧化反应；

引发剂或某些过度元素（如Fe、Cu、Mn、Ni离子）可促使氧化进行。

水解腐蚀利用：1、利用缩聚物容易进行化学降解的特点，可以将废旧聚合物转化成单体进行回收。2、容易水解的聚乳酸（聚2-甲基羟基乙酸酯），用作外科缝合线缝合伤口，不需要在伤口愈合后拆线，既可以在体内自然水解生成能够参与人体代谢的乳酸

应力腐蚀开裂：在某些条件下，高分子材料在应力和腐蚀性质共同作用下，发生类似金属应力腐蚀破裂的现象，出现裂纹，并不断发展直至脆断。

应力腐蚀开裂的规律：

拉应力促进腐蚀（拉应力作用下：分子间距增大，介质分子容易渗入，导致材料的质量增加，机械强度↓压应力作用下：阻滞介质向材料内扩散，材料的质量增加趋势↓）

蠕变和疲劳在长期静负荷及交变应力作用下，腐蚀性介质中，蠕变强度↓、疲劳强度↓环境应力开裂受多向应力作用或存在较大应变的高分子材料，在某些环境介质中会产生银纹，进而发展断裂。有同样应力与应变但没有环境介质的作用，裂纹不发生。

老化：由于环境因素造成聚合物性能变坏的现象

加入热稳定剂、抗氧化剂、紫外光吸收剂、屏蔽剂、防霉杀菌剂等防止老化。

产生老化的内因：由于高分子组织结构具有易引起老化的官能团。

作为材料使用时，它的性质要求最重要的还是力学性质

作为纤维要经得起拉力；作为塑料要经得起敲击；作为橡胶要富有弹性和耐磨损等。

耐腐蚀高分子材料

软而弱型(a)：特征是E低、屈服强度低和伸长率适中。这类聚合物的μ=0.5。如聚异丁烯。硬而脆型(b)：E高、几乎看不到屈服点，断裂延伸率小。如：PS(聚苯乙烯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，俗称有机玻璃、亚克力)，其μ≈0.3。

软而韧型(c)：E低、高延伸率和明显的屈服点。因为该类聚合物在屈服点后能继续伸长，所以代表韧性的应力-应变曲线下的面积比b类大。如，增塑PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)。

硬而强型(d)：E高、高屈服强度。如硬PVC。

硬而韧型(e)：屈服点前的延伸率适中，而屈服点后的伸长是不可恢复的。如ABS(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)、尼龙(聚酰胺、PA)、PP(聚丙烯)。

硬聚氯乙烯塑料：nCH2﹦CHCl→〔CH2—CH·Cl〕n

贮槽、塔设备、电除雾器、离心泵、风机、管道、管件及阀门等

聚丙烯塑料（PP）具有良好的耐蚀性、耐溶剂性、耐热性（>PVC），可以采用热塑性塑料的加工方法、可以焊接。常用于制作化工管道、贮槽、衬里等。

氟塑料：含F原子塑料的总称。具有耐蚀、耐热、自润滑性。聚四氟乙烯（PTFE，F-4）用做摩擦件和密封件，用在高温或强腐蚀场合，聚三氟氯乙烯（PCTFE，F-3）和聚全氟乙丙烯（FEP，F-46）加工成型优于PTFE。

氯化聚醚塑料：结晶、大分子结构中存在醚键、具有较高的耐蚀性、热塑性塑料加工成型、用做涂层和衬里。

聚苯硫醚塑料PPS耐热、机械性能高、热塑性塑料加工成型、用做耐蚀和耐热的阀门、泵、密封环，主要用于防腐涂层。

陶瓷材料的特性指标：孔隙率和吸水率、不渗透性、耐热冲击性能、耐酸度。

孔隙率：材料中的孔隙体积与材料的总体积之比（以%表示）

真孔率：孔隙包括了材料中的全部开口及闭口气孔的这种孔隙率。

显孔率：孔隙只记与大气连通的开口气孔则称为显孔率。

吸水率：材料在吸水前后的质量之差与原质量之比

陶瓷设备结构设计特点

设备的顶盖：一般采用蝶形、椭圆形、半球形

设备的支座：尽可能设计成裙式支座，四周开设透气孔

滤板：设计成拱形

连接结构：承插结构、活套法兰连接（内压设备）

输送热介质的管道：设置补偿装置

碳-石墨的性能与应用：碳-石墨制品大多为无定型碳和石墨晶体之间的介晶体碳；碳-石墨制品的性质随石墨化的程度不同，性能差异较大；除强氧化性酸外，具有很高的化学稳定性；高导热性和低热膨胀系数；石墨具有优良的自润滑特性；导电性；除强氧化性酸外，具有很高的化学稳定性

不透性石墨：盐酸、氯碱、次氯酸钠、磷酸、醋酸以及农药的生产中

碳-石墨运用：热交换器（列管式、喷淋式、块孔式、板室式）、吸收塔、盐酸合成炉、离心泵、管子、管件、旋塞等、密封环和滑动轴承。

新型碳素材料：膨胀石墨(柔性石墨、可挠性石墨）、碳纤维及其复合材料、热解碳

玻璃钢设备的结构设计特点

1层间结构（内层: 耐腐蚀层厚度：0.5~1.5mm；树脂：90%；过渡层: 中间防渗层厚度：2~2.5mm；胶量：50~70%；增强层: 承载设备负荷，厚度依设计强度；玻纤维：70%；外层：提、高防老化性能，外表美观厚度1~2mm；含胶量：80~90%）

2、玻璃钢的刚性比较差弹性模量只有普通碳钢的1/5~1/10，因此，必须注意有良好的钢性设计

3、矩形贮槽在装满介质时，其侧壁的挠度不允许超过跨度的0.5%，挠度超过跨度的0.5%，必须在槽外部设加强圈

4、玻璃钢管道的连接一般采用平口对接，承插式连接；斜接口

5、可拆连接时，用活套法兰整体法兰颈增强部分厚度的圆角曲率半径至少为法兰厚度的1/2

6、人孔和接管孔应注意加强，或采用圆锥形接管。加强筋加强的接管连接，与加强筋顶点相连的筒体壁厚应增加

7、平底贮槽底部转角处曲率半径不得小于40mm，底部适当增厚，液体注入管的设计应使液体缓慢流入；最好保持150~200mm的液层。

防腐方法：（衬里、电化学保护、金属镀层、涂料覆盖层、缓蚀剂）

金属或非金属材料覆盖层金属覆盖层：金属衬里；金属镀层；复合金属板等。非金属覆盖层：衬里；搪瓷；搪玻璃；涂料；联合覆盖层

电化学保护包括阴极保护；阳极保护

防腐结构设计

介质处理

阴极保护：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，因而金属腐蚀速度减小，称为阴极保护效应。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

两种阴极保护法:

外加电流阴极保护(简称电保护)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；被保护金属设备与直流电源负极相连，依靠外加阴极电流进行阴极极化，从而使金属得到保护。

牺牲阳极保护(简称护屏保护)中所需保护电流是由牺牲阳极的溶解所提供的。在被保护金属上连接一个电位更负的强阳极，是设备金属发生阴极极化。

最小保护电流密度：达到完全保护所需的最小外加电流。

最小保护电位：被保护金属表面电流难以测量，因此以测定金属所处介质电位来评定其保护程度，则被保护金属腐蚀停止的临界电位称为最小保护电位

电流密度增大到一定程度的时候会可能产生“过保护”现象

护屏保护的阳极材料对保护效果起决定性的作用

为了使被保护构件的表面获得足够的电流密度护屏必须：具有足够负的电位，并且极化性能愈小愈好；在使用过程中，表面不产生高电阻的硬壳，溶解均匀。

电保护的辅助阳极材料对保护效果的影响相对次要，凡是导电的材料均可用来制作辅助阳极。--外加电流阴极保护和阳极保护需要有辅助电极构成电流回路。辅助电极的作用是通电，故辅助电极材料必须导电良好，能通过较大的极化电流密度,有足够的耐蚀性、机械性能，加工性能和经济性能

阳极的数量和配置恰当，使电流的分散均匀，避免发生电流“遮蔽作用”

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，可以提供较大的保护电流，对保护效果易于进行监测和控制。但需要直流电源，对保护系统要经常进行检查和管理，由于电流流过的范围宽，可能对周围其他金属设备产生杂散电流腐蚀

阳极保护：是利用金属在电解质溶液中依靠阳极极化建立钝态的特性而实施的保护方法。（对具有活态—钝态转变而不能自钝化的腐蚀体系，通过阳极极化电流，使金属的电位正移到稳定钝化区内，金属的腐蚀速度就会大大降低。之后只要较小的维钝电流就能维持在钝化状态）

阳极保护具备的条件：第一，腐蚀体系的阳极极化曲线上存在钝化区，即在阳极极化时金属能够钝化。第二，阳极极化时金属的电位要正移到钝化区内，否则金属的腐蚀速度不仅不会减小反而会增大(称为电解腐蚀)

合理选择致钝电流密度：金属建立钝态时，致钝电流密度越小越好；在生产工艺条件允许时，可采用逐步钝化的方法；稳定钝化区电位范围越宽越好。

选择的基本原则耐蚀、有一定的机械强度、制作容易、价格便宜，对某些材料还要考虑氢脆的影响

参比电极选用的总体要求：工作稳定；可靠；便宜；易于制作、安装和使用方便

衬里：是一种综合利用不同材料的特性，具有较长使用寿命的防腐方法。大多是在钢铁或混凝土设备上选衬各种非金属材料。

碳钢设备及衬里材料的表面处理：

1对被粘物表面的要求：有良好的润湿性、表面具有一定的粗糙度、表面清洁。

（洁净的金属或无机材料的表面有较强的吸附性，再加上外力的涂刷，接触角小于90°，即可完全润湿的程度）适当的提高表面的粗糙度，工业上通常采用喷砂处理。洁净的金属表面具有较高的表面自由能

2钢铁表面处理(手工锈、机械、化学)手工除锈、机械清净法（包括机械研磨、滚磨、喷砂、喷丸、高压水流等方法）

砖板衬里的质量取决于：

1、胶粘剂的合理选择与施工

2、衬里结构的正确设计

防腐衬里用胶粘剂要求：高的粘结强度高、耐蚀性良好、致密抗渗透、热稳定性好、固化收缩率低，经济、便于施工。常用于砖板衬里的胶粘剂有：硅酸盐胶粘剂、树脂类胶粘剂

树脂类胶泥：大多使用热固性树脂（酚醛、环氧、呋喃、环氧-呋喃、环氧-酚醛等添加填料、固化剂等）配制而成

衬里结构设计中应注意的问题（1）设备直径不宜小于700mm；密闭设备设有人孔和可拆卸大法兰（法兰转角处衬贴耐腐蚀材料）；（2）焊缝采用对焊（接避免斜插管）；（3）液面以下器壁尽可能不安装接管；（4）设备内直接通入蒸汽加热时，蒸汽管出口不得对准砖板衬里层；同时有搅拌器时，蒸汽出口应与搅拌方向一致；（5）设备底部的衬里结构一般常用人字形排列、丁字形排列、扇形排列。（6）设备顶盖可以适当降低衬里的要求。

必须安装接管时，严格注意质量：衬里法兰处加翻边隔离层;中心插入保护套管;接管直径较大，无合适的套管，则衬一层小的瓷板或不透性石墨板。介质腐蚀性较强时，最好衬两层。玻璃钢衬里：

玻璃钢衬里的渗透与应力破坏：内应力超过玻璃钢衬层强度，使衬层破裂；或局部应力集中使衬层翘曲或局部龟裂。（分子交联和链的缩短引起体积收缩，在衬层内产生拉应力；加

热固化或升温冷却过程中，出现热应力）

提高抗渗性、减缓内应力:正确选择胶粘剂的配方；合理设计玻璃纤维与树脂的相对比例；使树脂充分固化；同时保证衬里有足够的强度

常选环氧树脂做底层涂料环氧胶粘剂的粘附力强，固化收缩率小，固化过程中没有小分子副产物产生。

在满足衬层的整体性和厚度的前提下，尽量少用玻璃纤维

橡胶衬里生胶板按施工要求衬贴于设备的表面，经硫化后使橡胶变成结构稳定的防腐层。耐蚀性、耐老化性、粘结强度：硬橡胶>半硬橡胶>软橡胶

耐磨、耐寒性、抗冲击性：软橡胶>半硬橡胶>硬橡胶

软橡胶：温度变化大，有冲击震动的场合；不能单独做衬里层、和硬橡胶、半硬橡胶组合使用。

硬橡胶：温度变化小、无磨损冲击的强腐蚀介质中可单独使用、与软橡胶联合衬里的底层做旋塞、泵等的衬里。

消除衬层鼓泡的方法

用刷过胶浆的胶条填贴设备缺陷处，然后用烙铁烙至要求的坡度或烙平；

在涂刷第三次胶浆之后，采用挂线排气法；

用粗针头穿过胶片插到缺陷部位，然后用真空泵将残余空气抽出（较小部位，局部缺陷）垫布或在一定温度下烙压

硫化过程的技术要点:衬里施工的硫化温度一般控制在140~150℃；对于厚度比较大的衬里层（泵壳、旋塞）采取分段硫化;通过实验确定硫化终点值。

设备与衬层结构应符合以下要求

对设备表面的凹凸部位要求更高；法兰口上不要车密封线，以免缝隙中残留空气造成衬层鼓泡；设备接管口应与设备表面齐平；胶板的粘接结构有对接和搭接两种形式（常用坡口搭接）；转动设备的胶片搭接方向应与转动方向一致。

化工搪瓷设备结构设计特点

（1）搪瓷制品的金属胎一般采用低碳钢

（2）设备所有的转角必须均匀圆滑过渡，转角半径越大越好；

（3）壁厚在强度计算的基础上增加2~3mm, 壁厚≥6mm; 高径比：0.8~1.6（最好取1）；（4）法兰一般用较多卡子连接；小直径的允许螺栓连接；

（5）金属设备外表面不允许有焊接接触面很宽或很厚的附件；必要时可采用过渡板连接，如果设备上开孔较多，一般不焊加强板而是增加壁厚

（6）设计时尽量减少焊缝并且严格控制焊接质量

（7）避免瓷面直接承受液、汽的冲击以及局部过热、过冷。

（8）具有中空的结构，应在适当的部位开排气孔，避免爆瓷。

搭接或角焊的形式很难消除缝隙，当流入腐蚀性介质就可能发生缝隙腐蚀

加热或冷却夹套的焊接结构应尽可能避免存在缝隙（否则在腐蚀性的热介质或冷介质作用下，有引起缝隙腐蚀的趋势，在一定条件下甚至可能发生应力开裂）

为防止介质沿器壁流动，接管应向容器内伸进足够的长度（≥15mm)，当浓稀溶液混合时，浓液进口接管有时加长到插入液面下以防止溶液飞溅

停产时，必须将容器内的介质排空；设计时避免三相界面

列管式换热器的空间安置折流板：改善换热；减小罐子振动

搅拌器上安装扰流挡板：促进溶液与悬浮物的良好混合；有效的减轻腐蚀疲劳破坏

涂料的主要组成：成膜物质、颜料、稀释剂、催干剂、固化剂

涂料的辅助物料中，溶剂的选择直接影响到涂料的成膜速度、浸润性、干燥性、胶凝性及低

温使用性能

金属镀层：

喷镀：利用压缩空气或惰性气体将熔融的金属雾化成微粒，并迅速喷射到被保护金属表面而形成的覆盖层（镀层多孔、需经孔隙封闭处理）

热镀：将工件放在熔融的镀层金属中，经一段时间取出即成。实质是利用两种金属在熔融状态下互相溶解，在接合面上形成合金。

热镀条件：钢件必须能和镀层金属形成化合物或固溶体；镀层金属必须是低熔点的

渗镀：在钢铁制品上渗铝、渗铬、渗硅可防止钢件的高温气体腐蚀

电镀或化学镀镍的部件可以提高抗碱能力

电镀铬能延长高温下工作的零件的寿命

后三种方法获得的镀层比较薄，有孔隙、大尺寸和形状复杂的构件、镀覆困难且质量不易保证，在化工生产中的应用受到一定的限制

缓蚀剂在腐蚀性介质中，加入少量，即能降低或抑止金属腐蚀速度的物质

基本概念

本篇校对说明 一.请依下述顺序排列各部份顺序 总论 CT MRI 神经系统 胸部 腹部 骨与关节 介入放射学 二.P3“肿块效应”条目移至总论节“伪影”条目之后。 三.为了不使手工修正误解，已另作出一份修正样本。附后 祁吉 09-07

基本概念是理解放射诊断学及相关内容的基础。医学是介于自然科学与社会科学之间的学科，因此基本概念还是需要在理解的基础上“死记硬背”的。本书中仅列出日常应用较多的120个基本概念，一些概念可以举一反三。实际操作中，涉及的基本概念远不止这些，需在实践中不断扩大理解和记忆。在学科进步中，一些概念的内涵还会发生变化，因此，对概念的理解还应随科学认识的发展不断修正。 总论 【X线的物理学效应】 X线的物理学效应（physical effect of X-ray）有：穿透性，荧光效应，感光效应，电离效应，光电效应，热效应，干涉、衍射、反射、折射、散射效应等。 【高仟伏Ｘ线】 高仟伏Ｘ线(high kilovoltage X-ray)：波

长在0.12-0.05?（0.012-0.005nm）、光子能量为66～166KeV的高能Ｘ线。产生该波段X线的管电压为120-250kVp。应用高仟伏Ｘ线摄影可提供在较小密度范围内层次丰富的照片。 【软X线】 软X线(soft X-ray)：波长在0.74-0.046nm(0.74-0.46?)范围、光子能量为17-26keV的低能量X线。由软X线机产生，产生该波段X线的管电压在25-40kVp。由于软X线的穿透能力小，临床上适用于软组织摄影。 【传统放射学】 传统放射学(conventional radiology)：以Ｘ线透视和摄片为基本检查方法的医学成像科学。在现代医学成像方法（CT/MRI/DSA等）出现之前，这些基本检查方法已经沿用和不断改良了近80年，其中大部份至今仍在沿用，故统称以这些基本检查方法为基础的医学成像科学为传统放

金属腐蚀

1、金属腐蚀过程的特点是什么？采用那些指标可以测定金属全面腐蚀的速度。 答：特点因腐蚀造成的破坏一般从金属表面开始，然后伴着腐蚀的过程进一步发展，富士破坏将扩展到金属材料的内部，并使金属的性质和组成发生改变；金属材料的表面对腐蚀过程进行有显著的影响。重量指标：就是金属因腐蚀而发生的重量变化。深度指标：指金属的厚度因腐蚀而减少的量。电流指标：以金属电化学腐蚀过程阳极过程电流密度的大小。2、双电层的类型有哪些？平衡电极电位，电极电位的氢标度的定义？ 答：类型：金属离子和极性水分子之间的水花力大于金属离子与电子之间的结合力；金属离子和极性水分子之间的水化力小于金属离子与电子之间的结合力；吸附双电层。平衡电极电位：金属浸入含有同种金属离子的溶液中参与物质迁移的是同一种金属离子，当反应达到动态平衡，反映的正逆过程的电荷和物质达到平衡，这是电位为平衡电极电位；电极电位的氢标度：以标准氢电极作为参考电极而测出的相对电极电位值称为电极电位的氢标度。 3、判断金属腐蚀倾向的方法有哪几种？ 答：a腐蚀反映自由能的变化△G<0则反应能自发进行△G=0则达到平衡△G>0不能自发反应b标准电极电位越负，金属越易腐蚀 4、以Fe-H2O体系为例，试述电位-PH图的应用。 答：以电位E为纵坐标，PH为横坐标，对金属—水体系中每一种可能的化学反应或电化学反应，在取定溶液中金属离子活度的条件下，将其平衡关系表现在图上，这种图叫做电位PH平衡图。应用：预测金属的腐蚀倾向；选择控制腐蚀的途径。 5、腐蚀原电池的组成及工作历程？它有那些类型。 答：组成：阴阳极、电解质溶液、电路四个部分；工作历程：阳极过程、阴极过程、电流的流动；类型：a宏观腐蚀电池：异金属解除电池、浓差电池、温差电池；b微观腐蚀电池。 6、极化作用、极极化、阴极极化的定义是什么？极化的本质是什么？极化的类型有哪几种？答：极化作用：由于通过电流而引起原电池两级的电位差减小，并因而引起电池工作电流强度降低的现象；阳极极化：当通过电流时，阳极电位向正的方向移动的现象；阴极极化：当通过电流时，阴极电位向负的方向移动的现象；极化的本质：电子迁移的速度比电极反应及有关的连续步骤完成的快；极化的类型：电化学极化、浓度极化、电阻极化。 7、发生阳极极化与阴极极化的原因是什么？ 答：阳极：阳极的电化学极化：如果金属离子离开晶格进入溶液的速度比电子离开阳极表面的速度慢，则在阳极表面上就会积累较多的正电荷而使阳极电位向正方向移动；阳极的浓度极化：阳极反应产生的金属离子进入分布在阳极表面附近溶液的速度慢，就会使阳极表面附近的金属离子浓度逐渐增加；阳极的电阻极化：很多金属在特定的溶液中能在表面生成保护膜能阻碍金属离子从晶格进入溶液的过程，而使阳极电位剧烈的向正的方向移动，生成保护膜而引起的阳极极化。阴极：电化学：氧化态物质与电子结合的速度比外电路输入电子的速度慢，使得电子在阴极上积累，由于这种原因引起的电位向负的方向移动；阴极的浓度极化：氧化态物质达到阴极表面的速度落后于在阴极表面还原反应的速度，或者还原产物离开电极表面的速度缓慢，将导致电子在阴极上的积累。 8、比较实测极化曲线与理想极化曲线的不同点？极化率的定义是什么？极化图有哪些应用？怎样判断电化学腐蚀过程的控制取决于哪些方面。 答：区别：理想极化曲线是理想电极上得到的曲线，只发生一个电极反应，初始电位为平衡电极电位，实际极化曲线是实际测量得到的曲线，不只发生一个电极反应，初始电位为混合电位。极化率：电极电位随电流密度的变化率，即电极电位对于电流密度的导数。极化图的应用：用Evans极化图表示影响腐蚀电流的因素；表示腐蚀电池的控制类型。控制取决于：阴极极化控制、阳极极化控制、欧姆电阻控制。

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

曲式分析基本概念

乐思：即音乐的思想材料，构成音乐语言的素材，规模可大可小，小至音调和动机，其次是乐节、乐句、乐段等，大至完整的主题。主题：鲜明的形象性，一定的完成性 动机：最小规模的乐思，是音乐结构中的最小单位，是乐节的再划分部分，典型的动机包含一个节拍重音，即相当于一小节。音调：区别不同音乐形象的乐思，与动机着眼点不同 音型：旋律、结构、和声进行的乐思，与动机着眼点不同 乐思陈述的类型：呈示性、展开性、过渡性、收束性、导入性 音乐曲式的功能：三个主要功能（陈述、对比、再现）和三个辅助功能（引子、连接、结束）主题的陈述的特点：主题的统一、调性的统一、结构的统一 乐段：是构成独立段落的最小的结构。 乐段的特征：1、建立在单一主题上的、最小的完整曲式2、乐段的组成部分是乐句3、这些乐句之间具有问答呼应的关系，乐句数量不一定4、主调音乐风格的乐段，和声和旋律的完满终止时乐段结束时的典型标志5、大多数乐段的陈述时呈示型的6、乐段可以作为独立乐曲的曲式，也可以是较大型作品的一部分 乐段的类型：单乐段、平行复乐段、三重乐段、四重乐段、乐段聚集 单乐段：是包含一个乐段的结构。划分依据：1、依据和声：开放性乐段、收拢性乐段、转调乐段。2、依据主题材料及乐思发展的状况。3、依据乐段拥有乐句数量：二乐句乐段、三乐句乐段、四乐句乐段、多乐句乐段、单乐句数段。4、依据结构的模式：方整性乐段、非方整性乐段（基数节，前后两句乐节数量不等） 两乐句乐段：平行结构和对比结构。平行结构是指两乐句开头的主题材料基本相同，而落音或终止式不同。平行两乐句乐段常见的平行情况有：两乐句开头相同、第二乐句为第一乐句的模进或移调、第二乐句是第一乐句主题旋律的反向等。对比结构是指两乐句开头的主题材料基本不同，但仍保持着一定的呼应关系 平行复乐段：(三个条件缺一不可)1、两个大乐句开头的主题材料相同或相似2、大乐句的内部能够划分小乐句3、大乐句末尾的终止式不同，形成呼应。 单二部曲式：单二部曲式由两个部分组成，通常第一部分为乐段，第二部分为乐段或规模相当于乐段的段落。图式：ab由于发展主题的不同方式，二部曲式可以分为两种基本类型：单主题二部曲式、对比主题二部曲式（ab之间的区别可达到对比的程度） 单二部曲式因第二部分是否再现第一部分的主题因素，又可分为：有再现部的单二部曲式（第二部分在收束时再现第一部分的一个乐句，整个第二部分由相当于一个乐句的规模的中部和是乐句的再现部组成）、没有再现的单二部曲式 有再现的单二部曲式与单三部曲式的区别： 1、中部和再现部能分开单独成乐段的篇幅相当的、中部可能会做更大幅度的展开的是单三；中部与再现部合并的是单二。 2、再现部规模不同 单三的中部的类型：1单主题的中部：第一部分主题移到从属调或将第一部分主题材料进行分裂展开2对比主题的中部：与第一部分形成对比的另一个呈示部的乐段3合成性的中部：中部有两个或两个以上的部分联合形成 回旋曲式：基本主题（称为“主部”或“迭句”）出现三次以上，中间插入互不相同的段落（称为“插部”）。图式：abaca……. 17世纪~18世纪上半叶：单主题回旋曲式（古回旋曲式）——各个插部通常取材于主部主题，与逐步形成不大的对比 18世纪后半叶以后的世态风俗性回旋曲：对比主题回旋曲式（古典回旋曲式）——各个插部都和主部形成对比、与古回旋曲式完全不同

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。

§1.1-金属电化学腐蚀的基本概念(1)-金属电化学反应式

[组织教学] [复习] [引入] [补充知识] [讲解] [板书] [提问] [学生回答] [归纳] [强调] [板书] [举例] 师生互相问好，教师清点人数。 简单回顾腐蚀的基本知识，包括各种： 1、生活中常见的腐蚀现象？ 2、腐蚀的含义？ 3、化工生产中常见的腐蚀类型？ 这些常见的金属腐蚀现象就是金属最常见、最普通的 腐蚀形式：电化学腐蚀 §1.1 金属电化学腐蚀的基本概念 §金属电化学腐蚀的概念 金属与电解质溶液发生的电化学反应过程。 电解质溶液的概念：能导电的溶液。 通俗地来说，最常见的电解质溶液主要是是酸碱 盐的水溶液。 即：酸碱盐+水→电解质溶液 1、生活中最常见的酸、碱、盐？ 酸：盐酸HCl、硫酸、醋酸 碱：苏打、小苏打 盐：氯化钠 金属电化学腐蚀的概念：金属与电解质溶液发生 的电化学反应过程。 一、金属腐蚀的电化学反应式 1.金属+酸∈析氢反应 例：锌和盐酸的化学反应式： ↑ + → + 2 2 l n l 2 n H C Z HC Z 1分 5分

[讲解] [板书] [举例] [讲解] [板书] [举例] [讲解] [板书] [教学方式] 提问学生来描述锌和盐酸的反应现象，然后对学 生的发言进行总结，并详细描述锌片插入稀盐酸溶液 中的一系列化学反应现象，来吸引学生的兴趣。 2.金属+碱（或中性溶液）吸氧反应 例：铁和水的化学反应式： ()O H O F OH F O O H F 2 3 2 3 2 2 6 ) ( e e 4 3 6 e 4+ ↓→ → + +铁锈 提问学生来描述铁生锈的生活现象，然后对学生 的发言进行总结，并详细描述铁片生锈的整个化学反 应过程及其颜色变化等一系列现象，来吸引学生的兴 趣。 3.金属+盐∈置换反应（包括沉积反应） 例：单质铁和硫酸铜溶液的化学反应式： ↓ + → +Cu SO F CuSO F 4 4 e e 提问学生来描述铁片插入硫酸铜溶液的生活现 象，然后对学生的发言进行总结，并详细描述铁片插 入硫酸铜溶液中的化学反应过程中铁片表面及溶液颜 色变化等一系列现象，来吸引学生的兴趣 二、腐蚀电化学反应的实质 课堂教学时，与<金属腐蚀的电化学反应式>部分 的内容分别一一对应地讲解，加深学生理解 1.金属+酸∈析氢反应～氢离子 例：锌和盐酸的电化学反应式： ?? ? ? ? ? ? ↑? → + ? ? ? → - + + 阴极反应 还原反应 成单质氢气的过程 氢离子得到电子被还原 阳极反应 氧化反应 成锌离子的过程 单质锌失去电子被氧化 2 2 2 2 2 H e H Zn e Zn 2.金属+碱（或中性溶液）∈吸氧反应～溶解氧 5分

小学数学基础知识基本概念总结

小学数学的基础知识、基本概念 自然数 用来表示物体个数的0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10……叫做自然数。 整数 自然数都是整数，整数不都是自然数。 小数 小数是特殊形式的分数。但是不能说小数就是分数。 混小数（带小数） 小数的整数部分不为零的小数叫混小数，也叫带小数。 纯小数 小数的整数部分为零的小数，叫做纯小数。 循环小数 小数部分一个数字或几个数字依次不断地重复出现，这样的小数叫做循环小数。例如：0.333……，1.2470470470……都是循环小数。 纯循环小数 循环节从十分位就开始的循环小数，叫做纯循环小数。例如：，。混循环小数 与纯循环小数有唯一的区别：不是从十分位开始循环的循环小数，叫混循环小数。例如，，。 有限小数 小数的小数部分只有有限个数字的小数（不全为零）叫做有限小数。 无限小数 小数的小数部分有无数个数字（不包含全为零）的小数，叫做无限小数。循环小数都是无限小数，无限小数不一定都是循环小数。例如，圆周率π也是无限小数。 分数

十进制 十进制计数法是世界各国常用的一种记数方法。特点是相邻两个单位之间的进率都是十。10个较低的单位等于1个相邻的较高单位。常说“满十进一”，这种以“十”为基数的进位制，叫做十进制。 加法 把两个数合并成一个数的运算，叫做加法，其中两个数都叫“加数”，结果叫“和”。 减法 已知两个加数的和与其中一个加数，求另一个加数的运算，叫做减法。减法是加法的逆运算。其中“和”叫“被减数”，已知的加数叫“减数”，求出的另一个加数叫“差”。 乘法 求n个相同加数的和的简便运算，叫做乘法。其中相同的这个数及n个这样的数都叫“因数”，结果叫“积”。 除法 已知两个因数的积与其中一个因数，求另一个因数的运算，叫做除法。除法是乘法的逆运算。其中“积”叫做“被除数”，已知的一个因数叫做“除数”，求出来的另一个因数叫做“商”。 加、减法的运算定律 加法交换律：两个数相加，交换两个加数的位置，和不变，叫做加法交换律。 加法结合律：三个数相加，先把前二个数相加，再加第三个数，或者，先把后二个数相加，再加上第一个数，其和不变。这叫做加法结合律。 在减法中，被减数、减数同时加上或者减去一个数，差不变。 在减法中，被减数增加多少或者减少多少，减数不变，差随着增加或者减少多少。反之，减数增加多少或者减少多少，被减数不变，差随着减少或者增加多少。 在减法中，被减数减去若干个减数，可以把这些减数先加，差不变。 乘、除法运算定律 乘法的交换律：两个数相乘，交换两个因数的位置，积不变。这叫做乘法的交换律。

基础概念

问答题 1、继电保护的用途是什么？ 答：①、当电网发生足以损坏设备或危及电网安全运行的故障时，使被保护设备快速脱离电网；②、对电网的非正常运行及某些设备的非正常状态能及时发出警报信号，以便迅速处理，使之恢复正常；③、实现电力系统自动化和远动化，以及工业生产的自动控制。 2、继电保护装置的基本原理是什么？ 答：电力系统发生故障时，基本特点是电流突增，电压突降，以及电流与电压间的相位角发生变化，各种继电保护装置正是抓住了这些特点，在反应这些物理量变化的基础上，利用正常与故障，保护范围内部与外部故障等各种物理量的差别来实现保护的，有反应电流升高而动作的过电流保护，有反应电压降低的低电压保护，有即反应电流又反应相角改变的过电流方向保护，还有反应电压与电流比值的距离保护等等。 3、对继电器有哪些要求？ 答：①、动作值的误差要小；②、接点要可靠；③、返回时间要短；④、消耗功率要小。 4、常用继电器有哪几种类型？ 答：按感受元件反应的物理量的不同，继电器可分为电量的和非电量的两种，属于非电量的有瓦斯继电器、速度继电器、温度继电器等。 反应电量的种类较多一般分为： ①、按动作原理分为：电磁型、感应型、整流型、晶体管型；②、按反应电量的性质有：电流继电器和电压继电器；③、按作用可分为：电间继电器、时间继电器、信号继电器等。 5、感应型电流继电器的检验项目有哪些？ 答：感应型电流继电器是反时限过流继电器，它包括感应元件和速断元件，其常用型号为GL-10和GL-20两种系列，在验收和定期检验时，其检验项目如下： ①、外部检查；②、内部和机械部分检查；③、绝缘检验；④、始动电流检验；⑤、动作及返回值检验；⑥、速动元件检验；⑦、动作时间特性检验；⑧、接点工作可靠性检验。 6、怎样正确使用接地摇表？ 答：测量前，首先将两根探测针分别插入地中接地极E，电位探测针P和电流探测针C 成一直线并相距20米，P插于E和C之间，然后用专用导线分别将E、P、C接到仪表的相应接线柱上。

吸收(基本概念)

吸收习题及答案 一、填空题 1、用气相浓度△y为推动力的传质速率方程有两种，以传质分系数表达的速率方程为 _________，以传质总系数表达的速率方程为___________。N A = k y (y-y i) N A = K y (y-y*) 2、吸收速度取决于__________，因此，要提高气－液两流体相对运动速率，可以_______来增大吸收速率。双膜的扩散速率减少气膜、液膜厚度 3、由于吸收过程气相中的溶质分压总____ 液相中溶质的平衡分压，所以吸收操作线总是在平衡线的____。增加吸收剂用量，操作线的斜率_____，则操作线向_____平衡线的方向偏移，吸收过程推动力（y－y*）_____。大于、上方、增大、远离、增大 4、用清水吸收空气与A的混合气中的溶质A，物系的相平衡常数m=2，入塔气体浓度y = 0.06，要求出塔气体浓度y2 = 0.006，则最小液气比为_________。 1.80 5、在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将_________，操作线将_________平衡线。减少、靠近 6、某气体用水吸收时，在一定浓度范围内，其气液平衡线和操作线均为直线，其平衡线的斜率可用_____常数表示，而操作线的斜率可用_____表示。相平衡液气比 7、对一定操作条件下的填料吸收塔，如将塔料层增高一些，则塔的H OG将_________，N OG 将_________ ( 增加，减少，不变)。不变增加 8、吸收剂用量增加，操作线斜率___，吸收推动力___。（增大，减小，不变）增大、增大 9、计算吸收塔的填料层高度，必须运用如下三个方面的知识关联计算：_____、_____、_____。 平衡关系物料衡算传质速率。 10、填料的种类很多，主要有_____、______、______、______、______、______。 拉西环鲍尔环矩鞍环阶梯环波纹填料丝网填料 11、填料选择的原则是_________。表面积大、空隙大、机械强度高价廉，耐磨并耐温。 12、在选择吸收剂时，首先要考虑的是所选用的吸收剂必须有__ ___。 良好的选择性，即对吸收质有较大的溶解度，而对惰性组分不溶解。 13、填料塔内提供气液两相接触的场所的是_________。填料的表面积及空隙 15、填料应具有较_____的________，以增大塔内传质面积。大、比表面积 16、吸收塔内填装一定高度的料层，其作用是提供足够的气液两相_____。传质面积 二、选择题 1、吸收速率主要决定于通过双膜的扩散速度，要提高气液两流体的相对运动，提高吸收效果，则要_________。 B

冷却水中金属腐蚀影响因素

工 业 技 术 1 影响因素：1.1 PH 值 PH=-log［H +］ PH 值是溶液中氢离子浓度的负对数值，它表征溶液的微酸碱的性质，PH=7，中性；PH<7，酸性；PH>7，碱性，因为许多化学反应都是在［H +］很小的条件下进行的，为了表示很小的浓度，避免用负指数的麻烦，通常用负对数来表示酸碱度，故引入PH 值的概念。 由此可见，冷却水的PH 值越小，酸性越大，对碳钢等金属在水中的腐蚀就会快一些，反之，会慢一些。 1.2 阴离子 金属腐蚀速度与水中阴离子的种类有密切的关系，水中不同的阴离子在增加金属腐蚀速度方面的顺序为： 冷却水中金属腐蚀影响因素 程明新 贾 在 蓝树宏 张艳强 （中国石油呼和浩特石化公司，内蒙古 呼和浩特 010000） 摘 要：在冷却水系统的正常运行以及化学清洗过程中，金属常常会发生不同形态的腐蚀，根据金属腐蚀的理论知识，通过观察试样或腐蚀设备的腐蚀形态，再配合一些其他方法，人们常常找出产生腐蚀的原因和解决腐蚀的措施。关键词：冷却水；金属腐蚀；硬度；金属离子；悬浮固体中图分类号： U664.81+4 文献标识码：A NO 3-

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。

材料科学基础基本概念

晶体缺陷 单晶体：是指在整个晶体内部原子都按照周期性的规则排列。 多晶体：是指在晶体内每个局部区域里原子按周期性的规则排列，但不同局部区域之间原子的排列方向并不相同，因此多晶体也可看成由许多取向不同的小单晶体（晶粒）组成 点缺陷（Point defects）：最简单的晶体缺陷，在结点上或邻近的微观区域内偏离晶体结构的正常排列。在空间三维方向上的尺寸都很小，约为一个、几个原子间距，又称零维缺陷。包括空位vacancies、间隙原子interstitial atoms、杂质impurities、溶质原子solutes等。 线缺陷（Linear defects）：在一个方向上的缺陷扩展很大，其它两个方向上尺寸很小，也称为一维缺陷。主要为位错dislocations。 面缺陷（Planar defects）：在两个方向上的缺陷扩展很大，其它一个方向上尺寸很小，也称为二维缺陷。包括晶界grain boundaries、相界phase boundaries、孪晶界twin boundaries、堆垛层错stacking faults等。 晶体中点阵结点上的原子以其平衡位置为中心作热振动，当振动能足够大时，将克服周围原子的制约，跳离原来的位置，使得点阵中形成空结点，称为空位vacancies 肖脱基（Schottky）空位：迁移到晶体表面或内表面的正常结点位置，使晶体内部留下空位。弗兰克尔（Frenkel）缺陷：挤入间隙位置，在晶体中形成数目相等的空位和间隙原子。 晶格畸变：点缺陷破坏了原子的平衡状态，使晶格发生扭曲，称晶格畸变。从而使强度、硬度提高，塑性、韧性下降；电阻升高，密度减小等。 热平衡缺陷：由于热起伏促使原子脱离点阵位置而形成的点缺陷称为热平衡缺陷（thermal equilibrium defects），这是晶体内原子的热运动的内部条件决定的。 过饱和的点缺陷：通过改变外部条件形成点缺陷，包括高温淬火、冷变形加工、高能粒子辐照等，这时的点缺陷浓度超过了平衡浓度，称为过饱和的点缺陷(supersaturated point defects) 。 位错：当晶格中一部分晶体相对于另一部分晶体发生局部滑移时，滑移面上滑移区与未滑移区的交界线称作位错 刃型位错：当一个完整晶体某晶面以上的某处多出半个原子面，该晶面象刀刃一样切入晶体，这个多余原子面的边缘就是刃型位错。 刃型位错线可以理解为已滑移区和未滑移区的分界线，它不一定是直线 螺型位错：位错附近的原子是按螺旋形排列的。螺型位错的位错线与滑移矢量平行，因此一定是直线 混合位错：一种更为普遍的位错形式，其滑移矢量既不平行也不垂直于位错线，而与位错线相交成任意角度。可看作是刃型位错和螺型位错的混合形式。 柏氏矢量b: 用于表征不同类型位错的特征的一个物理参量，是决定晶格偏离方向与大小的向量，可揭示位错的本质。 位错的滑移（守恒运动）：在外加切应力作用下，位错中心附近的原子沿柏氏矢量b方向在滑移面上不断作少量位移（小于一个原子间距）而逐步实现。 交滑移：由于螺型位错可有多个滑移面，螺型位错在原滑移面上运动受阻时，可转移到与之相交的另一个滑移面上继续滑移。如果交滑移后的位错再转回到和原滑移面平行的滑移面上继续运动，则称为双交滑移。 位错滑移的特点 1) 刃型位错滑移的切应力方向与位错线垂直，而螺型位错滑移的切应力方向与位错线平行； 2) 无论刃型位错还是螺型位错，位错的运动方向总是与位错线垂直的；（伯氏矢量方向代表

§1.1 金属电化学腐蚀的基本概念(3) 腐蚀电池的类型

[组织教学] [复习] [引入] [板书] [讲解] 师生互相问好，教师清点人数。 回顾上周课的内容： 1.腐蚀电池的概念 两种不同的金属互相接触并同时放入电解质溶液中，就组成了一个腐蚀电池 2.腐蚀电池的组成条件 1.不同金属 2.电解质溶液 3.短路连接 原电池腐蚀电池 三、腐蚀电池的类型 根据腐蚀电池中电极大小不同，可分为 ●宏电池腐蚀 ●微电池腐蚀 (一)宏电池腐蚀 1.电偶腐蚀电池(腐蚀电偶)（局部腐蚀） 不同的金属浸于相同或不相同的电解质溶液中

[举例] [板书] [讲解] [举例] [板书] [讲解] [举例] 轮船船尾部分结构 1-船壳（钢板） 2- 推进器（青铜） 2.浓差电池 1)金属离子浓差电池（铜）：同一金属 与不同金属离子浓度的电解质溶液 相接触 金属离子浓差电池 Cu在稀溶液中易失电子。 溶液中金属离子 浓度越稀，电极电位越低； 浓度越大，电极电位越高 电子由金属离子的低浓度区（阳极）流向高浓度区（阴极）。 2)氧浓差电池（铁）： 同一金属与不同含氧量的电解质溶液相 接触→形成缝隙腐蚀或水线腐蚀 .

[板书] [讲解] [举例] [板书] [讲解] [举例] 造成缝隙腐蚀的主要因素，危害性大。 O 2 +2H 2 O+4e → 4OH- （阴极反应） 氧的分压越高，电极电位越高。 介质中溶解氧浓度越大，氧电极电 位越高；而氧浓度较小处则电极电位较低称为腐蚀电池的阳极。 (一)微电池腐蚀 金属表面的电化学的不均匀性形成的自发而 又均匀的腐蚀。 1）金属化学成分的不均匀性（Fe 3 C和石墨； FeZn 7 ） 例如，工业生产中，纯锌-FeZn 7 、碳钢- Fe 3 C、铸铁-石墨等杂质，在腐蚀介质中，金属表面就会形成许多微阴极、微阳极，因此导致腐蚀。 2）组织结构的不均匀性（金属或合金组织内晶粒与晶界的电极电位不同） 比如，金属表面存在裂纹的情况

数学基本概念

基本概念 第一章数和数的运算一概念（一）整数 1整数的意义：自然数和0都是整数。2自然数： 我们在数物体的时候，用来表示物体个数的1，2，3……叫做自然数。一个物体也没有，用0表示。0也是自然数。3计数单位 一（个）、十、百、千、万、十万、百万、千万、亿……都是计数单位。每相邻两个计数单位之间的进率都是10。这样的计数法叫做十进制计数法。4数位：计数单位按照一定的顺序排列起来，它们所占的位置叫做数位。5数的整除 整数a除以整数b(b≠0），除得的商是整数而没有余数，我们就说a 能被b整除，或者说b能整除a。如果数a能被数b（b≠0）整除，a就叫做b的倍数，b就叫做a的约数（或a的因数）。倍数和约数是相互依存的。 因为35能被7整除，所以35是7的倍数，7是35的约数。 一个数的约数的个数是有限的，其中最小的约数是1，最大的约数是它本身。例如：10的约数有1、2、5、10，其中最小的约数是1，最大的约数是10。 一个数的倍数的个数是无限的，其中最小的倍数是它本身。3的倍数有：3、6、9、12……其中最小的倍数是3，没有最大的倍数。 个位上是0、2、4、6、8的数，都能被2整除，例如：202、480、304，都能被2整除。。个位上是0或5的数，都能被5整除，例如：5、30、405都能被5整除。。

一个数的各位上的数的和能被3整除，这个数就能被3整除，例如：12、108、204都能被3整除。一个数各位数上的和能被9整除，这个数就能被9整除。 能被3整除的数不一定能被9整除，但是能被9整除的数一定能被3整除。 一个数的末两位数能被4（或25）整除，这个数就能被4（或25）整除。例如：16、404、1256都能被4整除，50、325、500、1675都能被25整除。 一个数的末三位数能被8（或125）整除，这个数就能被8（或125）整除。例如：1168、4600、5000、12344都能被8整除，1125、13375、5000都能被125整除。能被2整除的数叫做偶数。不能被2整除的数叫做奇数。 0也是偶数。自然数按能否被2整除的特征可分为奇数和偶数。 一个数，如果只有1和它本身两个约数，这样的数叫做质数（或素数），100以内的质数有：2、3、5、7、11、13、17、19、23、29、31、37、41、43、47、53、59、61、67、71、73、79、83、89、97。一个数，如果除了1和它本身还有别的约数，这样的数叫做合数，例如4、6、8、9、12都是合数。 1不是质数也不是合数，自然数除了1外，不是质数就是合数。如果把自然数按其约数的个数的不同分类，可分为质数、合数和1。

腐蚀环境种类

环境种类 大气腐蚀环境 1.农村大气农村大气是最洁净的大气，空气中不含强烈的化学污染，主要含有有机物和无机物尘埃等。影响腐蚀的因素主要是相对湿度、温度和温差. 2.城市大气城市大气的主要污染物主要是城市居民生活所造成的大气污染，如汽车尾气、锅炉排放的SO2等。实际上，很多大城市往往也是工业城市，或者是海滨城市，所以大气环境污染的相当复杂。 3.工业生产区大气工业生产区所排放的污染物含有大量的SO2、H2S等含硫化合物，所以工业大气环境最大的特征是含有硫化物。他们易溶于水，形成的水膜成为强腐蚀介质，加速金属的腐蚀。随着大气相对湿度和温差的变化，这种腐蚀作用更强。很多石化企业和钢铁企业往往非常大，可以形成一个中等城市规模，大气质量相当差，对工业设备和居民生活造成的污染极其严重。 4.海洋大气其特点是空气湿度大，含盐分多。暴露在海洋大气中的金属表面有细小盐粒子的沉降。海盐粒子吸收空气中的水分后很容易在金属表面形成液膜，引起腐蚀。在季节或昼夜变化气温达到露点是尤为明显。同时尘埃、微生物在金属表面的沉积，会增强环境的腐蚀性。所以海洋大气对金属结构的腐蚀性比内陆大气，包括乡村大气和城市大气要严重的多.海洋的风浪条件、离海面的高度等都会影响到海洋大气腐蚀性。风浪大时，大气中的水分含盐量高，腐蚀性增加。据研究，离海平面7～8m处的腐蚀最强，在此之上越高腐蚀性越弱。雨量的大小也会影响腐蚀，频繁的降雨会冲刷掉金属表面的沉积物，腐蚀会减轻。相对湿度升高会使海洋大气腐蚀加剧。一般热带腐蚀性最强，温带次之，两级最弱。中国最典型的处于海洋腐蚀环境中的是杭州湾跨海大桥，地处亚热带海洋性季风气候。 5.处于海滨的工业大气环境，属于海洋性工业大气，这种大气中既含有化学腐蚀污染的有害物质，又含有海洋环境的海盐粒子。2种腐蚀介质的相互作用对混凝土的危害更大。 淡水腐蚀环境 混凝土碳化模型 国内外学者提出了许多混凝土碳化深度预测模型,这些模型大致可分为两类:一类是基于试验数据或实际结构的碳化深度实测值,采用数学统计或神经网络等方法拟合得到的经验模型;另一类为基于碳化反应过程的定量分析建立的理论模型。 灰色理论 它是一门研究信息部分清楚、部分不清楚并带有不确定性现象的应用数学学科。传统的系统理论，大部研究那些信息比较充分的系统。对一些信息比较贫乏的系统．利用黑箱的方法，也取得了较为成功的经验。但是，对一些内部信息部分确知、部分信息不确知的系统，却研究得很不充分。这一空白区便成为灰色系统理论的诞生地。在客观世界中，大量存在的不是白色系统(信息完全明确)也不是黑色系统(信息完全不明确)，而是灰色系统。因此灰色系统理论以这种大量存在的灰色系统为研究而获得进一步发展。 基本观点 (1)灰色系统理论认为，系统是否会出现信息不完全的情况、取决于认识的层次、信息的层次和决策的层次，低层次系统的不确定量是相当的高层次系统的确定量，要充分利用已知的信息去揭示系统的规律。灰色系统理论在相对高层次上处理问题，其视野较为宽广； (2)应从事物的内部，从系统内部结构和参数去研究系统。灰色系统的内涵更为明确具体；

机械基础基本概念

第一讲机械基础基本概念 学习目标及考纲要求 1．了解机械、机器、机构、构件、零件的概念。 2．理解机器与机构、构件与零件的区别。 3．掌握运动副的概念，熟悉运动副的类型，了解其使用特点，同时能举出应用实例。 知识梳理 一、机器和机构 1．机器 （1）任何机器都是由许多实物（构件）组合而成的。 （2）各运动实体之间具有确定的相对运动。 （3）能代替或减轻人类的劳动，完成有用的机械功或实现能量的转换。 发动机：将非机械能转换成机械能的机器。 电动机：电能→机械能、内燃机：热能→机械能 空气压缩机：气压能→机械能 按用途分类 工作机：用来改变被加工物料的位置、形状、性能、和状态的机器。 如机床、纺织机、轧钢机、输送机、汽车、飞机等。 2．机构 （1）任何机器都是由许多实物（构件）组合而成的。 （2）各运动实体之间具有确定的相对运动。 机器与机构的异同点 相同点：从结构与运动角度来看，机器与机构是相同的。 不同点：区别主要在于功用不同，机器的主要功用是利用机械能做功或实现能量转换，机构的主要功用在于传递或改变运动的形式。 机器与机构的总称为机械。 3. 机器的组成 动力部分：机器动力的来源。如电动机、内燃机和空气压缩机等。 传动部分：将动力部分的运动和动力传递给工作部分的中间环节。如齿轮传动。 工作部分：直接完成机器工作任务的部分，通常处于整个传动装置的终端，其结 构形式取决于机器的用途。如金属切削机床的主轴、拖板、工作台等。 自动控制部分：智能部分（与近代机器的区别）

二、构件和零件 1．构件 ⑴定义：构件是机构的运动单元体，也就是相互之间能作相对运动的物体。 固定构件：又称机架，一般用来支承运动构件，通常是机器的基体 或机座，例如各类机床的床身。 主动件：带动其他可动构件运动的构件。 按运动状况 运动构件 从动件：机构中除了主动件以外随着主动件运动而运 动的构件。 2．零件 定义：零件是构件的组成部分，是机器中的制造单元。 3．构件与零件联系与区别 联系：构件可以是一个零件，也可以是几个零件组成。 区别：构件是运动的单元体，零件是加工制造的单元体。 三、运动副 1．运动副概念 定义：两构件直接接触，又能产生一定相对运动的连接称为运动副。 2．运动副类型 转动副：两构件只能绕某一轴线作相对转动的运动副。 低副移动副两构件只能作相对直线移动的运动副。 （面接触） 按接触形螺旋副两构件只能沿轴线作相对螺旋运动的运动副。 式的不同 高副 （点、线接触） 3．低副和高副的特点 低副:面接触，容易制造和维修，承受载荷时单位面积压力较低,不能传递较复杂的运动,效率低、摩擦大。 高副：点或线接触，承受载荷时单位面积压力较高，两构件接触处容易磨损，寿命短，制造和维修也较困难，能传递较复杂的运动。 4．低副机构和高副机构 机构中所有运动副均为低副的机构称为低副机构。 机构中至少有一个运动副是高副的机构称为高副机构。 四、机构运动简图 简单线条和符号来表示构件和运动副，并按比例绘制出各运动副的位置。这种表达机构