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武汉理工大学材料腐蚀与防护

武汉理工大学材料腐蚀与防护
武汉理工大学材料腐蚀与防护

名词解释

1.电偶腐蚀:两种电化学性质不同的材料在与周围环境介质构成回路时,电位较正的金属

腐蚀速度减缓,而电位较负的金属腐蚀加速的现象

2.电化学腐蚀:金属与电解质溶液发生了电化学反应而发生的腐蚀。

3.局部腐蚀:相对全面腐蚀而言,是指腐蚀仅局限或集中在金属的某一特定部位。

4.缝隙腐蚀:金属表面因异物的存在或结构上的原因而形成缝隙,从而导致狭缝内金属腐

蚀加速的现象

焊缝腐蚀:奥氏体不锈钢焊接时,靠近焊缝处均有被加热到敏化处理温度的区域,因此焊接结构存在受晶间腐蚀而发生破坏的可能。根据钢种的差异,焊缝区表现出两种不同的晶间腐蚀形式,分为焊接腐蚀和刀线腐蚀。

5.吸氧腐蚀:以氧的还原反应为阴极过程的腐蚀

6.晶间腐蚀:金属材料在特定的腐蚀介质中沿着材料的晶界发生的一种局部腐蚀。

7.应力腐蚀断裂:材料在应力和腐蚀性环境介质协同下发生的腐蚀开裂,包括应力腐蚀,

腐蚀疲劳,氢腐蚀,冲刷腐蚀等。

8.腐蚀:材料在环境介质的化学作用以及与物理因素协同作用下发生破坏的现象

9.氢脆:由于氢的存在或金属与氢的相互作用所造成的力学性能恶化而产生脆性断裂的现

10.合金化:通过加入元素,使金属成为具有预期性能的合金

11.电化学极化:在外电场作用下,由于电化学作用相对于电子运动的迟缓性改变了原

有的电偶层而引起的电极电位变化

12.电阻极化:当腐蚀过程中金属表面生成或者原有一层氧化膜时,电流在膜中产生很

大的电压降,从而使电位显著升高,由此引起的极化称为电阻极化

13.电极电位:电极反应导致在金属和溶液的界面上形成双电层,双电层两侧的电位差,

即为电极电位

14.氧浓差电池:由介质两侧的氧浓度不同而形成电动势的电池

15.浓差电池:由介质两侧存在浓度差而形成电动势的电池

16.阴极保护:金属在外加阴极电流的作用下发生阴极极化,使金属的阳极溶解速度降

低,甚至极化到非腐蚀区使金属完全不腐蚀的方法

17.牺牲阳极保护:将还原性较强的金属作为保护极,与被保护金属相连构成原电池,

还原性较强的金属将作为负极发生氧化反应而消耗,被保护的金属作为正极避免腐蚀18.降解:由气候、热、光、氧、射线等作用引起的大分子链断裂或化学结构发生有害

变化的反应。

19.磨损:摩擦体接触表面的材料在相对运动中由于机械作用,间或伴有化学作用而产

生的不断损耗的现象

问答题

1.氧化膜的形成过程

①气体在表面吸附

金属表面具有较高的表面能,可以自动吸附来自环境介质或者其内部的其他分子和原子。氧在裸露的金属表面上的吸附,最初为氧分子的物理吸附,形成一种松散结合的吸附层;接着氧分子解离,变成紧密结合的化学吸附,接近发生化学反应水平。

②氧化物生核

金属表面点阵缺陷的露头处具有更大的吸附能力,促使氧化物首先在此生核。提高氧的浓度会大幅增加氧化物的生核速率。适宜提高温度,不仅增加氧化物的生核率,而且增大氧化物晶核长大速率,加速连续氧化膜的生成进程,直至完全覆盖金属表面,形成完整氧化膜。

③氧化膜生长

当金属表面形成致密而完整的氧化膜后,随时间的延长,氧化反应持续进行,氧化膜不断增厚。

2.金属氧化膜完整的充要条件

必要条件:氧化时所生成的金属氧化膜的体积(V o x)比生成这些氧化膜所消耗的金属的体积(V m)要大,此比值以P B R表示。当P B R过大,膜的内应

力过大,易使氧化膜破裂,也会失去保护性或者保护性很差。实践证明,保

护性较好的氧化膜的P B R值应为1-2.5.

充分条件:(1)膜要致密、连续、无孔洞,晶体缺陷少;

(2)稳定性好,蒸汽压低,熔点高;

(3)膜与基体的附着力强,不易脱落;

(4)生长内应力小;

(5)与金属基体具有相近的热膨胀系数;

(6)膜的自愈能力强。

3.测定金属高温氧化速率的方式

①重量法(连续增重法和不连续增重法)

②容量法

③压力计法

(可具体扩充)

4.极化产生的原因

阳极极化:

①电化学极化:在金属阳极溶解过程中,由于电子从阳极流向阴极的速率大于金属离子放电离开晶格进入溶液的速率,因此阳极的正电荷将随时间发生积累,使得电极电位向正方向移动。

②浓差极化:阳极溶解得到的金属离子,将会在阳极表面的液层和溶液本体间建立浓度梯度,使溶解下来的金属离子不断向溶液本体扩散。如果扩散速率小于金属溶解的速率,阳极附近金属离子的浓度会升高,导致电极电位升高,产生浓差阳极极化。

③电阻极化:当腐蚀过程中金属表面生成或者原有一层氧化膜时,电流在膜中产生很大的电压降,从而使电位显著升高,由此引起的极化称为电阻极化。

阴极极化;

① 阴极活化极化:由于电子进入阴极的速率大于阴极电化学反应放电的速率,因此电子在阴极发生积累,使阴极的电极电位降低,发生电化学阴极极化。

② 阴极浓差极化:如果阴极反应的反应物或者产物的扩散速率小于阴极放电速率,则反应物和产物分别在阴极附近的液层中浓度的降低和升高,阻碍阴极反应的进一步发生,造成阴极电极电位向负方向移动,产生浓差阴极极化。

5. 金属表面电化学不均匀的原因

① 金属化学成分的不均匀性:工业上使用的金属常常含有各种杂质。因此,当金属与电解质溶液接触时,杂质以微电极的形式与基体金属构成了许许多多短路的微电池系统。

② 组织结构的不均匀性:组织结构是组成合金的粒子种类、含量和它们排列方式的统称。在同一金属或者合金内部一般存在着不同组织结构区域,因此有着不同的电位值。

③ 物理状态的不均匀性:金属在机械加工过程中常常造成金属各部分形变和受到应力作用的不均匀性。一般情况下,变形较大和应力集中的部分为阳极。

④ 金属表面膜的不完整性:如果膜不完整、有空隙或破损,则空隙下或者破损处的金属相对于表面来说,具有较负的电极电位,成为微电池的阳极,故腐蚀将从这里开始。

6. 电化学腐蚀阴极过程

所有能吸收金属中的电子的还原反应都可以称为金属电化学腐蚀的阴极过程。在不同的条件下阴极过程可以有以下几种类型。

① 溶液中阳离子的还原

② 溶液中阴离子的还原

③ 溶液中中性分子的还原

④ 溶液中有机化合物的还原

⑤ 不溶性产物的还原

在实际腐蚀中,常发生的最重要的阴极过程是氢离子和氧分子作为去极化剂的还原反应 ① 氢去极化腐蚀:以氢离子还原反应为阴极过程的腐蚀。

氢离子在电极上的还原总反应为

2H e 2H 2→+-

+

② 氧去极化腐蚀:以氧分子还原反应为阴极反应的腐蚀。

氧还原过程在酸性溶液中为

O H 2e 4H 4O 22→++-+

氧还原过程在碱性溶液中为

--→++OH 4e 4O H 2O 22

7. 什么是可逆电极,什么是不可逆电极

① 可逆电池:电池中的化学反应必须是可逆的;电池应该在接近平衡状态下放电或充电。

② 不可逆电池:电池中的化学反应是不可逆的。

8.影响析氢过电位的因素

①电极材料:不同材料的电极表面对氢离子还原反应有着很不同的催化作用。

②表面状态:相同金属材料的粗糙表面上的析氢过电位比光滑表面上小,这是因为粗糙表面的有效面积比光滑表面的大。

③溶液的P H值:在酸性溶液中,氢过电位随P H增加而增加;在碱性溶液中,氢过电位随P H增加而减小。

④温度:温度增加,氢过电位减小。

9.高分子材料融胀融解的判断依据

①相似相容原则:极性大的溶质易溶于极性大的溶剂,极性小的溶质易溶于极性小的溶剂。

②溶度参数相近原则:当两种材料的溶度参数相近时,它们可以互相共混且具有良好的互溶性。

③溶剂化原则:溶剂化作用是指溶剂和溶质分子之间的作用力大于溶质分子之间的作用力,以致使溶质分子彼此分离而溶解于溶剂中。当高分子与溶剂分子之间的极性基团分别为亲电基团和亲核集团时,就能产生强烈的溶剂化作用而互溶。

10.阳极钝化曲线,参数,各个区间的意

Ψa-金属电极的开路电位

Ψb-致钝电位

Ψc-初始稳态钝化电位

Ψd-过钝化电位

①A B区:从Ψa至Ψb为金属电极

的活化溶解区,金属按照正常的阳极溶解规律

进行,金属以低价的形式溶解为水化离子。曲

线从Ψa出发,电流随电极电位升高而增加,溶解速率受到活化极化控制,基本服从塔菲尔方程。

②B C区:从Ψb至Ψc为活化钝化过渡区。当电流电位到达某一临界值时,金属表面状态发生突变,金属开始钝化,这时阳极过程按另一种规律沿着B C向C D过渡,电流密度急剧下降。

③C D区:从Ψc到Ψd,金属处于稳定钝态,故称为稳定钝化区。金属表面生成一层耐蚀性好的钝化膜。

④D E区:该区为氧的析出区,即在电极电位升高到氧的析出电位后,电流密度进一步增大,这是由于发生了氧的析出反应。

11. 阳极保护法,基本参数,怎样判断能否采用阳极保护法

阳极保护:将被保护的金属施加外加阳极电流以减少和防止金属腐蚀的方法。

基本参数:

① 致钝电流密度pp i :使金属在给定环境条件下发生钝化所需的最小电流密度。低的致钝电流密度可减少电源设备的投资和耗电量,还可减少致钝过程中金属构件的阳极溶解,使金属构件达到钝态的电流密度越小越好。

② 维钝电流密度p i :使金属在给定环境条件下维持钝态所需的电流密度。维钝电流密度代表阳极保护时金属的腐蚀速度,p i 越小,金属腐蚀速度越慢,保护效果显著。

③ 钝化区范围:指钝化过渡区与过钝化区之间的电位范围。超出该范围,都会使金属快速溶解。

④ 最佳保护电位:阳极处于最佳保护电位时,维钝电流密度最小,钝化膜最致密,表面膜电阻最大,保护效果最好。 判断依据:根据阳极极化曲线的特征,就可以确定是否可以实行阳极保护,凡是阳极极化曲线上有活性-钝性转变,致钝电流密度不太大,阳极钝化区电位范围大于50m V 的系统,是可以进行阳极保护的。然后根据阳极极化曲线,确定出保护电位范围和所需要的电流密度。

12. 腐蚀与防护的控制方法

(1) 根据使用的环境,正确地选用金属材料或非金属材料;

(2) 对产品进行合理的结构设计和工艺设计,以减少产品在加工、装配、贮存等环

节中的腐蚀;

(3) 采用各种改善腐蚀环境的措施,如在封闭或循环的体系中使用缓蚀剂,以及脱

气、除氧和脱盐等; (4) 采用电化学保护方法,包括阴极和阳极保护技术

(5) 在基材上施加保护涂层,包括金属涂层和丰金属涂层。

13. 海水腐蚀的电化学特征,基本原理,怎样防护

电化学特征:

1.大多数金属海水腐蚀的阳极极化阻滞很小,因为海水中大量的氯离子能阻碍和破坏金属的钝化

2.海水腐蚀中主要的阴极过程是氧的去极化过程,它是腐蚀反应的控制性步骤

3.海水导电性好,腐蚀过程的电阻滞小。

4.海水中由于金属钝化态被局部破坏,很容易发生孔蚀和缝隙腐蚀等局部腐蚀。在高流速的海水中,易产生冲刷腐蚀和空泡腐蚀。

基本原理:

海水腐蚀主要是氧去极化的电化学腐蚀过程,通常是受阴极过程所控制。

阳极反应:-++→ne M M n

阴极反应:(吸氧)

-→++OH 44e O H 2O -22

防护措施

1. 开发和合理选用耐腐蚀材料

根据不同的腐蚀环境开发耐海水腐蚀的新材料和合理选用现有耐腐蚀材料是控制海水腐蚀的重要措施之一。材料的选择应综合考虑有效性、重要性和经济性等。

2. 涂层保护

① 长效金属复合涂层:由金属镀层加有机涂层组成,通常是热浸镀或热喷镀金属加有机涂层。复合涂层的防护性能取决于金属涂层的种类、厚度以及其环境的适应性。

② 塑料涂层:分为涂塑和喷塑,由于塑料涂层厚度可达500微米以上,因此具有高的绝缘性和高的耐腐蚀性。

③ 重防腐蚀涂料:是指在严酷的腐蚀条件下,防腐蚀效果比一般防腐蚀涂料高数倍以上的一类新型防腐蚀涂料。

3. 阴极保护

阴极保护往往需要与涂料保护联合使用,以达到更为理想的效果。根据实际情况,阴极保护可选择牺牲阳极保护法或外加电流保护法。阴极保护不仅对全面性腐蚀有效而且对局部腐蚀也有效。

14. 那种金属容易腐蚀,两个电位,判断速度

材料概论英文版武汉理工大学

Material:Solids used by man kind to produce items which constitute the support for his living environment Characteristics of materials ◆Have certain compositions; ◆Can be processed; ◆With certain shape and color; ◆Can be used and reused or recycled. ◆特点: ?具有一定的成分和配比; ?可成型加工; ?保持一定形状和外观; ?具有使用价值并可回收再利用。 材料性能的决定因素 ◆组成材料的各元素的原子结构, ◆原子间的相互作用、相互结合, ◆原子或分子在空间的排列分布和运动规律, ◆原子集合体的形貌特征。 Classification of materials ◆Atomic structures ◆Nature of chemical bonds: ?Metallic bond 金属键 ?Ionic bond 离子键 ?Covalent bond 共价键 ?Secondary bond 次价键 ?Van der Waals bond 范德华力 ?Hydrogen bond 氢键 Classification: ◆metals and their alloys:- metallic bonding ◆Organic polymers: Covalent bonding & secondary bonding ◆Ceramics:Ionic bonding & covalent bonding

第二章 电子产品的防腐蚀设计

第二章电子产品的防腐蚀设计 2.1 概述 2.1.1腐蚀效应 1.腐蚀的概念 材料受环境介质的化学作用而发生性能下降、状态改变、甚至损坏变质的现象。 2.腐蚀的分类 根据被腐蚀材料的种类,可分为金属腐蚀和非金属腐蚀两大类。 金属腐蚀: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现象。按照腐蚀的机理分类,可分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀。化学腐蚀主要为金属在无水的液体和气体以及在干燥的气体中的腐蚀。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,金属与熔融液态金属接触引起的金属溶解或开裂就属于物理腐蚀。电化学腐蚀是金属与电解液发生作用所产生的腐蚀。其特征是腐蚀过程中有电流产生,在金属表面上有隔离的阳极区和阴极区,被腐蚀的是阳极区。电化学腐蚀的现象与原电池作用相似。 电化学腐蚀是最普遍、最常见的金属腐蚀,在造成电子设备故障的常见的原因中,金属的电化学腐蚀是最常受到指责的因素。大多数电子设备的制造、运输、储存和使用都是在地面或接近地面的地方进行,因此金属材料在潮湿大气中的腐蚀破坏是电子设备防腐蚀设计重点考虑的问题。 非金属材料在化学介质或化学介质与其他因素(如应力、光、热等)共同作用下,因变质而丧失使用性能称为非金属材料腐蚀。电子设备使用的非金属材料,以有机高分子材料为最广泛,如塑料、涂料、薄膜、绝缘材料等。高分子材料腐蚀的主要形式有老化、化学裂解、溶胀和溶解、应力开裂等。 由于生物活动而引起材料变质破坏的现象通常称为生物腐蚀,其中由于霉菌和其他微生物引起的腐蚀也称为霉腐或霉变。 2.1.2 腐蚀性环境因素 凡是能够作为腐蚀介质引起材料腐蚀的环境因素,都可称之为腐蚀性环境因素,主要有以下几种:

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)

房屋建筑学复习材料(武汉理工大学出版社)

房屋建筑学复习材料 一、民用建筑设计 1、构成建筑的基本要素是:建筑功能、建筑技术和建筑形象。 2、建筑的分类:按使用性质通常可分为:生产建筑(即工业建筑,农业建筑),非生产建筑(即民用建筑)。 3、按层数分:低层建筑(1-2层),多层建筑(4-6层),中高层建筑(7-9层),高层建筑(10层及10层以上,包括首层设置商业服务网点的住宅) 4、按高度分 普通建筑:建筑高度不大于24m的公共建筑和建筑高度大于24m的单层公共建筑 高层建筑:建筑高度超过24m的公共建筑 超高层建筑:建筑高度大于100m的民用建筑 5、按耐火等级划分为四级,一级的耐火性能最好,四级最差 建筑物的耐火等级是按组成房屋构件的耐火极限和燃烧性能这两个因素确定的 a 构件耐火极限:指按建筑构件的时间--温度标准曲线进行耐火试验,从受到火的作用时起,到失去支持力或完整性被破坏或失去隔火作用时止的这段时间,用小时表示. b 构件燃烧性能:分为三类,即非燃烧体,燃烧体,难燃烧体. 6、设计使用年限:5年(临时性建筑);25年(易于替换结构构件的建筑);50年(普通建筑和构筑物);100年(纪念性建筑和特别重要的建筑) 7、建筑模数协调统一标准 (1)基本模数:数值规定为100mm,符号为M. (2)导出模数:分为扩大模数和分模数: 分模数:指整数除基本模数的数值,分模数的基数 为:1/10M,1/5M,1/2M. 8、建筑设计的依据 (1)使用功能:①人体尺度及个体活动所需空间尺度;②家具、设备尺

寸和使用它们所需的必要空间. (2)自然条件:①气象条件②地形、地质及地震烈度(烈度在6度以下时,地震对建筑物影响较小,一般可不考虑抗震措施。9度以上地区,地震破坏力很大,一般应避免在该地区建造房屋)7-9°③水文. 二、建筑平面设计 平面设计的内容 1、建筑平面设计包括单个房间平面设计及平面组合设计 2、对使用房间平面设计的要求主要有(简答) 3、房间形状常采用矩形的主要原因(简答) 4、从视听的功能考虑,教室的平面尺寸应满足的要求(简答) 5、门窗宽度及数量:一般单股人流通行最小宽度取550mm 6、交通联系部分包括水平交通空间(走道),垂直交通空间(楼梯、电梯、自动扶梯、坡道),交通枢纽空间(门厅、过厅)等 7、平面组合大致可归纳为:走道式组合、套件式组合、大厅式组合、单元式组合、混合式组合 三、建筑剖面设计 1、房间的剖面形状可分为矩形和非矩形两类,大多数民用建筑均采用矩形,这是因为矩形剖面简单、规整、便于竖向空间的组合,容易获得简洁而完整的体型,同时结构简单,施工方便 2、房间的净高:楼地面到结构层(梁、板)底面或顶棚下表面之间的距离。 层高:该层楼面到上一层楼地面之间的距离 3、窗台一般常取900—1000mm 室内外地面高度以不超过300mm为宜 4、对于托儿所、幼儿园等建筑,考虑到儿童的生理特点和安全,同时为便于室内与室外活动场所的联系,其层数不宜参加超过三层,医院门诊部为方便病人就诊,层数也以不超过三层为宜

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%HNO3( 25℃)有: 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。

金属材料的电化学腐蚀与防护

金属材料的电化学腐蚀与防护 一、实验目的 1.了解金属电化学腐蚀的基本原理。 2.了解防止金属腐蚀的基本原理和常用方法。 二、实验原理 1.金属的电化学腐蚀类型 (1)微电池腐蚀 ①差异充气腐蚀 同一种金属在中性条件下,如果不同部位溶解氧气浓度不同,则氧气浓度较小的部位作为腐蚀电池的阳极,金属失去电子受到腐蚀;而氧气浓度较大的部位作为阴极,氧气得电子生成氢氧根离子。如果也有K3[Fe(CN)6]和酚酞存在,则阳极金属亚铁离子进一步与K3[Fe(CN)6]反应,生成蓝色的Fe3[Fe(CN)6]2沉淀;在阴极,由于氢氧根离子的不断生成使得酚酞变红(亦属于吸氧腐蚀)。两极反应式如下: 阳极(氧气浓度小的部位)反应式: Fe = Fe2++2e- 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) 阴极(氧气浓度大的部位)反应式: O2+2H2O +4e-= 4OH- ②析氢腐蚀 金属铁浸在含有K3[Fe(CN)6]2的盐酸溶液中,铁作为阳极失去电子,受腐蚀,杂质作为阴极,在其表面H+得电子被还原析出氢气。两极反应式为: 阳极:Fe = Fe2++2e- 阴极:2H++2e-= H2↑ 在其中加入K3[Fe(CN)6],则阳极附近的Fe2+进一步反应: 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) (2)宏电池腐蚀 ①金属铁和铜直接接触,置于含有NaCl、K3[Fe(CN)6]、酚酞的混合溶液里,由于?O(Fe2+/Fe)< ?O(Cu2+/Cu),两者构成了宏电池,铁作为阳极,失去电子受到腐蚀(属于吸氧腐蚀)。两极的电极反应式分别如下: 阳极反应式: Fe = Fe2++2e- 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-= Fe3[Fe(CN)6]2 (蓝色沉淀) 阴极(铜表面)反应式: O2+2H2O +4e-= 4OH- 在阴极由于有OH-生成,使c(OH-)增大,所以酚酞变红。

武汉理工材料概论重点

Definition 材料的定义: The materials making up the surrounding world consist of discrete partic les, having a subm icr oscopic size. Atomic structure and the nature of bonds(原子结构和化学键) —metals and their alloys (metallic bonding 金属键) —organic polymer s 有机聚合物(c ovalent bonding and sec ondary bonding 共价键和二次键) —c er am ic s (ionic bonding and covalent bonding) Mechanical properties:力学性能 Which r eflect the behavior of materials, defor med by a set of forc es (概念) Four basic types of stresses : tensile, c ompr essive, shear ,tor sion (拉力,压力,剪切力,扭转力) Physical properties:物理性能 the behavior of materials subj ected to the action of temper ature, electric or magnetic fields, or light. 电性能Electric properties 磁性能Magnetic pr operties 热性能Ther mal pr operties 光性能Optic al pr operties Chemical properties:化学性能 Which char acterize the behavior of material in a reactive environment. (概念) The four basic aspects of materials scienc e and tec hnology ar e: manufacturing processing, structure,properties and performances 结构-性能-工艺之间的关系: First, the processing of a materi al aff ects the structure, second the original structure and properties determine how we can process the material to produce a desired shape 一、METAL:(金属) 1、金属最显著的特性:good conductors of heat and electricity (热导性,电导性) 2、性能:are opaque to visible light; are hard, rigid; can undergo plastic deformation; have a high melting temperature 3、金属的晶体点阵: crystal structur e(晶体结构): body-center ed c ubic structur e , fac e-center ed cubic structure , hexagonal close-pac ked structur e(体型、面型,六角形放射状)4、properties of alloys(合金的性能):(more carbon ,more brittle.) have relatively high thermal and electrical conductivities; good energy absorption characteristics ;nonmagnetic properties 5、铸铁概念:c ast iron, essentially an alloy of ir on, carbon and silic on, is c omposed of ir on and fr om2 to 6.67 percent c ar bon, plus manganese, sulfur, and phosphorus, and shaped by being c ast in a mold. 6、The types and properties of cast iron ;white cast iron( hard , brittle ) , gray cast iron (brittle ,withstand large compressive loads but small tensile loads ), alloy cast iron , nodular or ductile cast iron (good castability ,toughness, good wear resistance ,low melting point ,and hardenability ), malleable cast iron (strength ,toughness, ductility ,and machinability) 7、carbon steels(碳钢):low carbon steels(含碳0.05~0.32%);medium c ar bon steels(含碳 0.35~0.55%);high c ar bon steels(含碳0.60~1.50%)8、不锈钢:ther e are thr ee types of stainless steels: --the martensitic types;the ferritic types ;the austenitic types 9、advantages of using Al: one-third of the weight of steel ;good thermal and electrical conductivity ;high strength-to-weight ratio ;can be given a hard surf ace by anodizing and hard coating ;most alloys are weldable ;will not rust ;high ref lectivity ;can be die cast ;easily machined ;good f ormability; nonmagnetic ;nontoxic and one–third of the stif f ness of steel. 10、c opper is known for its high ther mal (热导性)and electric al conductivity. 11、crystal structure : body-centered cubic structure (barium), face-centered cubic structure (copper), hexagonal close-packed structure (z inc) 二、CERA MIC(陶瓷) 1、The property of ceramics (陶瓷的性质) Extreme hardness(硬度高) Heat r esistanc e Corrosion r esistanc e Low electrical and ther mal conductivity Low ductility (brittleness) 2、Porosity(孔隙度) Open porosity: refer s to the network of por es in a material that is open to the surfac e and into whic h a liquid such as water can penetr ate if the part were submer ged in it。 Closed porosity: refers to those pores that have bec ome sealed within the gr ain structur e 。 Pores affect the strength of ceramics in two ways:(影响强度的毛孔陶瓷两种方式) ①、they produc e stress c onc entr ations. Once the str ess r eaches a critic al level, a crac k will for m and

东北大学 材料腐蚀与防护 复习

第一章 耐蚀性:指材料抵抗环境介质腐蚀的能力。 腐蚀性:指环境介质腐蚀材料的强弱程度。 高温氧化: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。 毕林—彼得沃尔斯原理或P-B 比:氧化时所生成的金属氧化膜的体积2MeO V 与生成这些氧化膜所消耗的金属的体积Me V 之比。 腐蚀过程的本质:金属 → 金属化合物 (高温)热腐蚀:指金属材料在高温工作时,基体金属与沉积在其工作表面上的沉积盐及周围工作气体发生总和作用而产生的腐蚀现象称为热腐蚀. p 型半导体:通过电子的迁移而导电的半导体; n 型半导体:通过空穴的迁移而导电的半导体。 n 型:加Li (低价),导电率减小,氧化速度增加;加Al (高价),导电率增加,氧化速度降低。 p 型:加Li (低价),导电率增加,氧化速度降低;加Cr (高价),导电率减小,氧化度增加。 腐蚀的危害 1)造成巨大的经济损失;2)造成金属资源和能源的浪费造成设备破坏事故,危及人身安全;3)引起环境污染。 金属一旦形成氧化膜,氧化过程的继续进行将取决于两个因素 1)界面反应速度,包括金属/氧化物界面以及氧化物/气体两个界面上的反应速度;2)参加反应物质通过氧化膜的扩散速度。(这两个因素实际上控制了继续氧化的整个过程,也就是控制了进一步氧化速度。在氧化初期,氧化控制因素是界面反应速度,随着氧化膜的增厚,扩散过程起着愈来愈重要的作用,成为继续氧化的速度控制因素)反映物质通过氧化膜的扩散,一般可有三种传输形式 1)金属离子单向向外扩散;2)氧单向向内扩散;3)两个方向的扩散。 反应物质在氧化膜内的传输途径 1)通过晶格扩散:温度较高,氧化膜致密,而且氧化膜内部存在高浓度的空位缺陷的情况下,如钴的氧化;2)通过晶界扩散。在较低的温度下,由于晶界扩散的激活能小东北大学 材料腐蚀与防护 整理人 围安 E-mail jr_lee@https://www.doczj.com/doc/b91821229.html, 2016.1.2

材料的腐蚀与防护

姓名:贾永乐学号:201224190602 班级:机械6班 检索主题:材料的腐蚀与防护 数据库:中国知识资源总库——中国期刊全文数据库 检索方法:用高级检索,主题词:腐蚀与防护关键词:材料相与检索结果:1456篇,其中关于航空材料的13篇;金属材料的腐蚀的183篇;材料的防护的522篇,其余为腐蚀与防护相关 的其它技术和方法。 文献综述 1材料腐蚀与防护的发展史: 所有的材料都有一定的使用寿命,在使用过程中将遭受断裂、磨损、腐蚀等损坏。其中,腐蚀失效的危害最为严重,它所造成的经济损失超过了各种自然灾害所造成的损失总和,造成许多灾难性的事故,造成了资源浪费和环境污染。因此,研究与解决材料的腐蚀问题,与防止环境污染、保护人民健康息息相关。在现代工程结构中,特别足在高温、高压、多相流作用下,以及在磨损、断裂等的协同作用下,腐蚀损坏格外严重。据统计,材料腐蚀带来的经济损失约占国民生产总值的1.8%~4.2%。而常用金属材料最容易遭受腐蚀,因此金属腐蚀的研究受到广泛的重视【1】。我们只有在搞清楚材料腐蚀的原因的基础上,才能研制适宜的耐腐蚀材料、涂层及采取合理的保护措施,以达到防止或控制腐蚀的目的。从而减少经济损失和事故,保护环境保障人类健康。 每年由于腐蚀引起的材料失效给人类社会带来了巨大的损失。航

空材料的腐蚀损失尤为巨大。我国针对航空产品的腐蚀与防护的研究和应用起始于上世纪五十年代,经过几十年的曲折发展,取得了很大进步。目前在航空产品的常温腐蚀与防护上,已经进入了向国际接轨的发展阶段。航空材料由于服役环境复杂多变, 不同构成材料相互配合影响, 导致航空材料在飞行器的留空阶段、停放阶段遭受多种不同种类的腐蚀, 增加了飞行器的运营成本, 对飞行器的功能完整性和使用安全性造成严重的危害。英美空军每架飞机每年因腐蚀造成的直接修理费用为11 000~ 55 000美元之间【2】。1985年8月12日,日本一架B747客机因应力腐蚀断裂而坠毁,死亡500余人。因此航空材料的腐蚀防护技术研究对航空业的发展具有举足轻重的作用。 1978.10国家科委主任方毅在全国聘任27位科学家组建了我国《腐蚀科学》学科组,笔者作为学科组成员,第三专业组(大气腐蚀专业组)副组长,承担了航空航天部分的调查任务。1980.1—1982.6广泛函调一百多个工厂,并深入26个厂、所、部队,机场进行了实地考查,发现了大量的腐蚀问题,笔者1985年在我国首次出版了《航空产品腐蚀故障事例集》,汇集了数据比较周全,二十世纪六、七十年代的46个腐蚀故障【3】。 1990年前,铁道车辆车体结构通常采用普碳钢制造,加之使用涂料档次低,对表面处理和涂装工艺不够重视,车辆锈蚀严重,修理时车体钢板的更换率相当高,有些客车甚至仅使用1个厂修期就报废。1985年,耐大气腐蚀钢(即Corten钢,又称耐候钢)开始用于车辆,到1990年,已在全部新造车辆上采用。由于这类钢材含有(0.2%~0.4%

理工-机械设计复习概要概论

武汉理工大学机械设计复习概要 绪 论 抽象的讲机械由原动机、传动装置、工作机三大部分组成。具体的讲机械一般是由一些典型的机构和零件组成。本课程就是以这些典型的机构和零件为研究对象。 理解几个名词: 1. 机器、机构、机械 机器:具有3个特征(1)人为的实物组合;(2)各部分具有确定的相对运动;(3)可完成有用机械功或转换机械能。 机构:具有机器的前两个特征。 机械:是机器和机构的总称。 2.零件、构件 零件:是制造单元。 构件:是运动单元。一个构件可以由很多零件组成。 第4及11章 齿轮机构与齿轮传动 齿轮机构部分 1、了解渐开线的性质。 中心距可分性:当两轮安装的实际中心距与设计中心距稍有偏差,因基圆半径已被确定,故传动化保持不变。1 221b b r r i ==ωω 2、掌握标准直齿圆柱齿轮各部分名称及几何尺寸计算,会做如P71页习题4-1等。 3、标准直齿圆柱齿轮正确啮合条件是:两轮的模数和压力角必须相等(2121,αα==m m )。 传动比可表示为 1 21212'1221'z z d d d d d d i b b ===== ωω 两轮连续传动条件是:重合度1≥ε;重合度ε越大,传动越平稳。 1、 齿轮加工方法特点: 仿形法:生产率低、加工精度低,但设备简单、刀具价廉,多用于单件修配和小批量生产。 范成法:生产率相对较高,适合批量生产,但设备较贵。 2、 标准直齿圆柱齿轮不发生根切的最小齿数17min =Z 。 标准齿轮与变位齿轮比较: 由于加工刀具相同,所以模数、齿数、分度圆和基圆一样,但齿厚、齿根圆、齿顶圆与标准齿轮不同。 3、 斜齿圆柱齿轮啮合特点:逐步进入或退出啮合,重合度大、传动平稳、承载能力大、允许转速高,不发生根切的最小齿数可小于17,但会产生轴向力。 斜齿轮的正确啮合条件:除两轮的模数和压力角相等外,两轮分度圆上的螺旋角β必须大小相等,方向相反(一为左旋、一为右旋)。 斜齿圆柱齿轮的法面参数为标准值,其几何尺寸计算,只掌握分度圆直径、中心距、当量齿数计算公式。 圆锥齿轮大端参数为标准值。 考试例题: 1.一对正确啮合的斜齿圆柱齿轮传动的( A )均为标准值。 A .法面模数、分度圆上的法面压力角 B .端面模数、分度圆上的端面压力角 C .端面模数、分度圆上的端面压力角、分度圆上的螺旋角 D .法面模数、分度圆上的法面压力角、分度圆上的螺旋角 2.标准直齿圆柱齿轮的模数为4mm ,齿数为28,则分度圆齿距等于___12.56__mm 。 3. 渐开线上任一点的法线与基圆 相切 ,渐开线上各点的曲率半径是 不同 的。 4.用范成法加工标准渐开线齿轮,发生根切的原因是 C 。

《材料腐蚀与防护》思考题

《材料腐蚀与防护》思考题 第一章绪论 何谓腐蚀?为何提出几种不同的腐蚀定义? 表示均匀腐蚀速度的方法有哪些?它们之间有何联系? 镁在海水中的腐蚀速度为 1.45g/m2.d, 问每年腐蚀多厚?若铅以这个速度腐蚀,其 深(mm/a)多大? 已知铁在介质中的腐蚀电流密度为0.1mA/cm2,求其腐蚀速度 失和 深。问铁在此介质中是否耐蚀? 第二章电化学腐蚀热力学 如何根据热力学数据判断金属腐蚀的倾向?如何使用电极电势判断金属腐蚀的倾向? 何谓电势-pH图?举例说明它在腐蚀研究中的用途及其局限性。 何谓腐蚀电池?有哪些类型?举例说明可能引起的腐蚀种类。 金属化学腐蚀与电化学腐蚀的基本区别是什么? a)计算Zn在0.3mol/LZnSO4溶液中的电解电势(相对于SHE)。 b) 将你的答案换成相对于SCE的电势值。 当银浸在pH=9的充空气的KCN溶液中,CN-的活度为1.0和Ag(CN)2-的活度为0.001时,银是否会发生析氢腐蚀? Zn浸在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? 第三章电化学腐蚀反应动力学 从腐蚀电池出发,分析影响电化学腐蚀速度的主要因素。 在活化极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么? 浓差极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么? 混合电位理论的基本假说是什么?它在哪方面补充、取代或发展了经典微电池腐蚀理论? 何谓腐蚀极化图?举例说明其应用。 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。 何谓腐蚀电势?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。 铁电极在pH=4.0的电解液中以0.001A/cm2的电流密度阴极化到电势-0.916V(相对1mol/L 甘汞电极)时的氢过电势是多少? Cu2+离子从0.2mol/LCuSO4溶液中沉积到Cu电极上的电势为-0.180V(相对1mol/L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? 碳钢在pH=2的除去空气的溶液中,腐蚀电势为-0.64V(相对饱和Cu-CuSO4电极)。对于同样的钢的氢过电势(单位为V)遵循下列关系:(=0.7+0.1lg ,式中 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)。 第四章析氢腐蚀与吸氧腐蚀 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? 说明影响析氢腐蚀的主要因素及防止方法,并解释其理由。 影响吸氧腐蚀的主要因素是什么?为什么? 假定所有的Zn表面起阴极作用,Tafel斜率为±0.10V,Zn和H2在Zn上的交换电流密度分别为0.1和10-4A/m2,求Zn在1mol/L盐酸中的腐蚀电势和腐蚀速度(以mm/a为单位)。 计算纯铜与含质量分数为30%锌的铜合金在非含氧酸中的腐蚀速度比。 第五章金属的钝化

《材料腐蚀与防护》习题与思考题

《材料腐蚀与防护》习题与思考题 第一章绪论 1.何谓腐蚀?为何提出几种不同的腐蚀定义? 2.表示均匀腐蚀速度的方法有哪些?它们之间有何联系? 3.镁在海水中的腐蚀速度为 1.45g/m2.d, 问每年腐蚀多厚?若铅以这个速度腐蚀,其?深(mm/a)多大? 4.已知铁在介质中的腐蚀电流密度为0.1mA/cm2,求其腐蚀速度?失和?深。问铁在此介质中是否耐蚀? 第二章电化学腐蚀热力学 1.如何根据热力学数据判断金属腐蚀的倾向?如何使用电极电势判断金属腐蚀的倾向?2.何谓电势-pH图?举例说明它在腐蚀研究中的用途及其局限性。 3.何谓腐蚀电池?有哪些类型?举例说明可能引起的腐蚀种类。 4.金属化学腐蚀与电化学腐蚀的基本区别是什么? 5.a)计算Zn在0.3mol/LZnSO4溶液中的电解电势(相对于SHE)。 b) 将你的答案换成相对于SCE的电势值。 6.当银浸在pH=9的充空气的KCN溶液中,CN-的活度为1.0和Ag(CN)2-的活度为0.001时,银是否会发生析氢腐蚀? 7.Zn浸在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? 第三章电化学腐蚀反应动力学 1.从腐蚀电池出发,分析影响电化学腐蚀速度的主要因素。 2.在活化极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么? 3.浓差极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么? 4.混合电位理论的基本假说是什么?它在哪方面补充、取代或发展了经典微电池腐蚀理论? 5.何谓腐蚀极化图?举例说明其应用。 6.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。 7.何谓腐蚀电势?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。 8.铁电极在pH=4.0的电解液中以0.001A/cm2的电流密度阴极化到电势-0.916V(相对1mol/L甘汞电极)时的氢过电势是多少? 9.Cu2+离子从0.2mol/LCuSO4溶液中沉积到Cu电极上的电势为-0.180V(相对1mol/L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? 10.碳钢在pH=2的除去空气的溶液中,腐蚀电势为-0.64V(相对饱和Cu-CuSO4电极)。 对于同样的钢的氢过电势(单位为V)遵循下列关系:Γ=0.7+0.1lgι,式中ι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)。 第四章析氢腐蚀与吸氧腐蚀 1.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? 2.说明影响析氢腐蚀的主要因素及防止方法,并解释其理由。

化学 人教版选择性必修1第四章 第三节 金属的腐蚀与防护

第三节金属的腐蚀与防护 [核心素养发展目标] 1.科学探究与创新意识:通过实验科学探究金属腐蚀的本质及其原因,认识金属腐蚀的主要类型,能正确书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极反应式。2.科学态度与社会责任:认识金属腐蚀产生的危害和影响,树立防止金属腐蚀的意识,熟知金属腐蚀常用的防护方法。 一、金属的腐蚀 1.金属的腐蚀 (1)概念:金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。其实质是金属原子失去电子变为阳离子,金属发生氧化反应。 (2)根据与金属接触的气体或液体不同,金属腐蚀可分为两类: ①化学腐蚀:金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应而引起的腐蚀。腐蚀的速率随温度升高而加快。 ②电化学腐蚀:当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生原电池反应,比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀。 特别提醒金属腐蚀过程中,电化学腐蚀和化学腐蚀同时发生,但绝大多数属于电化学腐蚀,且比化学腐蚀的速率大得多。 2.钢铁的电化学腐蚀 类别 项目 析氢腐蚀吸氧腐蚀图形描述 条件水膜酸性较强水膜酸性很弱或呈中性 负极Fe-2e-===Fe2+ 正极2H++2e-===H2↑O2+4e-+2H2O===4OH- 总反应Fe+2H+===Fe2++H2↑2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2 后续反应最终生成铁锈(主要成分为Fe2O3·x H2O),反应如下:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3===Fe2O3·x H2O+(3-x)H2O 联系通常两种腐蚀同时存在,但后者更普遍

3.实验探究:电化学腐蚀 (1) (2) (1)无论化学腐蚀还是电化学腐蚀,金属的腐蚀都是金属失电子被氧化的过程(√) (2)因为CO2普遍存在,所以钢铁腐蚀以析氢腐蚀为主(×)

材料腐蚀与防护

材料腐蚀与防护 一、名词解释: 1. 腐蚀:腐蚀是材料由于环境的作用而引起的破坏和变质。 2. 高温腐蚀: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反应而遭受破坏的过程称为高温氧化,亦称高温腐蚀。 3. 极化:由于电极上有净电流通过,电极电位(ΔEt)显著地偏离了未通净电流时的起始电位(ΔE0)的变化现象。 4. 去极化:能消除或抑制原电池阳极或阴极极化过程的叫作去极化。 5. 非理想配比:是指金属与非金属原子数之比不是准确的符合按化学分子式的比例,但仍保持电中性。 6. 全面腐蚀: 全面腐蚀:指暴露于腐蚀环境中,在整个金属表面上进行的腐蚀。 7. 点腐蚀:(孔蚀)是一种腐蚀集中在金属(合金)表面数十微米范围内且向纵深发展的腐蚀形式,简称点蚀。 8. 应力腐蚀(SCC):是指金属材料在特定腐蚀介质和拉应力共同作用下发生的脆性断裂。 9. 腐蚀疲劳:是指材料或构件在交变应力与腐蚀环境的共同作用下产生的脆性断裂。 10. 干大气腐蚀:干大气腐蚀是在金属表面不存在液膜层时的腐蚀。 11. 潮大气腐蚀:指金属在相对湿度小于100%的大气中,表面存在看不见的薄的液膜层发生的腐蚀。 12. 湿大气腐蚀:是指金属在相对湿度大于100%的大气中,表面存在肉眼可见的水膜发生的腐蚀。 13. 缓蚀剂:是一种当它以适当的浓度和形式存在于环境(介质)地,可以防止或减缓腐蚀的化学物质或复合物质。 14. 钝化:电化学腐蚀的阳极过程在某些情况下会受到强烈的阻滞,使腐蚀速度急剧下降,这种现象叫金属的钝化。 15. 平衡电极电位(可逆电极电位)E:当金属电极上只有惟一的一种电极反应,并且该反应处于动态平衡时,金属的溶解速度等于金属离子的沉积速度时,电极所获得的不变电位值。 16. 非平衡电极电位(不可逆电极电位):金属电极上可能同时存在两个或两个以上不同物质参与的电化学反应,当动态平衡时,电极上不可能出现物质交换与电荷交换均达到平衡的情况,这种情况下的电极电位称为非平衡电极电位。 17. 稳态电极电位:在一个电极表面上同时进行两个不同的氧化、还原过程,当平衡时仅仅是电荷平衡而无物质平衡时的电极电位。亦称为开路电位,即外电流为零时的电极电位(Ei=0),也可称作自腐蚀电位,用ER表示。 18. 析氢腐蚀:由氢去极化引起的金属腐蚀称为析氢腐蚀。 19 电极:电子导体与离子导体构成的体系。可分为单电极和多电极。 20、电极反应:在金属溶液的界面上进行的电化学反应。 21、电极电位:电极反应导致在金属和溶液的界面上形成双电层,双电层两侧的电位差称为电极电位。绝对电极电位无法测得,但可通过测定电池电动势的方法测出其相对电极电位值。

武汉理工大学《无机非金属工厂设计概论》重点

工程设计的特点/基本认识1工程设计是一项目的性和针对性较强的工作,其基本目的就是使工厂达产达标2工程设计是一项重经验和重依据的工作,把可靠性和安全性放在首位3工程设计追求整体的最优效果4工程设计的主要问题往往要进行方案比选5工程设计过程从总体来说一般是比较复杂的6工程设计过程有其自身的一般规律。 基本建设程序的概念是指基本建设项目从立项到决策,经过设计,施工,试生产,竣工验收直到后评价的全部过程及其先后顺序。 基本建设程序的三个阶段,七个步骤,十二项内容1建设前期阶段(1)立项(2)决策①编报项目建设书→评估、审批②立项后进行可行性研究、编制设计任务书、上报→评估、审批2建设实施阶段(3)设计③编制初步设计文件、上报→审批④进行施工图设计(4)施工⑤施工准备→⑥上报新开发报告→审批⑦列入年度计划→⑧开工建设、组织施工→⑨生产准备3竣工验收生产期阶段(5)试生产⑩试生产(6)竣工验收?竣工验收、交付生产→生产经营(7)后评价?后评价 项目建议书是项目拟建单位或业主根据各种方针政策和规划结合资源情况提出的基本建设项目的立项建议,不是项目的最终决策文件项目建议书表达的是对建设项目的轮廓设想和投资意愿,用来分析和说明拟建项目建设的必要性,条件的可行性,获利的可能性,并以论述建设的必要性为主项目

建议书对于财政直接投资的项目是必须要编制的,而且应经过有关部门审核批准,对于社会投资项目则有投资人决定是否编制项目建议书,项目建议书不是向政府提交项目申请报告的必须文件新开工报告对新开工项目而言,包括本年度新开工的新建项目和本年度开始扩建或恢复建设的项目,不包括往年已经开始而未完工在本年度继续施工的项目后评价是对已建成投产的基本建设项目从立项决策,设计施工到竣工投产,生产运营全过程的评价,可作为同类型项目立项决策和建设的参考依据。 建设前期工作的主要内容就是编制项目建议书和可行性研究报告,目的就是进行项目的立项审批。 项目建议书主要内容①建设项目提出的必要性和依据②市场预测③建设规模和产品方案设想④建设地点⑤资源供给的可能性和可靠性⑥主要技术工艺设想,主要单项工程与辅助、配套工程的总体部署设想⑦外部协作条件⑧投资测算和资金筹措方案⑨建设工期预计⑩经济效益和社会效益的初步评价 厂址选择基本要求1节约用地,考虑发展2利用城镇设施,节约投资3满足环境卫生与交通运输要求4不淹不涝,靠水近电5地质可靠,地形简单6利用协作7避开古墓,文物,航空站,高压输电线路和城市工程管道等 厂址选择原则1按产品特点,厂址靠近主要原料基地或主要

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