材料腐蚀与防护第七讲应力作用下的腐蚀资料
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材料腐蚀与防护
材料腐蚀与防护材料腐蚀是指在特定环境条件下，材料表面遭受化学或电化学作用而发生的破坏现象。
腐蚀不仅会降低材料的强度和耐久性，还会对设备和结构的安全性造成严重威胁。
因此，对材料腐蚀进行有效的防护至关重要。
本文将就材料腐蚀的原因、分类及防护方法进行探讨。
首先，材料腐蚀的原因主要包括化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀。
化学腐蚀是指材料与化学物质直接发生反应，导致材料表面腐蚀。
电化学腐蚀是指在电解质存在的情况下，材料表面发生的电化学反应所致的腐蚀。
微生物腐蚀是由微生物产生的代谢产物对材料表面造成的腐蚀。
这些腐蚀形式各有特点，需要针对性地采取防护措施。
其次，根据腐蚀的性质和特点，可以将材料腐蚀分为干腐蚀和湿腐蚀。
干腐蚀是指在干燥的环境中发生的腐蚀现象，主要包括氧化腐蚀、硫化腐蚀和氯化腐蚀等。
湿腐蚀是指在潮湿或液态环境中发生的腐蚀现象，主要包括腐蚀、孔蚀和应力腐蚀等。
针对不同类型的腐蚀，需要采取相应的防护措施。
针对材料腐蚀问题，可以采取多种防护方法。
首先是选用耐腐蚀材料，例如不锈钢、耐蚀合金等，这些材料具有良好的耐腐蚀性能，能够有效地延缓腐蚀的发生。
其次是表面涂层防护，通过在材料表面涂覆一层防腐蚀涂层，可以有效地隔绝材料与腐蚀介质的接触，起到防腐蚀的作用。
另外，还可以采取阴极保护、阳极保护等电化学防护方法，以及改变环境条件、控制腐蚀介质浓度等措施来防止材料腐蚀的发生。
综上所述，材料腐蚀是一种常见的材料破坏现象，对设备和结构的安全性造成严重威胁。
为了有效地防止材料腐蚀，需要深入了解腐蚀的原因和分类，针对不同类型的腐蚀采取相应的防护措施。
只有通过科学的防护方法，才能有效地延缓材料腐蚀的发生，保障设备和结构的安全运行。
《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ϖ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ϖ失和ϖ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。
《材料的腐蚀防护》课件
加强维护是延长材料使用寿命的关键
定期检查和维护是防止腐蚀的重要手段。
1
选择合适的防腐材料
根据不同腐蚀环境选择最合适的材料。期检查和维护，及时发现并修复潜在的腐蚀问题。
3
加强防护措施
增加腐蚀防护层厚度或施加电流保护等措施。
总结
腐蚀是材料面对的普遍问题
了解不同腐蚀的原因，采取相应的防护措施。
防腐处理和防腐涂层是主要的防腐措施
选择适合的材料和涂层来延长材料使用寿命。
《材料的腐蚀防护》PPT 课件
# 材料的腐蚀防护
腐蚀的原因
酸碱侵蚀
物质受到酸或碱的侵蚀，导致腐蚀。
电化学腐蚀
金属在电解质溶液中发生化学反应，造成腐蚀。
氧化腐蚀
金属与氧气发生反应，产生氧化物，引起腐蚀。
磨损腐蚀
材料表面遭受摩擦、磨损和腐蚀的复合作用。
腐蚀的影响
1 破坏性
腐蚀会损坏材料的结构和 性能，缩短使用寿命。
2 耗损成本
修复或更换受腐蚀材料的 成本很高。
3 安全隐患
腐蚀可能导致设备故障或 泄漏，威胁人身安全。
腐蚀防护方法
选材
选择抗腐蚀能力强的材料，如 不锈钢、合金钢和高强钢。
防腐涂层
使用金属涂层、聚合物涂料或 陶瓷涂层等材料进行防腐处理。
防腐处理
应用防腐漆、热浸镀锌或阴极 保护等方法来防止腐蚀。
腐蚀防护措施
定期检查和维护是防止腐蚀的重要手段。
1
选择合适的防腐材料
根据不同腐蚀环境选择最合适的材料。期检查和维护，及时发现并修复潜在的腐蚀问题。
3
加强防护措施
增加腐蚀防护层厚度或施加电流保护等措施。
总结
腐蚀是材料面对的普遍问题
了解不同腐蚀的原因，采取相应的防护措施。
防腐处理和防腐涂层是主要的防腐措施
选择适合的材料和涂层来延长材料使用寿命。
《材料的腐蚀防护》PPT 课件
# 材料的腐蚀防护
腐蚀的原因
酸碱侵蚀
物质受到酸或碱的侵蚀，导致腐蚀。
电化学腐蚀
金属在电解质溶液中发生化学反应，造成腐蚀。
氧化腐蚀
金属与氧气发生反应，产生氧化物，引起腐蚀。
磨损腐蚀
材料表面遭受摩擦、磨损和腐蚀的复合作用。
腐蚀的影响
1 破坏性
腐蚀会损坏材料的结构和 性能，缩短使用寿命。
2 耗损成本
修复或更换受腐蚀材料的 成本很高。
3 安全隐患
腐蚀可能导致设备故障或 泄漏，威胁人身安全。
腐蚀防护方法
选材
选择抗腐蚀能力强的材料，如 不锈钢、合金钢和高强钢。
防腐涂层
使用金属涂层、聚合物涂料或 陶瓷涂层等材料进行防腐处理。
防腐处理
应用防腐漆、热浸镀锌或阴极 保护等方法来防止腐蚀。
腐蚀防护措施
材料腐蚀与防护第七讲应力作用下的腐蚀
化学或电化学因素起主要作用。 III：当KI继续增大，力学因此又起要作用。
KIC力学失稳，快速断裂。
4. 低应力的脆性断裂
断裂前没有明显的宏观塑性变形 － 脆性断口－解理、准解理或沿晶 － 腐蚀
➢ 断口表面颜色暗淡，腐蚀坑和二次裂纹 ➢穿晶型断口：河流花样、扇形花样、
羽毛状花样 ➢晶间型断口：冰糖块状
在应力作用下，位错沿 着滑移面运动至金属表面 － 表面产生滑移台阶 － 表面膜产生局部破裂
并暴露活泼的新鲜金属；
有膜和无膜的金属及缺陷 处形成钝化-活化微电池 －无膜的局部区域电化学溶解 －表面膜为腐蚀提供了阴极
－阳极溶解集中在局部区域， 形成蚀坑
－伴随着阳极溶解产生阳极极化， 使阳极周围钝化， 在蚀坑即裂纹尖端 周边重新生成钝化膜
阻止氢或有害物质的吸附等， 影响电化学反应动力学而起到缓蚀作用， 改变环境的敏感性质
5.电化学保护 • 应力腐蚀开裂发生在
活化－钝化和钝化－过钝化 两个敏感电位区间 • 可以通过控制电位进行 阴极保护或阳极保护 防止SCC的发生
7.2 氢致开裂
• 定义： – 原子氢在合金晶体结构内的渗入和扩散
所导致的脆性断裂的现象， 又称作氢脆或氢损伤 – Hydrogen Induced Cracking(HIC) – 氢脆—金属材料的韧性降低 – 氢损伤—韧性降低和开裂， 还包括材料其他物理性能或化学性能的下降。
离子种类、浓度 溶液粘度，pH 氧及其他气体 搅拌或流速 缓蚀剂 温度、压力 辐照、微生物 外加电流
电化学行为
腐蚀原电池的阴极过程 和阳极过程 腐蚀电极的极化 腐蚀电位 腐蚀产物 腐蚀金属的钝化 微观电化学不均匀性
失稳断裂
裂纹扩展
应力腐蚀 裂纹形核
KIC力学失稳，快速断裂。
4. 低应力的脆性断裂
断裂前没有明显的宏观塑性变形 － 脆性断口－解理、准解理或沿晶 － 腐蚀
➢ 断口表面颜色暗淡，腐蚀坑和二次裂纹 ➢穿晶型断口：河流花样、扇形花样、
羽毛状花样 ➢晶间型断口：冰糖块状
在应力作用下，位错沿 着滑移面运动至金属表面 － 表面产生滑移台阶 － 表面膜产生局部破裂
并暴露活泼的新鲜金属；
有膜和无膜的金属及缺陷 处形成钝化-活化微电池 －无膜的局部区域电化学溶解 －表面膜为腐蚀提供了阴极
－阳极溶解集中在局部区域， 形成蚀坑
－伴随着阳极溶解产生阳极极化， 使阳极周围钝化， 在蚀坑即裂纹尖端 周边重新生成钝化膜
阻止氢或有害物质的吸附等， 影响电化学反应动力学而起到缓蚀作用， 改变环境的敏感性质
5.电化学保护 • 应力腐蚀开裂发生在
活化－钝化和钝化－过钝化 两个敏感电位区间 • 可以通过控制电位进行 阴极保护或阳极保护 防止SCC的发生
7.2 氢致开裂
• 定义： – 原子氢在合金晶体结构内的渗入和扩散
所导致的脆性断裂的现象， 又称作氢脆或氢损伤 – Hydrogen Induced Cracking(HIC) – 氢脆—金属材料的韧性降低 – 氢损伤—韧性降低和开裂， 还包括材料其他物理性能或化学性能的下降。
离子种类、浓度 溶液粘度，pH 氧及其他气体 搅拌或流速 缓蚀剂 温度、压力 辐照、微生物 外加电流
电化学行为
腐蚀原电池的阴极过程 和阳极过程 腐蚀电极的极化 腐蚀电位 腐蚀产物 腐蚀金属的钝化 微观电化学不均匀性
失稳断裂
裂纹扩展
应力腐蚀 裂纹形核
非金属材料腐蚀与防护讲解
（2）水解与腐蚀
1) 在酸中的腐蚀
实质是弱酸盐的水解
Ⅱ）在碱性溶液中, 腐蚀更严重。
Ⅲ）光学玻璃
由于SiO2↓，Ba、Pb及其他金属氧化物易与醋酸、硼酸等弱 酸中腐蚀。
Ⅳ）HF腐蚀玻璃
F-破坏Si—O—Si键
H+ F-
F- H+
≡Si—O—Si≡→≡Si……O—Si→≡Si—F+HO—Si≡
（3）玻璃的风化
（4）选择性腐蚀
二 混凝土
混凝土是砾石、卵石、碎石或炉渣在水泥 或其它胶结材料中的凝聚体。
1. 混凝土的结构
2.波特兰水泥的结构 （1）组成 质量分数为75％的硅酸钙 质量分数为25％的矿物质 （2）水泥水合硬化→水泥石 ① 水合反应 ② 出现孔隙 （3）腐蚀 ① 浸析腐蚀 ② 化学反应引起的腐蚀
老化表现： （1）外观变化 （2）物理性能变化 （3）力学性能变化 （4）电性能变化
老化的本质：
物理老化：由物理过程引起的发生可逆性的 变化，不涉及分子结构的改变。主要是溶胀 与溶解。
化学老化：
主要发生主键的断裂，有时发生次价键的断 裂
（化学过程老化）
（物理过程老化）
主键断裂不可逆，如大分子的降解和交联。
温度物理状态链段热运动ttg玻璃态基本无链段甚至大分子都可以体积膨胀强度伸长率急剧下降机械性能可能完全丧失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
第七章 非金属材料 的腐蚀与防护
§7.1 高分子材料的腐蚀
一 概述
1. 高分子材料的发展与应用
高分子材料具有较良的耐腐蚀性能
2、高分子材料的腐蚀类型——老化
一、玻璃的耐蚀性能 （1）组成 SiO2为主，并含有R2O、RO（R代表碱金属或碱
材料腐蚀与防护第七讲简PPT课件
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678源自材料裂纹形核 裂纹亚临界扩展 裂纹达到临界尺寸 失稳断裂
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离子种类、浓度 溶液粘度，pH 氧及其他气体 搅拌或流速 缓蚀剂 温度、压力 辐照、微生物 外加电流
腐蚀原电池的阴极过程 和阳极过程 腐蚀电极的极化 腐蚀电位 腐蚀产物 腐蚀金属的钝化 微观电化学不均匀性
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显微空 穴聚结
沿晶
穿晶
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69
70
71
写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
72
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
73
载荷类型 加载方向 载荷大小 加载速度
应力状态（平面应力、平面应变） 载荷-裂纹组态（I、II、III型） 缺陷（缺口或裂纹）的集合 应力集中系数或裂纹前端的应力 场强度因子 裂尖塑性区尺寸 应力诱发相变 力学行为 局部应力、应变集中
表面膜的类型、成分、结构、厚度、完整性、强度、塑性、表面粗糙度等
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离子种类、浓度 溶液粘度，pH 氧及其他气体 搅拌或流速 缓蚀剂 温度、压力 辐照、微生物 外加电流
腐蚀原电池的阴极过程 和阳极过程 腐蚀电极的极化 腐蚀电位 腐蚀产物 腐蚀金属的钝化 微观电化学不均匀性
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显微空 穴聚结
沿晶
穿晶
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写在最后
成功的基础在于好的学习习惯
The foundation of success lies in good habits
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结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End 演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
73
载荷类型 加载方向 载荷大小 加载速度
应力状态（平面应力、平面应变） 载荷-裂纹组态（I、II、III型） 缺陷（缺口或裂纹）的集合 应力集中系数或裂纹前端的应力 场强度因子 裂尖塑性区尺寸 应力诱发相变 力学行为 局部应力、应变集中
表面膜的类型、成分、结构、厚度、完整性、强度、塑性、表面粗糙度等
《材料腐蚀与防护》课程笔记
《材料腐蚀与防护》课程笔记第一章绪论1.1 材料腐蚀学科特点材料腐蚀学科是研究材料在环境作用下性能退化的一门科学，它具有以下特点：- 多学科交叉：腐蚀现象涉及化学反应、电化学过程、材料科学、物理学、生物学等多个领域，因此材料腐蚀学科是一门典型的交叉学科。
- 实践性强：腐蚀问题无处不在，从日常生活到工业生产，都存在着材料腐蚀的问题，这要求腐蚀学科的研究具有很强的实践性和应用性。
- 复杂性：腐蚀过程往往受多种因素的影响，如环境条件、材料性质、应力状态等，这些因素的相互作用使得腐蚀问题非常复杂。
- 经济影响大：材料腐蚀会导致设备损坏、结构失效，从而造成巨大的经济损失和安全风险。
1.2 材料腐蚀学科的发展材料腐蚀学科的发展可以分为以下几个阶段：- 古代认知阶段：在古代，人们就已经意识到金属会随着时间的推移而腐蚀，但由于科学技术的限制，只能采取一些简单的防护措施，如涂油、包裹等。
- 近代科学阶段：19世纪末到20世纪初，随着化学和物理学的发展，科学家们开始系统地研究腐蚀现象，提出了电化学腐蚀理论。
- 现代技术阶段：20世纪中叶，随着电子技术、材料科学和电化学技术的进步，腐蚀学科得到了快速发展，出现了许多新的腐蚀防护技术和方法。
- 当代综合管理阶段：21世纪初，腐蚀学科进入了综合管理阶段，强调腐蚀控制的系统性和科学性，发展了腐蚀监测、风险评估和管理信息系统。
1.3 腐蚀的定义腐蚀是材料在环境介质的化学、电化学或物理作用下，其表面或内部发生变质，从而导致材料性能下降、结构破坏的过程。
这个过程通常伴随着能量的变化。
1.4 腐蚀的分类腐蚀可以根据不同的标准进行分类：- 按照腐蚀机理分类：化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀。
- 按照腐蚀环境分类：大气腐蚀、水腐蚀、土壤腐蚀、高温腐蚀等。
- 按照腐蚀形态分类：均匀腐蚀、局部腐蚀（如点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀等）、应力腐蚀开裂、腐蚀疲劳等。
1.5 腐蚀速度表示方法腐蚀速度是衡量材料腐蚀程度的重要参数，常用的表示方法有：- 质量损失法：通过测量材料在一定时间内的质量损失来计算腐蚀速度，单位通常是毫克/平方厘米·小时（mg/cm²·h）。
金属材料的海洋腐蚀与防护(第7章)铝及铝合金在海洋环境中的腐蚀
第三节 铝及铝合金在潮差区的腐蚀
• 根据包铝层的厚度150μm及材料在青岛海域 暴露16a后，按腐蚀失重计算平均腐蚀掉 35μm，最深的点蚀深度也只有0.2mm，可 以计算出这3种铝合金在舟山的最大点蚀深 度也小于包铝层的厚度。
第三节 铝及铝合金在潮差区的腐蚀
• 可以预见，只要包铝层仍较完整地存在， LY11CZ(BL)、LY12CZ(BL)、LC4CS(BL)基体不会 发生明显的腐蚀。不带包铝层的LY11CZ、 LY12CZ、LC4CS在海洋环境中的耐蚀性很差， 不宜使用。
第三节 铝及铝合金在潮差区的腐蚀
• 高的硅含量是造成LF3M在青岛海域全浸区 和潮差区耐蚀性差的内在原因，造成LF3M 在舟山海域和青岛海域的耐蚀性差异的原 因同海区的腐蚀性有关。相同材料在不同 海区的耐蚀性可以有很大的差异，说明了 实海腐蚀试验对选材用材的重要性。
第三节 铝及铝合金在潮差区的腐蚀
第三节 铝及铝合金在潮差区的腐蚀
一、工业纯铝和锻铝 • 工业纯铝L4M、L3M在海水潮差区的耐蚀性
较差，锻铝LD2CS的耐蚀性较差，如图7-5、 7-6.
第三节 铝及铝合金在潮差区的腐蚀
二、防锈铝 • 防锈铝LF2Y2、LF6M(BL)、LF11M、LF21M、
180YS在海水潮差区的耐蚀性较好。
第一节 概述
• 当铝合金中与周围溶液相屏蔽的区域缺氧时， 就在被屏蔽与未被屏蔽的区域间形成氧浓差电 池，而且由于作为阳极的低浓度区的面积往往 比作为阴极的高浓度区的面积小得多，从而形 成了小阳极大阴极的耦合，阳极部分的被屏蔽 区的腐蚀就会大大加快。
第一节 概述
• 由于铝合金常见的主要腐蚀破坏形式是点蚀和 缝隙腐蚀，而平均腐蚀率只反映材料均匀减薄 的速度，因此铝合金的平均腐蚀率同钢等材料 平均腐蚀率并非同一概念，且意义不大，不能 确切地反映铝及铝合金在海水中的腐蚀程度， 所以铝及铝合金只能通过局部腐蚀来评价。
《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ϖ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ϖ失和ϖ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。
腐蚀与防护技术工程作业指导书
腐蚀与防护技术工程作业指导书第1章腐蚀与防护技术概述 (3)1.1 腐蚀现象及其危害 (3)1.2 腐蚀防护的重要性 (4)1.3 腐蚀防护技术发展概况 (4)第2章腐蚀类型与腐蚀原理 (5)2.1 化学腐蚀 (5)2.2 电化学腐蚀 (5)2.3 物理腐蚀 (5)2.4 生物腐蚀 (6)第3章金属材料的腐蚀行为 (6)3.1 常见金属材料的腐蚀特点 (6)3.1.1 钢铁材料 (6)3.1.2 铜及铜合金 (6)3.1.3 铝及铝合金 (6)3.1.4 不锈钢 (7)3.2 影响金属材料腐蚀的因素 (7)3.2.1 内部因素 (7)3.2.2 外部因素 (7)3.3 腐蚀速率与腐蚀程度评价 (7)3.3.1 腐蚀速率 (7)3.3.2 腐蚀程度 (7)第4章防腐蚀涂料技术 (7)4.1 防腐蚀涂料概述 (7)4.2 涂料的选择与施工 (8)4.2.1 涂料的选择 (8)4.2.2 涂料的施工 (8)4.3 涂层的检测与评价 (8)4.3.1 涂层厚度检测：采用磁性测厚仪、涡流测厚仪等设备，检测涂层的厚度。
(8)4.3.2 涂层附着力检测：采用划格法、拉开法等，检测涂层的附着力。
(8)4.3.3 涂层硬度检测：采用铅笔硬度计、巴氏硬度计等，检测涂层的硬度。
(8)4.3.4 涂层耐腐蚀功能检测：通过盐雾试验、湿热试验等，评价涂层的耐腐蚀功能。
84.3.5 涂层外观检测：通过肉眼观察或使用光学仪器，检查涂层的外观质量。
(9)4.3.6 涂层其他功能检测：根据需要，对涂层的耐磨性、柔韧性等功能进行检测。
(9)第5章阴极保护技术 (9)5.1 阴极保护原理 (9)5.1.1 电解质溶液中的电化学反应 (9)5.1.2 阴极保护的作用 (9)5.2 牺牲阳极保护法 (9)5.2.1 牺牲阳极材料的选择 (9)5.2.2 牺牲阳极的安装与维护 (10)5.3 外加电流保护法 (10)5.3.1 外加电流保护系统组成 (10)5.3.2 外加电流保护法的应用 (10)5.4 阴极保护系统的设计与应用 (10)5.4.1 阴极保护系统设计原则 (10)5.4.2 阴极保护系统应用实例 (10)第6章防腐蚀涂层与衬里技术 (11)6.1 防腐蚀涂层概述 (11)6.2 橡胶衬里 (11)6.2.1 橡胶衬里种类及功能特点 (11)6.2.2 橡胶衬里施工工艺 (11)6.2.3 橡胶衬里质量控制要点 (11)6.3 塑料衬里 (11)6.3.1 塑料衬里种类及功能特点 (11)6.3.2 塑料衬里施工方法 (12)6.3.3 塑料衬里质量控制要点 (12)6.4 陶瓷衬里 (12)6.4.1 陶瓷衬里功能特点 (12)6.4.2 陶瓷衬里施工技术 (12)6.4.3 陶瓷衬里质量控制要点 (12)第7章电镀与化学镀技术 (12)7.1 电镀原理与工艺 (12)7.1.1 电镀基本原理 (12)7.1.2 电镀工艺流程 (12)7.2 常见电镀技术应用 (13)7.2.1 镀锌 (13)7.2.2 镀铬 (13)7.2.3 镀镍 (13)7.2.4 镀金 (13)7.3 化学镀原理与工艺 (13)7.3.1 化学镀基本原理 (13)7.3.2 化学镀工艺流程 (13)7.4 化学镀技术应用 (13)7.4.1 化学镀镍 (13)7.4.2 化学镀铜 (14)7.4.3 化学镀金 (14)7.4.4 化学镀合金 (14)第8章防腐蚀设计与施工 (14)8.1 防腐蚀设计原则与方法 (14)8.1.1 设计原则 (14)8.1.2 设计方法 (14)8.2 防腐蚀结构设计 (14)8.2.1 结构设计要求 (14)8.2.2 结构设计要点 (15)8.3 防腐蚀施工技术 (15)8.3.1 表面处理 (15)8.3.2 防腐蚀涂层施工 (15)8.3.3 阴极保护施工 (15)8.4 防腐蚀工程质量控制 (15)8.4.1 质量控制措施 (15)8.4.2 质量检测 (15)8.4.3 质量问题处理 (15)第9章腐蚀监测与检测技术 (16)9.1 腐蚀监测方法 (16)9.1.1 重量法 (16)9.1.2 电化学法 (16)9.1.3 超声波法 (16)9.1.4 涡流法 (16)9.2 腐蚀检测技术 (16)9.2.1 磁粉检测 (16)9.2.2 渗透检测 (16)9.2.3 涂层检测 (16)9.2.4 红外热成像检测 (16)9.3 在线监测与远程监控系统 (16)9.3.1 在线监测系统 (16)9.3.2 远程监控系统 (16)9.3.3 数据传输与处理 (16)9.4 腐蚀监测数据分析与应用 (16)9.4.1 数据分析方法 (17)9.4.2 数据应用 (17)9.4.3 案例分析 (17)第10章腐蚀防护案例分析 (17)10.1 工业领域的腐蚀防护案例 (17)10.1.1 案例一：化工设备腐蚀防护 (17)10.1.2 案例二：石油开采腐蚀防护 (17)10.2 基础设施领域的腐蚀防护案例 (17)10.2.1 案例一：桥梁腐蚀防护 (17)10.2.2 案例二：建筑钢结构腐蚀防护 (17)10.3 海洋工程领域的腐蚀防护案例 (17)10.3.1 案例一：船舶腐蚀防护 (17)10.3.2 案例二：海上风电场腐蚀防护 (17)10.4 腐蚀防护技术的发展趋势与展望 (18)第1章腐蚀与防护技术概述1.1 腐蚀现象及其危害腐蚀是材料在环境作用下发生的破坏过程，表现为材料功能下降、结构失效和外观损伤。
最新2019-材料腐蚀与防护绪论-PPT课件
为了预防和减轻腐蚀的危害,人们不得不付出 相当的代价。这种代价称之为腐蚀损失(Ｃｏｓｔ ｏｆＣｏｒｒｏｓｉｏｎ),即国民经济为解决腐蚀 问题而付出的总费用。以合理的代价取得所需要
的腐蚀防护效果是腐蚀控制工程的任务。由于腐
蚀问题已经成为影响国民经济和社会可持续发展 的重要因素之一,目前,经济发达国家和地区正在以 大幅度提高能源效率、资源效率和环境效率作为 国家发展的战略目标和前瞻性投资的依据。
1，全面腐蚀(General Corrosion) 腐蚀分布在 整个金属表面上，它可以是均匀的，也可以 是不均匀的。
2．局部腐蚀(Localized Corrosion) 局部腐蚀 主要发生在金属表面某一区域。
局部腐蚀的类型
(1)小孔腐蚀(Pitting) (2)缝隙腐蚀(Crevice Corrosion) (3)电偶腐蚀(Galvanic Corrosion) (4)晶间腐蚀(Intergranular Corrosion) (5)应力腐蚀破裂(Stress Corrosion Cracking) (6)氢脆(Hydrogen Embrittlement) (7)腐蚀疲劳(Corrosion Fatigue) (8)选择性腐蚀(Selective Corrosion)
五.材料腐蚀程度的表示 方法
1．失重法与增重法
增重法
2．腐蚀深度法
常用腐蚀速率单位的换算关系根据金属全面腐蚀的材料耐蚀性，可分类为 十级标准或三级标准
3．电流密度法 假如电流强度为I，通电时间为t，则通过的 电量为It。lmol物质发生电化学反应时所需的 电 量 为 1 个 法 拉 第 (Faraday) ， 即 96484 ～ 96500(C／mol)。从而可得出金属阳极溶解的 质量为：
《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ϖ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ϖ失和ϖ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。
机械加工中金属材料腐蚀的原因及防护
节能与环保—350—机械加工中金属材料腐蚀的原因及防护王福红（中国工程物理研究院材料研究所，四川 江油 621907）金属材料由于具备良高的强度与刚度，成为机械加工常见材料，但是其发生腐蚀的情况比较常见，如果不及时采取有效的控制措施，将可能对其所在区域乃至整个系统带来不良影响，因此在机械加工过程中，做好金属才来的防腐工作至关重要。
1.机械加工中金属材料腐蚀的原因分析无论何种材料，均谋求固定或者恢复至某个稳定和低能量状态。
对大部分的金属材料而言，处于低能量状态，其在自然界存在的形式主要为氧化物或者其他化合物，但是当金属材料处于不洁净状态时便将其成为腐蚀，接下来总结了不同类型的腐蚀类型，并就这些腐蚀的原因进行了分析。
1.1电化学腐蚀 这类腐蚀发生的主要原因是金属处于潮湿的环境下，这种环境会促使金属材料跟一些物质发生氧化还原反应，从而引起腐蚀的情况。
1.2化学腐蚀 在机械加工中，金属材料化学腐蚀主要指的是在金属表面同各类介质发生的一种化学反应，在此过程中不会形成电流，并且翻身反应的速度与金属的活泼性成正相关，当其所处的环境温度越高、氧化剂的浓度越高，发生腐蚀的可能性越高。
1.3均匀腐蚀 与其他金属腐蚀类型相比，均匀腐蚀的产生的危害更低，该类型的腐蚀主要发生在金属的表面。
因此在机械加工设计过程中，应当采用耐腐蚀的材料或者考虑腐蚀裕量来提升设备的强度，延长其使用寿命。
1.4应力腐蚀 机械加工过程中，在应力与腐蚀性介质的共同作用下，金属会形成应力腐蚀，形成腐蚀裂缝并且迅速扩散的现象，这种腐蚀现象也是在机械加工过程中比较常见的一类早期脆性破坏。
应力腐蚀是机械加工中金属材料早期脆性破坏的最常见表现。
通常情况下，如果机械加工设计的应力值应当在允许范围内，腐蚀的速度比较缓慢，但是针对一些特殊的金属类型，容易在温度、腐蚀相互作用下形成的腐蚀。
1.5点蚀 在机械加工中金属材料也容易发生点蚀，其中凹坑式腐蚀为主要特征，同时伴有明显的局部特征。
材料腐蚀与防护整理资料
原电池。
1、工业纯Zn中含有少量的Fe,以FeZn7形式存在，电位比Zn高，Zn为阳极，杂质为阴极，Zn由于形成腐蚀电流而溶解。
蚀电池。
由于金属表面的电化学不均匀性，在金属表面上微小区域或局部区域存在电位差的腐蚀电池。
象。
——电化学极化过电位——Tafel常数或直线斜率——电流密度——交换电流密度——通过单位极化电流密度时的过电位——极化曲线斜率。
其值范围在0.1~0.14——代表阳极、阴极极化理解。
A——B区——活性溶解区B——C区——活化-钝化过渡区C——D区——钝化区或稳定钝化区D——E区——过钝化区以氢离子作为去极化剂，在阴极发生的电极反应叫氢去极化反应，由氢去极化引起的金属腐蚀称为析氢腐蚀。
、加入析氢过电位高的合金元素。
2、提高金属的纯度，消除或减少杂志。
3、加入阴极缓蚀剂提高阴极析氢过电位，（3）如果腐蚀金属在溶液中的电位较低，处于活性溶解状态，而氧的传输速度又有限，则金属腐蚀速度由氧的极限扩散电流密度决定。
1、化学，一般是由强氧化剂引起的。
2、电化学，外加电流的阳极极化产生的钝化。
理解1>重量法2> 深度法3>电流密度法联系：或合金表面数十微米范围内而且向纵深度发展的腐蚀形式。
点蚀发生的条件：1、表面易生成钝化膜的金属材料或表面镀有阴极性镀层的金属。
2、在有特殊离子的介质中易发生点蚀。
3、电位大于点蚀电位易发生点蚀。
P64可用点蚀系数或点蚀因子表示：P65件在连接部位形成缝隙足以让介质滞留在其中引起缝隙内金属的腐蚀，与点蚀不同，缝隙腐蚀可发生在所以金属和合金上，且钝化金属及合金更容易发生。
任何介质均可发生缝隙腐蚀，但含有CL-的溶液更容易发生。
材料的晶界发生的一种局部腐蚀。
近某一成分的贫乏化。
P841）干大气腐蚀2）潮大气腐蚀3）湿大气腐蚀P93阴阳极判断1、材料与人体的生物相容性。
2、植入材料在人体环境中的耐腐蚀性能。
3、植入材料的力学性能。
P107整页好好看看P108金属作为阴极，进行外加阴极极化以降低或防止金属腐蚀的方法。
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பைடு நூலகம் 材料
裂纹形核 裂纹亚临界扩展 裂纹达到临界尺寸 失稳断裂
离子种类、浓度 溶液粘度，pH 氧及其他气体 搅拌或流速 缓蚀剂 温度、压力 辐照、微生物 外加电流
腐蚀原电池的阴极过程 和阳极过程 腐蚀电极的极化 腐蚀电位 腐蚀产物 腐蚀金属的钝化 微观电化学不均匀性
载荷类型 加载方向 载荷大小 加载速度
应力状态（平面应力、平面应变） 载荷-裂纹组态（I、II、III型） 缺陷（缺口或裂纹）的集合 应力集中系数或裂纹前端的应力 场强度因子 裂尖塑性区尺寸 应力诱发相变 力学行为 局部应力、应变集中
表面膜的类型、成分、结构、厚度、完整性、强度、塑性、表面粗糙度等
• 成分：合金元素、杂质元素 • 成分的不均匀性：合金元素贫乏，杂质偏析 • 晶体结构：类型 • 结构的不完整性：位错组态、堆垛层错、短程有序 • 组织：相的组成、类型、分布、晶粒度 • 组织的不均匀性：晶界、相界、夹杂物
（种类、形态、数量、分布）
• 材料的力学性能 • 残余应力
（类型、分布）
• 材料内部因加工 造成的裂纹
及非裂纹型缺陷
显微空 穴聚结
沿晶
穿晶
裂纹形核 裂纹亚临界扩展 裂纹达到临界尺寸 失稳断裂
离子种类、浓度 溶液粘度，pH 氧及其他气体 搅拌或流速 缓蚀剂 温度、压力 辐照、微生物 外加电流
腐蚀原电池的阴极过程 和阳极过程 腐蚀电极的极化 腐蚀电位 腐蚀产物 腐蚀金属的钝化 微观电化学不均匀性
载荷类型 加载方向 载荷大小 加载速度
应力状态（平面应力、平面应变） 载荷-裂纹组态（I、II、III型） 缺陷（缺口或裂纹）的集合 应力集中系数或裂纹前端的应力 场强度因子 裂尖塑性区尺寸 应力诱发相变 力学行为 局部应力、应变集中
表面膜的类型、成分、结构、厚度、完整性、强度、塑性、表面粗糙度等
• 成分：合金元素、杂质元素 • 成分的不均匀性：合金元素贫乏，杂质偏析 • 晶体结构：类型 • 结构的不完整性：位错组态、堆垛层错、短程有序 • 组织：相的组成、类型、分布、晶粒度 • 组织的不均匀性：晶界、相界、夹杂物
（种类、形态、数量、分布）
• 材料的力学性能 • 残余应力
（类型、分布）
• 材料内部因加工 造成的裂纹
及非裂纹型缺陷
显微空 穴聚结
沿晶
穿晶