1.材料腐蚀的定义是什么? 按腐蚀机理是如何分类的？按腐蚀形态又分为几大类？金属腐蚀的危害有哪些方面？
材料腐蚀是指物体在环境作用下，引起的破坏和变质。
按腐蚀机理分为：(1)化学腐蚀、(2)电化学腐蚀、(3)物理腐蚀、(4)生物腐蚀。
按腐蚀形态分为：(1)全面腐蚀或均匀腐蚀、(2)局部腐蚀、(3)应力作用下的腐蚀三类金属腐蚀的危害包括：（1）巨大的经济损失，（2）安全、环境的危害，(3)阻碍新技术的发展，（4）促进自然资源的消耗。
2.材料防护技术包括哪些基本方面？
包括：
1)提高金属材料本身的抗蚀性：耐蚀合金。
2)改变环境：温度和流速、除氧、消除应力、缓蚀剂
3)电化学保护阴极保护阳极保护
4)涂镀层.衬里隔离
5)改进设计
第1章金属的高温腐蚀与防护习题
1.我们学过的金属氧化机理有几种？简单介绍Wanger理论机理。
(1)极薄氧化膜(厚度为几纳米)的生长机理；
(2)薄氧化膜(厚度为10~200nm)的生长机理；
(3)Wanger理论(电化学腐蚀机理)
(3)Wanger理论(电化学腐蚀机理)：适合于具有一定厚度的氧化膜的生长。可视一定厚度的氧化膜为固体电解质，金属/氧化物和氧化物/氧气两个界面分别为阳极和阴极。因为氧化物为半导体，具有电子和离子导电性。在电场和浓度梯度作用下，电子由金属/氧化物界面(阳极)通过氧化膜到达氧化膜/氧(阴极)。因此，厚膜下高温氧化与水溶液腐蚀类似，也是电化学腐蚀过程。
Wagner理论是基于氧化膜中存在着浓度梯度和电势梯度而进行扩散和电迁移而导出的。因此，它对于薄的和极薄的氧化膜的生长并不适用。
掺杂对合金氧化有什么作用？
掺杂----可降低离子或电子的迁移
----提高金属的抗氧化性能。
1）.形成离子导体氧化膜时
掺杂高价金属，可降低氧化速度，如Ag中掺杂少量Cd
形成Ag-Cd合金。
2）.形成金属过剩氧化膜时
掺杂高价金属，可降低氧化速度，如Zn中掺杂少量Al
形成Zn-Al合金。
3）.形成金属不足氧化膜时
掺杂低价金属，可降低氧化速度，如Zn中掺杂少量Al
形成Zn-Al合金。
（注：上述1.2.3.若掺杂相反的低价或高价金属不但不
能降低氧化速度，相反还会大大提高氧化速度。）
掺杂的影响是有限的，最重要是形成选择性保护膜
如：Cr2O3,Al2O3,SiO2。
什么是活性元素效应？它的原理是什么？
在合金中加入少量活性元素（如钇、稀土金属、锆
铪等）可以显著提高合金的抗氧化能力，特别是提高氧化膜与基体的附着力！------活性元素效应
原理：①活性元素占据合金的位错与空隙处------阻止金属离子向氧化膜迁移，------降低或消除了孔洞的形成，提高附着力。②可以通过内氧化和晶间氧化钉扎氧化膜，隔离基体。③或改善金属/氧化膜界面化学键。
典型实例：NiCoCrAlY耐高温涂层。
4.抗高温腐蚀涂层有哪些基本类型？分析限制其性能的因素。
(1).铝化涂层:---热扩散Al与基体形成合金
(2)覆盖型合金涂层---其成分和结构与基体合金无关.--通过多弧镀、磁控溅射、气相沉积、等离子喷涂----在合金表面形成一层多相合金涂层.
(3).表面结构改性(涂层):---不改变合金表面成分,仅仅改变其表面结构----激光表面重熔、高能脉冲表面处理、表面喷丸、热处理、磁控溅射相同合金成分形成微晶、纳米晶层.
(4).陶瓷涂层:----在合金表面直接沉积陶瓷涂层---两类: ①抗高温腐蚀陶瓷涂层,一般较薄(δ:几十nm到几个μm)如沉积稀土氧化物或氧化铝陶瓷薄膜.
②隔热的热障涂层,一般先沉积一层MCrAlY涂层,再沉积一层(δ:300μm～2mm)ZrO2-(6～8%)Y2O3的陶瓷涂层.----航空发电机的关键技术
限制其性能的因素：
(1).涂层与基体的互反应:
(2).涂层中的缺陷:
-------厚度不均、局部夹杂、裂纹、界面局部分离…
(3).合金与涂层体系的力学性能:
规律:合金基体→涂层→氧化膜:塑性下降、脆性增大、热膨胀系数减小、强度下降.
-------少量的稀土元素可以提高氧化膜的附着力
免于机械破坏条件:改善涂层的脆塑转变温度(DBTT)---提高合金的力学性能.
合金氧化有什么特点？如何提高合金的抗氧化性能？
答：一特点：1.合金的氧化机理比纯金属的氧化更复杂，其至少含有两个组份和两个以上可能被氧化的成分。2.只有合金表面形成保护性的选择氧化膜，合金才具有最佳保护性能，3.AB 二元合金表面要生成唯一的BO氧化膜（B比A对氧有更大亲和力），必须满足：
NB(min) ＞
4.合金生成氧化膜不一定需要内氧化，内氧化是外氧化向内转变的结果。
二、1.在合金中加入适当元素，使其参杂到氧化膜中，降低离子或电子的迁移，可提高抗氧化性。2.在合金中加入少量活性元素，提高氧化膜在合金上的附着力，可提高抗氧化性能。
★金属的高温硫化与氧化相比较有什么特点？
答：1.硫化物的热力学稳定性低于氧化物，硫化物的生成自由能比氧化物的正，且不同硫化物的生成自由能相差较小，在热力学上合金发生选择性硫化比氧化困难。2.除难溶金属的硫化物外常用的硫化物中缺陷浓度比相应氧化物的高，则硫化物中的扩散系数和硫化抛物线速度常数必然高。在动力学上合金发生选择性硫化比选择性氧化所需合金元素浓度高得多。3.常用金属硫化物的熔点比氧化物的低得多，而且许多金属可与其硫化物形成低熔点共晶。4.硫化物的PB值较氧化物的大，且远大于一，硫化膜在生长中存在很大的应力，因此硫化膜容易发生破裂和脱落。
如何防止和阻碍金属与合金的碳化?
答：1.在环境中加入微量硫化氢气体，需小心控制气量，否则会加快腐蚀。2.在合金中加入较活泼的元素，使其在碳化环境中生产氧化膜，成为碳扩散的阻碍层。通常可加入：Si,Cr,Al 等。
第2章金属的电化学理论基础习题
1.腐蚀原电池工作过程包括哪几个过程？腐蚀原电池有什么特点？从宏观、微观上腐蚀原电池各可分为几类？
答题要点:腐蚀原电池工作过程包括包括：(1)阳极过程：金属的溶解，M →Mn+ + ne ；
(2)阴极过程：氧化性物质D(称为去极化剂通常为O2、H+)吸收电子还原；
D + ne-→[D·ne]；(3)电流的流动：在金属内部（相当于短接的导线）以电子为载体，电流由正极流向负极；电解质中以带电粒子为载体，由阳极流向阴极（负极→正极）。
