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金属腐蚀理论及应用复习题一、解释名词1.平衡电位2.腐蚀电位3.过电位4.致钝电位5.法拉第电位6.孔蚀电位（击穿电位）7.析氢腐蚀，吸氧腐蚀8.极化9.闭塞电池10.金属氧化膜完整性的PB原理（须写出表达式）11.Frenkel型缺陷12.内氧化，选择性氧化二、回答下列问题：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？2.为什么在使用搪瓷盆时，若不小心局部磕碰掉瓷后，会很快腐蚀穿孔？3.两块铜板用钢螺栓固定，将会出现什么问题？应采取何种措施？4.碳钢在不同浓度氯化钠溶液中腐蚀速度呈现什么规律？如何解释？5.为什么含①1%Hg、②1%Pt和③1%Fe的三种不同锌合金在0.5mol/LH2SO4溶液中腐蚀速度相差较大，而同样的合金在在充气的0.5mol/LKCl溶液中腐蚀速度几乎相同？6. 什么是腐蚀？腐蚀的研究对象是什么？简述腐蚀研究的意义。
7.何谓合金的内氧化，合金的选择性氧化？简述合金由内氧化向外选择性氧化转变的条件。
8.什么叫阳极性镀层？什么叫阴极性镀层？试举例说明其特点。
9.什么叫缓蚀剂保护？什么叫缓蚀率？按作用机理及按成膜特征可分为哪几类？请在每一类中举述一个常用缓蚀剂。
10.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？三、判断以下几种情况，埋在土壤中管道的哪个部位腐蚀更为严重，为什么？（12分）1.管道在沥青路面下通过；2.管道穿越河道；3.管道通过混凝土结构；4.阴极保护安装绝缘法兰，一端通电，一端不通电；5.管道通过含盐浓度不同的地段；6.管道穿过粘土与沙土地段。
四、试论述18-8奥氏体不锈钢发生晶间腐蚀的原因。
《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。
30% HNO3，25C2040330405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/c m2∙hVp=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/㎡∙hd=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 m2015Vˉ=△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 cm3d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.08715/7.901=0.097mm/y对铝有：表面积S=2π×202.0＋2π×0.02×0.005=0.00314 m2Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/ m2∙h试样体积为：V=π×22×0.5=6.28 cm3d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3Vp=8.76Vˉ/d=8.76×0.7882/2.701=2.56mm/y(85℃)时有：试样在98% HNO3对不锈钢：Vˉ=△Wˉ/st=(22.3367-22.2906)/0.00179×2=12.8771 g/ m2∙hVp=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∙hVp=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。
30% HNO3，25C2040330405解：由题意得：（1）对碳钢在30%HNO3( 25℃)中有：Vˉ=△Wˉ/st= m∙h又有d=m/v=20×40×=cm2∙h]Vp=ˉ/d=×=y对铝在30%HNO3(25℃)中有：Vˉ=△Wˉ铝/st= =㎡∙hd=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%HNO3( 25℃)有：表面积S=2π×2.0＋2π××= m2015Vˉ=△Wˉ/st= g/ m2∙h|试样体积为：V=π××= cm3d=W/V== g/cm3Vp=ˉ/d=×=y对铝有：表面积S=2π×2.0＋2π××= m202Vˉ=△Wˉ/st= g/ m2∙h试样体积为：V=π×22×= cm3d=W/V== g/cm3Vp=ˉ/d=×=y试样在98% HNO3(85℃)时有：对不锈钢：Vˉ=△Wˉ/st[= g/ m2∙hVp=ˉ/d=×=y对铝：Vˉ=△Wˉ/st= m2∙hVp=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××610-m210-=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=×330×610-/×(25＋=又根据Mg ＋2+HH—>+2Mg＋2Mg腐蚀的量为n(Mg)=所以：Vˉ=nM(Mg)/St=×840×610-×100= g/ m2∙h查表得：d Mg= g/cm3有：Vp=ˉ/d=×=y4.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 = 。
一 填空题1.腐蚀定义： 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，按照金属破坏的特征分为：全面腐蚀 和 局部腐蚀 。
2.国际上规定 标准氢电极 电极电位为零，可逆氧化还原反应的电极电位可以由nernst 公式方程式计算，其表达式为0 2.3lg ORa RT E E nF a =+。
3.金属的标准电动序越 大 （大或小），金属越不容易失去电子，进入溶液的趋势越小。
4.金属自发进行电化学反应的条件是： 0.e M K E E E <<5.电化学腐蚀中，减小极化，将 增大 （增大或降低）腐蚀电流和速度。
6．活化超电压遵循塔菲尔公式时，公式里的 a (参数)与电极材料有关。
二．名词解释：电化学腐蚀：指金属表面与离子导电的介质（电解质）发生电化学反应而引起的破坏。
任何以电化学机理进行的腐蚀反应应该至少包括含有一个阳极反应和一个阴极反应，并且以流过金属内部的电子流和介质中的离子流形成一个回路。
平衡电极电位： 当电极反应正逆过程的电荷和物质都处于平衡状态时的电极电位称为平衡电极电位。
电化学极化：阳极或阴极的电极反应与电子迁移速度存在差异引起电位的降低或升高，称为电化学极化。
超电压：腐蚀电池工作时，由于极化作用使阴极电位降低或阳极电位升高，其偏离初始电位的绝对值，称为超电压或过电位，通常以η表示三.简述题1. 简述阴极极化现象的原因。
由于阴极的还原反应速度小于电子进入阴极的速度，造成了电子在阴极的积累，使阴极电位向负方向移动。
或是由于浓差极化引起的。
由于阴极附近反应物或反应产物扩散速度慢，造成阴极附近浓差极化。
2.腐蚀电池的特征是什么？它与作为化学电源的原电池的区别在哪里？腐蚀电池的特征：电位不同的导体物质组成电池，通过电子导体在阴、阳极上的得失，测得出电流，在相对独立的阴、阳极区同时完成，一次产物在电极上形成，二次产物在一次产物相遇处形成。
腐蚀电池与原电池所不同的是腐蚀系统的电子回路短接，电流不对外做功，因此腐蚀电池实际上就是一个不对外做功的短路原电池。
《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=(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/c m2∙hVp=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/㎡∙hd=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 m2015Vˉ=△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 cm3d=W/V=22.3367/2.827=7.901 g/cm3Vp=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 m202Vˉ=△Wˉ/st=(16.9646-16.9151)/0.00314×20=0.7882 g/m2∙h 试样体积为：V=π×22×0.5=6.28 cm3d=W/V=16.9646/6.28=2.701 g/cm3Vp=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∙hVp=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∙hVp=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。
专业班级：姓名：学号：装订线★编号：重科院（）考字第（）号第2页5、可逆电池应在接近平衡状态下放电或充电。
6、电偶腐蚀中，两种金属电位差值越大，电偶腐蚀倾向越大。
7、发生应力腐蚀的三个基本条件是：应力因素，腐蚀因素，冶金因素，8、潮大气腐蚀是由阳极控制的电化学腐蚀。
9、在阴极保护中，判断金属是否达到完全保护，通常采用最小保护电位和最小保护电流密度两个控制参数。
10、不同金属在不同的条件下膜的生长规律大体上遵循直线、、抛物线、立方、对数及反对数五种规律。
11、缝隙腐蚀中，一般发生缝隙腐蚀最敏感的缝宽为0.025~0.1mm。
12、氢腐蚀是指在高温下（约200℃以上），氢和钢中的的渗碳体发生还原作用生成甲烷而导致沿晶界腐蚀的现象。
三、判断题：（本小题共8小题，共8分）1、能发生可逆化学反应的电池都是可逆电池。
（×）2、作为参比电极，电极的平衡电位重现性必须要好。
（√）3、腐蚀速度大幅度下降和电位强烈正移是金属钝化的两个必要条件，两者缺一不可。
（√）4、E F值越正，生成的钝化膜越稳定。
（×）5、能够钝化的金属很不容易发生孔蚀。
（×）6、铁在空气中氧化时，氧化铁生长在最内层。
（√）7、海水腐蚀是氧去极化过程，它是腐蚀反应的控制性环节。
（√）8、凡是使阴极曲线向左、向下移动的方法都能减轻腐蚀（×）四、简答题：（本题共6小题，共40分）1、金属的腐蚀过程包括的三个基本步骤（6分）（1）腐蚀介质通过对流和扩散作用向界面迁移（2）在相界面上进行化学反应或电化学反应★编号：重科院（）考字第（）号第3页（3）腐蚀产物从相界迁移到介质中去或在金属表面上形成覆盖膜2、析氢腐蚀的特征是什么（6分）A．酸性溶液中没有其他更正电位的去极化剂存在时，才产生典型的去极化腐蚀B．阳极无钝化膜或其他成相膜存在时是一个阳极活化的腐蚀过程C．PH降低，析氢电位升高，腐蚀速度增加D．氢离子浓度高时，阴极浓差极化可忽略E．氢去极化产生的腐蚀称为均匀腐蚀3、钝化发生的吸附理论内容是什么（7分）吸附理论认为，引起金属的钝化并不一定要形成成相膜，而只要在金属表面或部分表面上生成氧和含氧粒子的吸附层就足够了。
2014年金属腐蚀理论及应用试题一、名词解释：（5分）标准电位：指的是当温度为25C,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。
标准电极电位是以标准氢原子作为参比电极，即氢的标准电极电位值定为0，与氢标准电极比较，电位较高的为正，电位较低者为负。
平衡电位：金属与电解质溶液构成的体系中，在金属-溶液两相间，当金属离子在两相中的电化学位相等时，就建立起电化学平衡（MMn++n）这种单一电极反应的电荷和物质交换均达到了平衡电极电位（© e • M。
它与其溶液中金属本身的离子活度（a Mn+之间的关系符合能斯特公式（Nernst ）。
腐蚀电位：广义的腐蚀电位指材料与环境间发生的化学或电化学相互作用而导致材料功能受到损伤的现象。
狭义的腐蚀电位是指金属与环境间的物理-化学相互作用，使金属性能发生变化，导致金属，环境及其构成系功能受到损伤的现象。
绝对电位：当金属与溶液的界面上发生电极反应时，将会导致界面上双电层的形成，双电层两侧的电位差，即为电极电势（电位），也称绝对电极电势。
选择性氧化：如果合金内氧的溶解度很低，合金元素B向外扩散的速度很快，而且B的含量比较高，此时直接在合金表面上生成外BO膜。
即使在氧化初期，合金表面生成AO,但组元B与氧的亲和力大，将发生：B + AO - A +BO的反应，氧化产物将转变为BO。
以上两种情形被称之为合金的选择性氧化。
二、回答下列问题：（15分）1. 在中性水溶液中，Cu-Al和不锈钢-Al两对电偶的电位差相近，但前者会造成Al的严重腐蚀，而后者对Al的腐蚀轻微，试分析其原因。
答：两对电偶的电位差相近，所以在腐蚀的开始阶段，两对电偶中作为阳极的Al的腐蚀速度是相近的。
但之后，在Cu-Al电偶对的阳极Al表面会生成一层AI2O3钝化膜，降低了腐蚀电位差，使反应速率减小；在不锈钢-Al电偶对的阴极和阳极表面都会生成钝化膜，使腐蚀电位差降低的更大，腐蚀速率减小的更多。
⾦属腐蚀及防护考试试卷（附实验）及答案⾦属腐蚀与防护试卷1⼀、解释概念:（共8分，每个2分）钝性，碱脆、SCC、缝隙腐蚀⼆、填空题：（共30分，每空1分）1．称为好氧腐蚀，中性溶液中阴极反应为，好氧腐蚀主要为控制，其过电位与电流密度的关系为。
2．在⽔的电位-pH图上，线?表⽰关系，线?表⽰关系，线?下⽅是的稳定存在区，线?上⽅是的稳定存在区，线?与线?之间是的稳定存在区。
3．热⼒系统中发⽣游离CO2腐蚀较严重的部位是，其腐蚀特征是，防⽌游离CO2腐蚀的措施是，运⾏中将给⽔的pH值控制在围为宜。
4．凝汽器铜管在冷却⽔中的脱锌腐蚀有和形式。
淡⽔作冷却⽔时易发⽣脱锌，海⽔作冷却⽔时易发⽣脱锌。
5．过电位越⼤，⾦属的腐蚀速度越，活化极化控制的腐蚀体系，当极化电位偏离E corr⾜够远时，电极电位与极化电密呈关系，活化极化控制下决定⾦属腐蚀速度的主要因素为、。
6．为了防⽌热⼒设备发⽣氧腐蚀，向给⽔中加⼊，使⽔中氧含量达到以下，其含量应控制在，与氧的反应式为，加药点常在。
7．在腐蚀极化图上，若P c>>P a，极极化曲线⽐极极化曲线陡，这时E corr值偏向电位值，是控制。
三、问答题：（共24分，每⼩题4分）1．说明协调磷酸盐处理原理。
2．⾃然界中最常见的阴极去极化剂及其反应是什么？3．锅炉发⽣苛性脆化的条件是什么？4．凝汽器铜管⽤硫酸亚铁造膜的原理是什么？5．说明热⼒设备氧腐蚀的机理。
6．说明腐蚀电池的电化学历程，并说明其四个组成部分。
四、计算：（共24分，每⼩题8分）1．在中性溶液中，Fe+2=106-mol/L，温度为25℃，此条件下碳钢是否发⽣析氢腐蚀？并求出碳钢在此条件下不发⽣析氢腐蚀的最⼩pH 值。
（E 0Fe 2+/Fe = - 0.44）2．写出V -与i corr 的关系式及V t 与i corr 的关系式，并说明式中各项的物理意义。
3．已知铜在含氧酸中和⽆氧酸中的电极反应及其标准电极电位：Cu = Cu 2+ + 2e E 0Cu 2+/Cu = + 0.337VH 2 = 2H + + 2e E 02H +/H = 0.000V2H 2O = O 2 + 4H + + 4e E 0O 2/H 2O = +1.229V问铜在含氧酸和⽆氧酸中是否发⽣腐蚀？五、分析：（共14分，每⼩题7分）1．试⽤腐蚀极化图分析铁在浓HNO 3中的腐蚀速度为何⽐在稀HNO 3中的腐蚀速度低？2. 炉⽔协调磷酸盐-pH 控制图如图1，如何根据此图实施炉⽔⽔质控制，试分析之。
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/0/022，为何在潮湿的大气中铜会受到腐蚀；++<H H Ti Ti E E /0/022，为何钛是良好的耐蚀金属？（5分）（1）虽然在潮湿的大气中铜的标准电位大于标氢电位，不生氢腐蚀；但由于空气中含氧且200/2/OH O Cu Cu EE +-〈，发生吸氧腐蚀。
3分（2）虽然钛的标准电位小于标氢电位，但钛是易钝化元素，在介质中钛的自腐蚀电位正移到稳定钝化区，所以其耐蚀性良好。
2分第1页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页二、填空题（每空1分，共15分） 1.根据湿度不同，将大气腐蚀分为干大气腐蚀， 潮大气腐蚀 ，湿大气腐蚀。
2.在自然腐蚀状态，氧扩散控制吸氧腐蚀体系的腐蚀电流密度i cor 等于 id （或：氧的极限扩散电流密度） 。
3.在使用环境中覆层材料的电位比基体电位负，则属于 阳极 性覆盖层。
（阳极，阴极）4.高聚物的腐蚀破坏形式有三种，分别为化学浸蚀， 溶胀和溶解 和环境应力开裂。
5.当阴极／阳极面积比增大时，阳极相金属的电偶腐蚀速度 增大 (增大，减少，不变)；当阴极／阳极之间的距离增大时，阳极相金属的腐蚀速度 减少 。
(增大，减少，不变)。
6.比较两种金属的 腐蚀电位 可以判断它们连接时发生电偶腐蚀倾向的大小；而比较金属的 平衡电位 可以判断它们发生氧化反应倾向的大小。
(平衡电位，腐蚀电位，标准电位)。
7.异金属部件连接处要便于排水以防止液体滞留，此措施是针对 电偶 腐蚀。
8.换热器管子和管板之间最好使用焊接，此措施是针对 缝隙 腐蚀。
9.不锈钢设备要防止液体停滞，此措施是针对 小孔 腐蚀。
10.不锈钢部件焊接后规定进行固溶处理，此措施是针对 晶间 腐蚀。
11.“季裂”实质上是铜合金在 氨 介质中的应力腐蚀破裂形式。
12. 土壤的PH 值愈低，腐蚀性愈 强 ，土壤的电阻率愈高，腐蚀性愈 弱 。
（强，弱）。
三、计算题（共30分）1. 用Zn 作牺牲阳极保护海水中的碳钢管道，海水中氧含量为3.2mg/L ，氧的扩散层厚度为δ=10-2cm ，扩散系数D=1.9×10-5 cm 2/s 。
求完全保护时锌的失重腐蚀速度V -。
（10分）解：D=1.9×10-5 cm 2/s =1.9×10-9 m 2/s ，C b =3.2×10-3/32=10-4 mol/L 1分阴极反应：O 2+2H 2O+4e →4OH - id=nFDC b / =（4×96500×1.9×10-9×10-4×103）/10-4 2分第3页得分评阅教师得分 评阅教师系专业 级 班 学号 姓名 密 封 线密 封 线 内 不 要 答 题= 7.33×10-2 mA / cm2= 0.733 A / m2对氧扩散控制的腐蚀体系，由电流加和原理：ia=|i c|－|i－|= id－|i－| 2分完全保护时：ia=0 1分知Zn作牺牲阳极提供的保护电流，其腐蚀电流密度：ipr =|i－|=id =0.733A / m22分得到锌的失重腐蚀速度：V-= iprA/nF=（0.733×65）/（2×26.8）= 0.89 g/m2·h 2分2. 表面积20cm2的铜试样在700︒C的氧气中氧化2小时，消耗了13.6cm3的氧气(在25︒C，1atm下进行测量)。
求铜试样的腐蚀速度V p。
已知腐蚀产物是Cu2O，铜的密度为8.9g/cm3。
（10分）解：氧化反应：O2+4Cu→2Cu2O 1分耗氧摩尔数为：M=（273.15/298.15）×13.6×10-3/22.4mol 1分则：ΔW—= 64×4×M=64×4×（273.15/298.15）×13.6×10-3/22.4 =0.142g 2分由V—=（W0-W1）/S·t [g/m2·h] ，V p=8.76 V-/d [mm/y] 2分得：V p =8.76ΔW—/（S·t·d）2分=8.76×0.142／0.002 ×2×8.9= 34.94mm/y 2分第4页3. Fe 试样在0.5mol/L H 2SO 4（平均活度系数为0.154，25℃）溶液中发生析氢腐蚀，实验测出其腐蚀电位为E cor = -0.462V(vs SCE)，SCE 相对于SHE 的电位为 0.242伏。
已知阴极反应符合Tafel 公式： η = -0.70 –0.12 lg ∣i c ∣，式中 ηc 的单位为V ，i c 的单位为A/cm 2。
求自然腐蚀状态下Fe 试样的腐蚀电流密度。
（10分）解：(1) 自然腐蚀状态阴极反应： 2H + + 2e = H 2 1分 其平衡电位： 2分E cor = -0.462V(vsSCE) = -0.462 + 0.242 = -0.22V(vsSHE) 1分在腐蚀电位下，阴极反应的过电位ηc = E cor – E ec = -0.22 – (-0.048) = -0.172 (V) 2分代入Tafel 公式)/(1098.3104.412.0172.070.0lg 254.4E E corcorcm A i i cc --⨯==-=+-=2分 由此得出： 2分四、作图题（共20分） 1.某个腐蚀体系（忽略欧姆电阻）的腐蚀电流为I cor ，假定阳极面积不变，阴极面积减小后，腐蚀电流变为I 'cor 。
在E-I 坐标系下画出改变前、后的Evans 极化图。
（6分）图中未标注I cor 、Icor'时各扣1分。
第5页得分评阅教师)(048.0154.0lg 0591.0lg 0591.0V a E H ec -=⨯==+corE ci lg 12.070.0172.0--=-5223.9810/0.398/corcor E i i A cm A m -==⨯= 系专业 级 班 学号 姓名 密 封 线密 封 线 内 不 要 答 题2.在E-lgi坐标系下画出活化极化腐蚀体系的真实极化曲线和实测极化曲线。
（8分）图中未标注Eec、Eea、icor、Ecor时各扣1分。
3. 在E-lgi坐标系下采用极化曲线画出促进阴极反应型钝化剂的作用机理。
（6分）阴极极化曲线向右上方移动第6页第一篇金属腐蚀原理●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。
