第二章_影响腐蚀的结构因素
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化工设备腐蚀与防护技术思考题绪论1. 什么是金属的腐蚀?金属腐蚀的根本原因是什么?2. 腐蚀的危害体现在哪些方面?3. 为什么说腐蚀与防护科学是一门边缘科学?4. 什么是化学腐蚀?什么是电化学腐蚀?二者的区别与联系是什么?5. 常见的局部腐蚀有几种?6. 腐蚀过程的共同特性是什么?第一章化学腐蚀1. 什么是金属的氧化?2. 金属的化学腐蚀有什么特点?3. 金属氧化的热力学判据?4. 影响金属氧化膜形成的因素有哪些?5. 金属的氧化属于化学腐蚀,却又由电化学模型来解释之为什么?6. 满足哪些条件的金属氧化膜才有保护作用?7. N型氧化物和P型氧化物的导电机理是什么?如何用哈菲原子价规律解释合金化提高金属耐蚀性的原理?8. 金属氧化的动力学曲线有几种类型?9. 钢铁高温氧化时的氧化产物组成是什么?氧化膜增长机理又是什么?10. 铸铁肿胀的实质是什么?11. 什么是氢腐蚀?处于氢脆和氢腐蚀状态的金属材料有什么特性?12. 为什么说金属的硫化比氧化更严重?13. 加工高硫原油的减压填料塔停工处理不当可能会出现自燃,试分析其原因?如何防止自燃发生?14. 什么是高温烟气的硫酸露点腐蚀?如何防止之?第二章电化学腐蚀的理论基础1.说明三类双电层的带电状态,并解释为什么会形成这种电荷分布结构?2.什么叫电极电位、平衡电极电位、标准电极电位?如何确定电极的电极电位?3.作为参比电极必须满足哪些条件?4.什么是标准电位序?什么是腐蚀电位序?5.金属发生电化学腐蚀的热力学条件是什么?6.电位-pH图中的三类曲线各代表什么含义?7.氢电极和氧电极的电位-pH图中氢、氧平衡线把图分成哪三个区域?8.Fe-H2O系的电位-pH图被各条曲线分成几类区域?其在腐蚀科学研究中有什么作用?9.什么是腐蚀电池?腐蚀电池的组成条件是什么?10.简述腐蚀电池的工作历程?11.微观腐蚀电池形成的原因有哪些?12.什么是极化现象、阳极极化、阴极极化?13.电化学极化形成的原因是什么?14.埃文斯极化图有什么作用?15.什么是共轭体系?16.什么是腐蚀电位?17.什么是金属的钝化?金属钝化的特征是什么?18.金属钝化曲线有几个特征电位?这些特征电位将曲线分成几部分?19.什么金属钝化理论的成相膜理论及吸附膜理论?20.什么是析氢腐蚀?什么是吸氧腐蚀?21.氧电极的极化曲线可分成哪几个区域?22.工程结构中对同时存在由不同材料构成的阴、阳极时,如何确定阴阳极的相对面积?为什么?23.衡量金属钝化性能好坏的电化学参数是什么?其物理意义是什么?24.影响电化学腐蚀的因素有哪些?25.在腐蚀电池Fe|NaCL(充气的)|Pt中(1)阴、阳极各是哪一个?(2)外电流的方向怎样?(3)铁和铂片上主要进行的反应是什么?写出电极反应方程式?(4)将NaCL溶液换成稀HCL溶液,反应将发生什么变化?26. 一个铁钉完全浸泡在充氧的水中,它会在什么部位发生腐蚀?写出相应的阳极和阴极反应式?第三章常见的局部腐蚀1. 常见的八大局部腐蚀形态是什么?2. 全面腐蚀的电化学特点是什么?工程中如何控制全面腐蚀?3. 什么叫电偶腐蚀?电偶腐蚀的机理是什么?4. 为什么说工程结构中存在异种金属组合时“大阴极、小阳极”结构不合理?5. 孔蚀的机理是什么?孔蚀发展过程中形成的闭塞电池的本质是什么?6. 试以铝合金在含有氯离子的溶液中发生孔蚀时的自催化原理?7. 什么是缝隙腐蚀?缝隙腐蚀的机理是什么?8. 缝隙腐蚀和点蚀的异同点是什么?9. 什么叫选择性腐蚀?常见的选择性腐蚀有哪些?10. 黄铜脱锌的机理是什么?11. 为什么灰铸铁会发生选择性腐蚀而球墨铸铁却不会?12. 什么叫沿晶腐蚀?沿晶腐蚀发生的内因与外因是什么?13.说明18-8不锈钢发生晶间腐蚀的贫化机理?应采用什么措施防止?14. 什么是应力腐蚀开裂?应力腐蚀开裂发生的条件是什么?15. 应力腐蚀开裂发生的机理有哪些?分别是什么?16. 什么是腐蚀疲劳?腐蚀疲劳的特点是什么?17. 影响腐蚀疲劳的因素有哪些?18. 说明空泡腐蚀发生的详细过程?19. 金属的孔蚀一般会在什么条件下发生?某工厂有一台海水换热器,由于碳钢管束腐蚀严重,想改用铝材或不锈钢的换热器,对此谈谈你的看法?第四章金属在自然环境中的腐蚀1. 按照潮湿程度,金属的大气腐蚀有哪几类?它们是否有本质区别?2. 影响大气腐蚀的因素有哪些?为什么大气中的尘埃易引起钢铁腐蚀?3. 防止大气腐蚀主要有哪些措施?4. 海水腐蚀的阳极过程有什么特点?5. 金属发生大气腐时,水膜层厚薄程度对水膜下的腐蚀过程有何影响?6. 试比较海水腐蚀、大气腐蚀和土壤腐蚀异同点?7. 影响土壤腐蚀的因素有哪些?8. 什么是杂散电流腐蚀?9. 东营地区的新自行车较周围其他地区相比为什么会在较短的时间内生锈,试从腐蚀与防护角度出发解释其原因?如何防止其生锈?10. 钢铁在含SO2的工业大气中比在洁净大气中腐蚀严重,解释其原因?11. 埋在土壤中的钢管同时经过沙土带和粘土带,哪个土壤带的金属会发生腐蚀?为什么?12. 乙烯生产工艺中要在低于-100℃的温度下把裂解气中的CH4、H2、C2H6、C2H4等介质进行低温分离。
主要试题题型:一、简答题(约30分)二、填空题(约20分)三、选择题(约10分)四、腐蚀事例分析(3- 4小题,共40分)第一章 腐蚀电化学基础1、金属与溶液的界面特性——双电层金属浸入电解质溶液内,其表面的原子与溶液中的极性水分子、电解质离子、氧等相互作用,使界面的金属和溶液侧分别形成带有异性电荷的双电层。
2.电极电位电极电位:电极反应使电极和溶液界面上建立的双电层电位跃。
3.金属电化学腐蚀的热力学条件(1). 金属溶解的氧化反应若进行,则金属的实际电位必更正于金属的平衡电极电位。
E>Ee,M(2)去极化反应若进行,则有金属电极电位必更负于去极剂的氧化还原反应电位。
E<Ek0上述条件需同时满足。
4、极化极化现象: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。
极化现象的根本原因:电极反应与电子迁移的速度差。
极化曲线定义:用来表示极化电位与极化电流或极化电流密度之间关系的曲线。
作用:判断电极材料的极化特性。
腐蚀极化图定义:将构成腐蚀电池的阴极和阳极极化曲线绘在同一E -I 坐标上得到的图线,简称极化图。
对给定的腐蚀电池,工作稳定时的腐蚀电流为Icorr ,则初始电动势问题:如增加最有效的阴极的面积,或添加去极剂,搅拌等,将使Ex -S 水平线向正方向移动(为什么?)5、超电压(过电位)腐蚀电池工作时,由于极化作用使阴极电位变负,阳极电位变正。
这个值与各极的初始电位差值的绝对值称为超电压或过电位。
以η表示。
超电压量化的反映了极化的程度,对研究腐蚀速度非常重要。
6.金属的耐蚀性能评定(针对全面腐蚀 为什么?)金属耐蚀性也叫化学稳定性,即金属抵抗介质作用的能力。
对全面腐蚀,通常以腐蚀速度评定。
对受均匀腐蚀的金属,常以年腐蚀深度来评定耐腐蚀的等级7、腐蚀速度的工程表示方法重量法:以金属腐蚀前后金属质量的变化来表示,分失重法和增重法。
常为实验室采用。
失重法适用于腐蚀产物能很好地除去而不损伤主体。
建筑钢结构防腐蚀技术规程第一章引言1.1 钢结构在建筑工程中的应用越来越广泛,但由于其易受腐蚀的特性,需要采取有效的防腐蚀措施来延长其使用寿命。
1.2 本文介绍了一些常用的建筑钢结构防腐蚀技术,并对其施工、检验和维护进行了详细描述。
第二章钢结构防腐蚀的原因2.1 钢结构的材料特性决定了其易受腐蚀的特点,主要包括温度、湿度、氧气、盐雾和化学介质等因素。
2.2 钢结构的腐蚀会导致其强度下降、断裂或塌方,从而对建筑物的安全性和使用寿命造成严重影响。
第三章钢结构防腐蚀的常用技术3.1 喷涂法:将防腐涂料平均喷涂在钢结构表面,形成一层保护膜。
喷涂法的施工简单,成本较低,但适用性有限,容易出现涂层不均匀和剥落等问题。
3.2 热浸镀法:将钢结构浸入熔化的金属锌中,形成一层锌铁合金保护膜。
热浸镀法耐腐蚀性能好,适用于大面积、复杂形状的钢结构,但对环境要求高,施工过程较为复杂。
3.3 热喷涂法:将熔化的金属涂料喷涂在钢结构表面,形成一层保护膜。
热喷涂法的施工快捷,适用性广,但其成本较高,且需要专业技术人员进行操作。
3.4 离子镀法:通过电化学方法,在钢结构表面镀上一层金属保护膜。
离子镀法工艺成熟,腐蚀性能优良,但成本较高,并且对设备要求较高。
3.5 多层防护法:采用多种防腐蚀措施的组合施工方法,如喷涂与热浸镀的结合。
多层防护法的防腐蚀效果好,但成本较高,施工难度较大。
第四章钢结构防腐蚀的施工要求4.1 施工前应进行钢结构表面的检查和清洁工作,确保无杂质,表面平整。
4.2 施工时应根据不同的防腐蚀技术要求选择合适的施工工艺和设备。
4.3 施工操作应按照工艺规程进行,保证涂层均匀、牢固。
4.4 施工完毕后,应对防腐蚀涂层进行质量检验,确保达到规定的标准和要求。
第五章钢结构防腐蚀的检验方法5.1 外观检查:通过目视观察涂层的颜色、附着力、表面光滑度等指标进行检查。
5.2 厚度测定:采用非破坏性测量方法进行防腐蚀涂层厚度的测定。