腐蚀与防护答案
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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值控制在范围为宜。
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与其反应是什么?3.锅炉发生苛性脆化的条件是什么?4.凝汽器铜管内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)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 的关系式与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与其标准电极电位: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。
金属的腐蚀与防护(讲义)一、知识点睛1.金属的腐蚀(1)定义金属表面与周围物质发生_________或因________作用而遭到破坏的过程。
(2)实质金属失去电子被_________的过程,其过程可表示为:M-n e-M n+。
2.金属腐蚀类型(1)化学腐蚀金属跟接触到的物质(如O2、Cl2、SO2等)直接发生_______而引起的腐蚀。
(2)电化学腐蚀①定义两种金属_________且又同时暴露在______空气里或与_____________接触时,由于形成________而发生的腐蚀。
②实质被腐蚀金属成为原电池的______而被溶解。
③分类:a.吸氧腐蚀(以铜板上的铁铆钉为例)通常情况下水膜呈____性或___性,正极上____参加反应。
负极:_____________;正极________________;总反应:__________________________。
b.析氢腐蚀(以铜板上的铁铆钉为例)特殊情况下水膜呈___性,正极上___参加反应。
负极:____________;正极:____________;总反应:__________________________。
注:①纯金属只会发生化学腐蚀,不会发生电化学腐蚀;不纯的金属可能发生化学腐蚀,也可能发生电化学腐蚀,腐蚀类型取决于是否接触到电解质溶液。
②在金属腐蚀中,以电化学腐蚀为主,而电化学腐蚀中又以吸氧腐蚀为主。
3.金属腐蚀的影响因素(1)金属本性①金属越活泼,越易____电子而被腐蚀;②两极材料的活动性差别越大,较活泼金属被腐蚀的速率越______。
(2)介质①金属在潮湿的空气或电解质溶液中,容易腐蚀;②强电解质>弱电解质>非电解质。
(3)环境温度温度越高,金属腐蚀速率越____。
(4)金属腐蚀快慢的一般规律(同一种金属的腐蚀)电解池的阳极>原电池的负极>化学腐蚀>原电池的正极>电解池的阴极4.金属的防护(1)本质:阻止金属发生_________反应。
高二化学金属的电化学腐蚀与防护试题答案及解析1.下列物质的说法正确的是A.芳香烃可以来自于煤干馏产品中的煤焦油B.聚氯乙烯可用于制作食品包装袋C.镀层破损后,白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易腐蚀D.在铁的吸氧腐蚀中,负极是炭,电极反应为2H2O+O2+4eˉ=" 4OHˉ"【答案】A【解析】B聚氯乙烯是有毒物,C锌比铁活泼,可以起到保护铁的作用,而锡的活泼性比铁弱,不能起到保护铁作用。
D铁是负极,碳是正极。
所以答案选A【考点】考查化学的基本概念和基本理论的相关知识点2.如下图各烧杯中盛有海水,铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是( )A.④>②>①>③B.②>①>③>④C.④>②>③>①D.③>②>④>①【答案】A【解析】以①作参照物,进行比较。
在②中构成了原电池。
由于活动性Fe>Sn,所以Fe作负极,加快了Fe的腐蚀,因此②>①,在③中构成了原电池。
由于活动性Zn>Fe,所以Zn作负极,首先被腐蚀的的是Zn Fe得到了保护,腐蚀比原来慢。
因此腐蚀速率①>③。
④构成的是电解池,Fe是活性电极。
由于Fe与电源的正极连接,作阳极,发生反应:Fe-2e-=Fe2+.腐蚀的速率比作原电池的负极还要快。
因此腐蚀速率④>②。
所以铁在其中被腐蚀时由快到慢的顺序是④>②>①>③。
选项为A。
【考点】考查铁在不同情况下被腐蚀的快慢的顺序的知识。
3. [双选题]下列说法正确的是()A.钢铁因含杂质而容易发生电化学腐蚀,所以合金都不耐腐蚀B.原电池反应是导致金属腐蚀的主要原因,故不能用原电池原理来减缓金属的腐蚀C.钢铁电化学腐蚀的两种类型主要区别在于水膜的酸性不同,引起的正极反应不同D.无论哪种类型的腐蚀,其实质都是金属被氧化【答案】CD【解析】金属的腐蚀就是金属失电子被氧化的过程,因此D正确;析氢腐蚀和吸氧腐蚀是由于水膜酸性不同,正极反应就不同,C正确;原电池反应既可以加快金属的腐蚀,也可用于防止金属的腐蚀,如轮船外壳镶嵌锌块;不锈钢、镀锌铁等中的Fe均不易被腐蚀,A、B不正确。
金属腐蚀与防护课后习题及实验答案课后习题1.什么是金属腐蚀?请简要说明。
金属腐蚀是指金属在与外界环境接触的过程中,由于化学或电化学作用导致金属表面逐渐失去其原有的金属性质的一种现象。
金属腐蚀主要由电子传递过程和离子传递过程构成。
2.列举几种常见的金属腐蚀类型。
•电化学腐蚀•化学腐蚀•氧化腐蚀3.金属腐蚀的影响主要体现在哪些方面?金属腐蚀的主要影响包括: - 金属材料的破坏和失效 - 资源浪费 - 生态环境污染4.请列举几种常见的金属腐蚀防护方法。
•表面涂覆防护•电化学防护•材料选择防护5.什么是阴极保护?它是如何实现的?阴极保护是一种主动防护措施,通过在金属表面引入外部电流,使金属表面成为阴极,从而抑制金属腐蚀的一种方法。
实现阴极保护的关键是保证外部电流的输入和金属结构的良好接触。
常见的阴极保护方法包括外加电流阴极保护和阳极保护。
实验答案实验一:金属腐蚀观察实验目的:观察不同金属在某种腐蚀剂作用下的腐蚀现象。
实验步骤: 1. 准备实验器材和试剂,包括不同金属样品、腐蚀剂。
2. 将不同金属样品分别放入不同的容器中。
3. 向不同容器中添加适量的腐蚀剂。
4. 观察金属样品在腐蚀剂中的变化,记录下观察结果。
实验结果:观察不同金属样品在腐蚀剂中的变化,记录下观察结果。
金属样品腐蚀剂腐蚀现象铁盐酸表面产生气泡铝硝酸表面逐渐变薄铜硫酸表面出现绿色物质实验结论:根据实验结果可以得出以下结论: - 铁在盐酸中会发生气泡,产生氢气。
- 铝在硝酸中会逐渐被腐蚀,表面变薄。
- 铜在硫酸中会生成绿色物质,表明发生了腐蚀反应。
实验二:金属腐蚀防护实验目的:通过表面涂覆防护来延缓金属腐蚀的过程。
实验步骤: 1. 准备实验器材和试剂,包括金属样品、防护涂层材料。
2. 将金属样品分别涂覆上防护涂层材料。
3. 将涂好防护涂层的金属样品放入腐蚀介质中。
4. 观察金属样品在腐蚀介质中的变化,记录下观察结果。
实验结果:观察涂有防护涂层的金属样品在腐蚀介质中的变化,记录下观察结果。
1.材料腐蚀的定义:腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和物理作用产生的损坏或变质现象。
腐蚀包括化学、电化学与机械因素或生物因素的共同作用。
2.腐蚀的特点: 自发性/铁腐蚀变成以水和氧化铁为主的腐蚀产物,这些腐蚀产物在结构或形态上和自然界天然存在的铁矿石类似,或者说处于同一能量等级 自发性只代表反应倾向,不等于实际反应速度�普遍性/ 元素周期表中约有三、四十种金属元素,除了金和铂金可能以纯金属单体形式天然存在之外,其它金属都以它们的化合物(氧化物、硫化物)形式存在� 隐蔽性/ 应力腐蚀断裂管道:表面光亮如新,几乎不存在均匀腐蚀迹象,金相显微镜下,可观察到管道内部布满细微裂纹3.按材料腐蚀形态如何分类: 全面腐蚀<均匀和不均匀腐蚀> 局部腐蚀 { 点蚀(孔蚀、) 缝隙腐蚀及丝状腐蚀、电偶腐蚀(接触腐蚀)晶间腐蚀}选择性腐蚀4.按材料腐蚀机理如何分类: 化学腐蚀、电化学腐蚀、物理溶解腐蚀5.按材料腐蚀环境如何分类 : 自然环境腐蚀、工业环境腐蚀、生物环境腐蚀1、名词解释物理腐蚀:是指金属由于单纯的物理溶解作用而引起的破坏电化学腐蚀:就是金属和电解质组成两个电极,组成腐蚀原电池。
电极电位: 金属-溶液界面上建立了双电层,使得金属与溶液间产生电位差,这种电位差称为电极电位(绝对电极电位)非平衡电极电位:(在生产实际中,与金属接触的溶液大部分不是金属自身离子的溶液)当电极反应不处于平衡状态,电极系统的电位称为非平衡电位。
平衡电极电位:水合金属离子能够回到金属中去,水合-金属化过程速率相等且又可逆,这时的电极电位。
标准电极电位:金属在25℃浸于自身离子活度为1mol/L 的溶液中,分压为1×105Pa 时的平衡电极电位极化:电流流过电极表面,电极就会失去平衡,并引起电位的变化去极化: 能降低电极极化的因素称为去极化因素过电位: 是电极的电位差值,为一个电极反应偏离平衡时的电极电位与这个电极反应的平衡电位的差值。
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。
腐蚀较严重的部位是,其腐蚀特征 3.热力系统中发生游离CO2是,防止游离CO腐蚀的措施是,运行中将给水的pH值控制在2范围为宜。
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.凝汽器铜管内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。
(E0Fe2+/Fe = - )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 = Cu2+ + 2e E0Cu2+/Cu = +H2 = 2H+ + 2e E02H+/H =2H2O = O2 + 4H+ + 4e E0O2/H2O = +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HNO3中的腐蚀速度为何比在稀HNO3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。
课时34 金属的腐蚀与防护1.关于金属腐蚀的叙述中,正确的是( )A .金属被腐蚀的本质是M +n H 2O===M(OH)n +n 2H 2↑ B .马口铁(镀锡铁)镀层破损后被腐蚀时,首先是镀层被氧化C .金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是吸氧腐蚀D .常温下,置于空气中的金属主要发生化学腐蚀【答案】C【解析】金属腐蚀的本质主要是金属原子失电子被氧化,腐蚀的内因是金属的化学性质比较活泼,外因是金属与空气、水和其他腐蚀性的物质相接触,腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀。
A 中金属腐蚀的本质应包括化学腐蚀和电化学腐蚀,为M -n e -===M n +;B 选项中Sn 、Fe 构成电化学腐蚀,主要是Fe -2e -===Fe 2+,铁先被腐蚀。
常温下,空气中的金属主要发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀,难以和非金属氧化剂(Cl 2、S)等反应,发生化学腐蚀。
2.下列叙述中正确的是( )A .原电池的负极发生还原反应B .电化学腐蚀的实质是金属单质失去电子形成阳离子,而电子直接转移给氧化剂C .金属在中性环境中主要发生析氢腐蚀D .钢铁在潮湿环境中锈蚀时,开始生成Fe(OH)2,而后逐渐变成Fe(OH)3和Fe 2O 3·xH 2O【答案】D【解析】不论是吸氧腐蚀还是析氢腐蚀,都是先生成Fe(OH)2,再逐渐转变成Fe(OH)3和Fe 2O 3·xH 2O 。
3.以下防腐措施中,属于电化学保护法的是( )A .用氧化剂使金属表面生成致密稳定的氧化物保护膜B .在金属中加入一些铬或者镍制成合金C .在轮船的船壳水线以下部分,装上一锌锭D .在金属表面喷漆【答案】C【解析】在轮船的船壳水线以下部分,装上锌能形成铁锌原电池,锌为负极,被腐蚀,铁被保护。
4.铜制品上的铝质铆钉,在潮湿空气中易发生腐蚀的主要原因可描述为( )A .形成原电池,铝作负极B.形成原电池,铜作负极C.形成原电池时,电流由铝经导线流向铜D.铝质铆钉发生了化学腐蚀【答案】A【解析】金属铝发生的是电化学腐蚀,铝比铜活泼,故金属铝是负极,电流的流动方向与电子的流动方向恰好相反,应是由铜经导线流向铝。
高三化学金属的电化学腐蚀与防护试题答案及解析1.一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下:A.在pH<4溶液中,碳钢主要发生析氢腐蚀B.存pH>6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀C.在pH>14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应为O2+4H++4e-=2H2OD.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓【答案】C【解析】A、酸性条件下,碳钢发生析氢腐蚀,Fe-2e-= Fe2+,正确;B、当pH>6溶液中,碳钢主要发生吸氧腐蚀,负极电极反应式为:Fe-2e-=Fe2+,正极上电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,正确;C.在pH>14溶液中,碳钢腐蚀的正极反应O2+2H2O+4e-=4OH-,错误;D.在煮沸除氧气后的碱性溶液中,正极上氧气生成氢氧根离子速率减小,所以碳钢腐蚀速率会减缓,正确,答案选C。
【考点】考查金属的电化学腐蚀的种类与发生条件的判断2.铜板上铁铆钉长期暴露在潮湿的空气中,形成一层酸性水膜后铁铆钉会被腐蚀,示意图如下。
下列说法不正确的是A.因铁的金属性比铜强,所以铁铆钉被氧化而腐蚀B.若水膜中溶解了SO2,则铁铆钉腐蚀的速率变小C.铜极上的反应是2H+ + 2e- ="=" H2↑,O2+ 4e- + 4H+ ="=" 2H2OD.在金属表面涂一层油脂,能防止铁铆钉被腐蚀【答案】B【解析】A、因铁的金属性比铜强,所以铁铆钉被氧化而腐蚀,正确;B、若水膜中溶解了SO2,使溶液酸性增强,氢离子浓度增大,则铁铆钉腐蚀的速率变大,错误;C、从图中可看出,铁同时发生析氢和吸氧腐蚀,铜极是正极,发生的反应是2H+ + 2e- ="=" H2↑,O2+ 4e- + 4H+ ="="2H2O ,正确;D、在金属表面涂一层油脂,隔绝氧气,能防止铁铆钉被腐蚀,正确,答案选B。
【考点】考查金属腐蚀原理及防护3.下列说法不正确的是:A.通过煤的干馏可获得苯、甲苯等芳香烃B.在海轮外壳装上锌块,可减缓船体的腐蚀速率C.电渗析法、离子交换法中,只有后者可以应用于海水的淡化D.我国城市推广使用清洁燃料是压缩天然气类和液化石油气类【答案】C【解析】A、煤干馏可得煤焦油,煤焦油中含有苯、甲苯等芳香烃,正确;B、在海轮外壳装上锌块,形成原电池时,Zn为负极,Fe为正极,可减缓船体的腐蚀速率,正确;C、电渗析法、离子交换法都可用于海水的淡化,错误;D、压缩天然气类主要成分是甲烷,液化石油气主要成分是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯,燃烧时产生污染物较少,是我国城市推广使用的清洁燃料,正确。
腐蚀与防护试题1化学腐蚀的概念、及特点答案:化学腐蚀:介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。
是一种纯氧化-还原反应过程,即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。
在腐蚀过程中,电子的传递是在介质与金属之间直接进行的,没有腐蚀电流产生,反应速度受多项化学反应动力学控制。
归纳化学腐蚀的特点在不电离、不导电的介质环境下反应中没有电流产生,直接完成氧化还原反应腐蚀速度与程度与外界电位变化无关2、金属氧化膜具有保护作用条件,举例说明哪些金属氧化膜有保护作用,那些没有保护作用,为什么?答案:氧化膜保护作用条件:①氧化膜致密完整程度;②氧化膜本身化学与物理稳定性质;③氧化膜与基体结合能力;④氧化膜有足够的强度氧化膜完整性的必要条件:PB原理:生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积,是形成致密氧化膜的前提。
PB原理的数学表示:反应的金属体积:V M = m/ρ m-摩尔质量氧化物的体积: V MO = m'/ ρ '用ϕ = V MO/ V M = m' ρ /( m ρ ' )当ϕ > 1 金属氧化膜具备完整性条件部分金属的ϕ值氧化物ϕ氧化物ϕ氧化物ϕMoO3 3.4 WO3 3.4 V2O5 3.2Nb2O5 2.7 Sb2O5 2.4 Bi2O5 2.3Cr2O3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8FeO 1.8 Cu2O 1.7 ZnO 1.6Ag2O 1.6 NiO 1.5 PbO2 1.4SnO2 1.3 Al2O3 1.3 CdO 1.2MgO 1.0 CaO 0.7MoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发,在常温下由于ϕ值太大会使体积膨胀,当超过金属膜的本身强度、塑性时,会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。
Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在,ϕ值适中。
中国大学MOOC化工腐蚀与防护
1、交换电流密度愈大,电极反应愈容易极化。
答案:×
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2、电子转移步骤的阻力所造成的极化叫做浓差极化。
答案:错误
--------------------------------
3、均相腐蚀电池的混合电位即腐蚀电位。
正确
错误
答案:正确
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4、过电位用于描述电位偏离非平衡电位的程度。
答案:×
--------------------------------
5、电极处于平衡状态时氧化方向和还原方向的反应速度相等。
正确
错误
答案:正确
--------------------------------
6、电极反应活化能中包括带电粒子克服电场力所做的功。
正确
错误
答案:正确
--------------------------------
7、对称系数指电位对反应活化能影响的分数。
正确
错误
答案:正确
--------------------------------
8、阳极极化时电流为负,电极反应表现为氧化反应。
正确
错误
答案:错误。
金属腐蚀与防护课后习题答案腐蚀与防护试题1化学腐蚀的概念、及特点答案:化学腐蚀:介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。
是一种纯氧化-还原反应过程,即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。
在腐蚀过程中,电子的传递是在介质与金属之间直接进行的,没有腐蚀电流产生,反应速度受多项化学反应动力学控制。
归纳化学腐蚀的特点在不电离、不导电的介质环境下反应中没有电流产生,直接完成氧化还原反应腐蚀速度与程度与外界电位变化无关2、金属氧化膜具有保护作用条件,举例说明哪些金属氧化膜有保护作用,那些没有保护作用,为什么?答案:氧化膜保护作用条件:①氧化膜致密完整程度;②氧化膜本身化学与物理稳定性质;③氧化膜与基体结合能力;④氧化膜有足够的强度氧化膜完整性的必要条件:PB原理:生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积,是形成致密氧化膜的前提。
PB原理的数学表示:反应的金属体积:V M = m/ρ m-摩尔质量氧化物的体积: V MO = m'/ ρ '用ϕ = V MO/ V M = m' ρ /( m ρ ' )当ϕ > 1 金属氧化膜具备完整性条件部分金属的ϕ值氧化物ϕ氧化物ϕ氧化物ϕMoO3 3.4 WO3 3.4 V2O5 3.2Nb2O5 2.7 Sb2O5 2.4 Bi2O5 2.3Cr2O3 2.0 TiO2 1.9 MnO 1.8FeO 1.8 Cu2O 1.7 ZnO 1.6Ag2O 1.6 NiO 1.5 PbO2 1.4SnO2 1.3 Al2O3 1.3 CdO 1.2MgO 1.0 CaO 0.7MoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发,在常温下由于ϕ值太大会使体积膨胀,当超过金属膜的本身强度、塑性时,会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。
Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在,ϕ值适中。
材料腐蚀与防护概论课后习题答案注:本文为材料腐蚀与防护概论课后习题的答案,旨在帮助同学们巩固所学知识,提供参考。
如有不正确之处,欢迎指正和讨论。
1. 什么是腐蚀?腐蚀是指材料在与周围环境接触时,由于化学或电化学作用而导致其性能、形貌或组织发生不可逆变化的过程。
直接导致腐蚀的因素主要有物理因素、化学因素和电化学因素。
2. 腐蚀与磨损的区别是什么?腐蚀和磨损都是导致材料性能损失的两种不同机制。
腐蚀是在与环境接触时,材料表面发生化学反应导致的材料损失,通常是均匀的,剥落或局部的。
而磨损是由于材料与其他材料的接触和相对运动而导致的材料表面的物理损失,通常集中在局部。
3. 腐蚀的分类有哪些?腐蚀可以按照不同的标准进行分类。
根据腐蚀环境的性质,腐蚀可以分为化学腐蚀、物理腐蚀和电化学腐蚀。
•化学腐蚀包括酸性腐蚀、碱性腐蚀和氧化腐蚀等。
•物理腐蚀包括磨损腐蚀和疲劳腐蚀等。
•电化学腐蚀主要包括腐蚀电池中的阴极腐蚀和阳极腐蚀。
4. 请简述腐蚀速率的影响因素有哪些?腐蚀速率受到许多因素的影响,包括腐蚀介质的性质、温度、材料本身的性质和处理情况等。
•腐蚀介质的性质:包括酸碱性、含氧量、含有腐蚀性物质的浓度等。
•温度:通常情况下,腐蚀速率随着温度的升高而增加,因为温度升高有利于腐蚀介质中的反应速率。
•材料本身的性质:包括材料的化学成分、晶体结构、力学性能等。
•处理情况:如材料的表面处理、涂层等,可以对腐蚀速率产生重要影响。
5. 腐蚀环境中的电化学反应有哪些?在腐蚀环境中,常见的电化学反应主要包括氧化反应和还原反应。
当材料处于腐蚀环境中,发生以下两种反应:•阳极反应:金属或合金中的金属离子释放出电子,成为溶液中的阳极反应。
•阴极反应:溶液中的氧气或其他氧化物离子接受电子,成为溶液中的阴极反应。
这些电化学反应导致了离子迁移和电荷平衡,从而导致了腐蚀的发生。
6. 防腐蚀的方法有哪些?防腐蚀的方法可以从不同的角度进行分类,常见的方法包括物理方法、化学方法和电化学方法。
腐蚀与防护试题1化学腐蚀的概念、及特点答案:化学腐蚀:介质与金属直接发生化学反应而引起的变质或损坏现象称为金属的化学腐蚀。
是一种纯氧化-还原反应过程,即腐蚀介质中的氧化剂直接与金属表面上的原子相互作用而形成腐蚀产物。
在腐蚀过程中,电子的传递是在介质与金属之间直接进行的,没有腐蚀电流产生,反应速度受多项化学反应动力学控制。
归纳化学腐蚀的特点在不电离、不导电的介质环境下反应中没有电流产生,直接完成氧化还原反应腐蚀速度与程度与外界电位变化无关2、金属氧化膜具有保护作用条件,举例说明哪些金属氧化膜有保护作用,那些没有保护作用,为什么?答案:氧化膜保护作用条件:①氧化膜致密完整程度;②氧化膜本身化学与物理稳定性质;③氧化膜与基体结合能力;④氧化膜有足够的强度氧化膜完整性的必要条件:PB原理:生成的氧化物的体积大于消耗掉的金属的体积,是形成致密氧化膜的前提。
PB原理的数学表示:反应的金属体积:V M = m/? m-摩尔质量氧化物的体积: V MO = m'/ ? '用? = V MO/ V M = m' ? /( m ? ' )当? > 1 金属氧化膜具备完整性条件部分金属的?值氧化物?氧化物?氧化物?MoO3 WO3 V2O5Nb2O5 Sb2O5 Bi2O5Cr2O3 TiO2 MnOFeO Cu2O ZnOAg2O NiO PbO2SnO2 Al2O3 CdOMgO CaOMoO3 WO3 V2O5这三种氧化物在高温下易挥发,在常温下由于?值太大会使体积膨胀,当超过金属膜的本身强度、塑性时,会发生氧化膜鼓泡、破裂、剥离、脱落。
Cr2O3 TiO2 MnO FeO Cu2O ZnO Ag2O NiO PbO2 SnO2 Al2O3 这些氧化物在一定温度范围内稳定存在,?值适中。
这些金属的氧化膜致密、稳定,有较好的保护作用。
MgO CaO ?值较小,氧化膜不致密,不起保护作用。
4-4 《金属的化学腐蚀与防护》课时练双基练习1.下列各种方法中能对金属起到阻止或减缓腐蚀作用的措施是 ( ) ①金属表面涂抹油漆 ②改变金属的内部结构 ③保持金属表面清洁干 燥 ④在金属表面进行电镀 ⑤使金属表面形成致密的氧化物薄膜A .①②③④B .①③④⑤C .①②④⑤D .全部 解析: 防止金属腐蚀的常用方法有: a.改变金属的内部结构; b.覆盖保护层,如 ①④⑤ ;c.电化学防护法,如 ③可以防止在金属表面形成原电池而发生 腐蚀。
答案: D2.相同材质的铁在图中的四种情况下不易被腐蚀的是 ( )解析:在 A 中,食醋提供电解质溶液环境,铁勺和铜盆是相互接触的两个 金属极,形成原电池,铁是活泼金属作负极;在 B 中,食盐水提供电解质溶液 环境,炒锅和铁铲都是铁碳合金,符合原电池形成的条件,铁是活泼金属作负 极,碳作正极;在 D 中,酸雨提供电解质溶液环境, 铁铆钉和铜板分别作负极、 正极,形成原电池;在上述三种情况中,都是铁作负极,铁容易被腐蚀;在 C 中,铜镀层将铁球覆盖、使铁被保护,所以铁不易被腐蚀。
答案:C3.大雪后常使用融雪盐来清除道路积雪。
过去常用氯化钠等无机盐,降低冰雪的冰点, 而现在往往用环保型有机盐与缓蚀剂,但它们的融雪原理相C .A . B.同。
下列叙述不正确的是( )A.环保型有机盐与缓蚀剂的融雪原理为盐溶于水后,使冰雪的冰点降低B.使用环保型融雪盐可以减缓对路面和桥梁中钢筋的腐蚀C.使用环保型融雪盐可以减少对植物的危害D.使用环保融雪盐主要是给植物补充养分解析:本题关键是弄清钢铁的电化学腐蚀原理,使用氯化钠等无机盐易形成电解质溶液,加速了钢铁的腐蚀,而使用环保型有机盐与缓蚀剂,不仅能够起到融雪的效果,而且能够减少钢铁的腐蚀。
答案:D4.把锌片和铁片放在盛有稀食盐水和酚酞试液的混合溶液的玻璃皿中(如下图所示),经一段时间后,首先观察到溶液变红的区域是( )A.Ⅰ和Ⅲ附近B.Ⅰ和Ⅳ附近C.Ⅱ和Ⅲ附近D.Ⅱ和Ⅳ附近解析: a 是电解池,Zn 为阴极,电极产物为H2 和NaOH ,b 是原电池,Zn 发生吸氧腐蚀,Fe 为正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-。
五、忠考题1•秦见教材P4-5.2. 化学腐蚀包括金属在千燥气体(我高温%体)作用下的馬蚀和金属在非电解质溶液中的傳蚀•其反应过程的历栈特点是金属表面的原子与敦化制直揍发生直化还原反应而形成腐蚀产物,电子在金属和氧化刑之间直揍传递,无腐蚀电流产生。
电化学腐蚀是金属表而与电終质溶液发生电化学反应而弓起的砍坏•例如钢铁在土煨中的局蚀。
电化学局蚀的希点是腐蚀及应过桂中至少有一个阳极反应和阴极反应,在反宜过程中发生电荷转移,伴有电流产生。
金属在实际工程中出现的腐蚀大多數均为电化学腐蚀,金属点电化学和应力及微生扬共同作用下还会发生应力以蚀和微生扬腐蚀。
联系:二者均发生氧化还原反应。
3. 参见教材P11-12.第2章野—、滇空题1. 氢2•阳.阴3.紮密双电层结构樓型、扩敷双电展结的樓型、斯转恩双电孱樸型4•显若、较小5.电子、电极反应6.仅有一个电极反应、零、平衡电位二、判断题1. x2. x3. x4. x5. V6. V7. J三、名词解释腐蚀原电池:局蚀体系中形成的粗路原电池,祖:腐蚀金属麦它的一个电极。
氧浓差电池:由金屬与敦含叢不同的腐蚀外施相扶統时形成的浓差电池电极电位;电极及应早致农金属和溶液的界面上形成双电展,双电鸟两侧的电伎差,即为电极电位,又称为处•对电极电位。
平衡电位:当金属浸在同种金爲禹子的濬液中发生唯一的一种电极反应,且当电极反应达到动态平衡时,印金属的溶解速度等于金属离子的況积速度,将这种电位称为平衡电位戏可逆电位.腐蚀电位:材料在给定摘蚀依系*的电极电位。
非平衡电位:一个电极上同时发生两个或两个以上的电极反应,当动态平衡时,电极上不能出现粉质交换与电荷交换均达到平衡的悄况,此时的电极电位称非平衡电位。
极化:由于电极上有净电流通过,电极电位显著僞离了未通电时的开略电位(平虧电位或非平衡的稳态电位),这种现象通帑称为极化.过电位:某一极化电流下而叛生的电极电位E僞离于原电极平衡电位Ee的曼化值的址对值,称作该电极反应的过电位。
材料腐蚀与防护答案材料腐蚀是指材料在特定环境条件下受到化学或电化学作用而逐渐失去原有性能的现象。
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威胁。
因此,对于材料腐蚀问题,我们需要重视并采取有效的防护措施。
首先,了解腐蚀的原因是非常重要的。
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周围环境中的化学物质发生反应而导致腐蚀,如金属在酸性或碱性环境中的腐蚀。
电化学腐蚀是指在电解质溶液中,金属表面形成阳极和阴极,发生电化学反应而引起腐蚀。
微生物腐蚀是由微生物产生的酸、碱或氧化物对材料表面造成腐蚀。
其次,选择合适的防护方法是至关重要的。
常见的防护方法包括表面处理、涂层保护、合金改性和电化学防护。
表面处理是通过对材料表面进行清洁、抛光、喷砂等方式,去除氧化物和污垢,以减少腐蚀的发生。
涂层保护是在材料表面涂覆一层防腐蚀涂层,如喷涂、镀层、喷漆等方式,以隔离材料与环境的接触,防止腐蚀的发生。
合金改性是通过改变材料的化学成分和微观结构,提高材料的抗腐蚀性能。
电化学防护是利用外加电流或外加电位的方式,改变金属表面的电化学特性,达到防腐蚀的目的。
最后,定期检测和维护也是防护材料腐蚀的重要手段。
定期检测可以及时发现材料表面的腐蚀情况,及时采取修复措施,延长材料的使用寿命。
同时,定期维护也可以对材料进行保护性处理,如重新涂层、电化学保护等,保持材料的良好状态。
综上所述,材料腐蚀是一个需要引起重视的问题,对于不同的腐蚀原因和环境条件,我们需要选择合适的防护方法,同时进行定期检测和维护,以保证材料的使用寿命和安全性。
希望本文能够对材料腐蚀与防护有所帮助,谢谢阅读!。
腐蚀与防护期末试题及答案一、选择题1. 腐蚀是指以下哪一过程?A) 金属表面的表面变薄B) 金属与其他物质的化学反应C) 金属结构受力失效D) 金属表面的物理性能改变答案: B) 金属与其他物质的化学反应2. 下列哪种金属不容易发生腐蚀?A) 铁B) 铝C) 锌D) 铜答案: C) 锌3. 什么是防蚀?A) 用化学方法减少金属腐蚀速度B) 对金属表面涂覆一层保护层C) 将金属与其他物质隔离开来D) 修补已腐蚀金属表面的材料答案: B) 对金属表面涂覆一层保护层4. 下列哪种方法不是防蚀的常用方法?A) 喷涂B) 铸造C) 浸镀D) 电镀答案: B) 铸造5. 下列哪种环境对金属腐蚀最具威胁?A) 干燥环境B) 高温潮湿环境C) 常温湿润环境D) 低温干燥环境答案: B) 高温潮湿环境二、简答题1. 什么是金属的腐蚀?金属的腐蚀是指金属与其他物质发生化学反应,造成金属表面物理性能和化学成分的改变,导致金属表面腐蚀、破坏的过程。
2. 腐蚀的主要类型有哪些?腐蚀的主要类型有电化学腐蚀、化学腐蚀、湿润腐蚀和高温腐蚀等。
3. 防腐蚀的方法有哪些?防腐蚀的方法包括物理防蚀和化学防蚀。
物理防蚀的方法有涂层保护、电镀、热浸镀等;化学防蚀的方法有防锈油、化学蚀刻等。
4. 为什么要对金属进行防腐蚀处理?金属腐蚀会导致金属构件受损,缩短使用寿命,甚至造成严重事故。
通过防腐蚀处理可以延长金属构件的寿命,减少维修和更换的成本,提高设备的可靠性和安全性。
5. 请简要介绍常用的防腐蚀涂层。
常用的防腐蚀涂层包括有机涂层、无机涂层和金属涂层。
有机涂层包括漆膜、油漆、聚合物涂层等;无机涂层包括磷化、氧化、硫化等;金属涂层包括镀锌、镀铬等。
三、分析题1. 请分析金属腐蚀的影响因素。
金属腐蚀的影响因素包括环境因素和金属自身因素。
环境因素包括温度、湿度、氧气浓度、盐分浓度等;金属自身因素包括材质、表面处理情况、组织结构、应力等。
2. 为什么铁容易腐蚀?铁容易腐蚀是因为铁与氧气发生化学反应,形成氧化铁,常称为铁锈。
一、填空题2构成金属表面电化学不均一的主要原因①金属化学成分不均一、②组织结构不均一、③物理状态不均一、④表面膜不完整。
3.应力腐蚀发生条件a敏感材料合金易发生b特定的腐蚀介质c拉伸应力。
4.减缓磨损腐蚀的办法是合理设计结构及正确选材与表面处理及电化学保护。
5. 氧化膜要具有保护性必须满足的条件为①PBR值大于1;②膜具有良好的化学稳定性自愈能力强;③膜具有完整性致密、缺陷少;④具有一定的强度和塑性,与基体结合牢固。
6.提高钢的抗氧化性,采用合金化处理或在钢表面形成高熔点氧化物的途径。
8金属耐蚀合金化的途径有提高金属的热力学稳定性、减弱合金的阳极活性、减弱阴极过程和使合金表面生成电阻大的腐蚀产物膜。
9.用衬里作为防腐蚀,被粘物表面必须满足:有好的润湿性、表面有一定的粗糙度和表面清洁。
橡胶衬里整个过程的关键工序消除衬层鼓泡、硫化、衬贴。
11.阳极保护的主要控制参数有临界电流密度ib(致钝电流密度)、钝化区电位范围Ep~Eop和维钝电流密度ip。
12. 钛在王水、氯水中耐蚀是由于其具有很强的自钝性。
13. 高分子材料在溶剂中的溶解性能基本上遵循极性相近原则、溶度参数相近原则、溶剂化原则但聚四氟乙烯虽然也是非极性的,而对于任何极性或非极性的溶剂都不会使其溶解因其极好的耐老化性能而有“塑料王”的美称。
14.杂散电流引起的腐蚀破坏特点形成两个宏观腐蚀电池。
15.合金元素钼的耐蚀特点使合金耐还原性介质腐蚀和抗氯离子引起的点蚀。
16. 生产上为了降低维钝电流密度,常常采用涂料-阳极保护的联合保护。
15.均匀腐蚀速度表征法重量法、深度法、电流密度表征法,局部腐蚀速度表征法局部最大腐蚀深度或强度损失法。
20.涂料由成膜物质、颜料、稀释剂、助剂、分散介质组成。
21.金属产生剥蚀的条件:金属具有一定的层状晶粒结构,晶粒尺寸的长度、宽度必须远远大于其厚度要有适当的腐蚀介质。
22. 阳极性镀层对基体的保护是机械保护和电化学保护作用共同作用的结果阴极性镀层的保护作用取决于镀层的完整性和厚度。
23.镁合金在海水中发生腐蚀时阴极去极化反应为氧去极化腐蚀。
24.有机涂层的保护性在于屏蔽机理、钝化、缓蚀作用、电化学保护作用25.陶瓷材料具有良好的耐蚀性,腐蚀属于物理作用和化学作用而引起的破坏。
26.工业使用的不锈钢的腐蚀形态有应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀钛合金的腐蚀形态有点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、应力腐蚀、氢脆、焊区腐蚀。
二、名词解释阳极极化:电流通过腐蚀电池时阳极的电极电位向正方向移动的现象电极电位:在金属与溶液的界面上进行的电化学反应为电极反应。
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。
平衡电极电位:当金属电极上只有唯一的一种电极反应并且该反应处于平衡状态时金属的溶解速度等与金属离子的沉积速度则建立起电化学平衡该电极具有一个恒定不变的电位值,称为平衡电极电位。
钝化:象铁那样的金属或合金在某种条件下由活化态转为钝态的过程称为钝化。
电偶腐蚀:在腐蚀介质中金属与电位更高的另一种金属或非金属导体电连接而引起加速腐蚀称为电偶腐蚀。
防治措施1尽可能选用电位差小的金属材料相接触2采用合理的表面处理技术3在接触金属之间进行电绝缘处理4采用阴极保护措施5使用耐蚀材料氢腐蚀:在高温、高压氢环境中氢进入金属产生化学反应导致材料脱碳并在材料中形成裂纹或鼓泡最终使材料料力学性能下降的现象称为氢腐蚀。
杂散电流腐蚀:指直流电源设备漏电进入土壤产生的电流对地下管道、贮罐、电缆等金属设施造成严重的腐蚀破坏。
孔蚀腐蚀: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。
晶间腐蚀的贫铬理论晶间腐蚀是由于晶界析出新相造成晶界附近铬的贫乏化。
塔曼定律:两个组分形成单项固溶体一个电位校正贵金属组分达到n/8原子分数时耐蚀性出现台阶性的突跃。
老化:高分子材料由于环境因素的物理作用、化学作用或生物作用导致其物理化学性能和机械性能逐渐变坏以至最终丧失其使用功能的现象称为高分子材料的腐蚀俗称为老化。
高分子材料的腐蚀与金属腐蚀的区别金属材料多发生电化学腐蚀高分子材料的腐蚀破坏是物理或纯化学的作用所致金属是导体腐蚀时多以金属离子溶解进入电解质的形式发生在多数情况下可用电化学腐蚀过程说明高分子材料一般不导电不会以离子的形式溶解其腐蚀过程不能用电化学腐蚀规律解释金属的腐蚀过程大多在金属的表面发生逐步向深处发展而高分子材料周围的介质向材料内渗透扩散是其腐蚀的主要原因同时高分子材料的某些组分也会从材料内部向外扩散溶入介质中。
缓蚀剂:是一种当它以适当的浓度和形式存在于环境介质时可以防止或减缓腐蚀的化学物质或复合物质。
电镀使电解液中的金属离子在直流电的作用下于阴极表面沉积出金属而成为镀层的工过程。
化学镀:通过置换或氧化-还原反应来实现盐溶液中的金属离子在被保护金属上沉积。
闭塞电池:由于闭塞的几何条件造成溶液的停滞状态使物质的迁移困难结果使闭塞区内腐蚀条件强化闭塞区内外电化学条件形成很大的差异结果闭塞区内金属表面发生活性溶解腐蚀使孔蚀和缝隙腐蚀以很大的速度扩展。
三、简答题1什么是金属腐蚀?常用防腐蚀方法主要有哪些?金属和他所处的环境介质之间发生化学、电化学或物理作用等作用引起金属的质变和破坏称为金属腐蚀。
防腐蚀的方法:1合理设计结构与冷热加工工艺2合理选材与开发新材料3环境的处理4电化学保护5表面涂镀层技术6表面改性技术3.金属与溶液界面所形成的双电层有那些类型,金属锌浸入水中所形成的双电层结构如何?1金属表层是电子,溶液表层是水化金属阳离子2金属表层是是金属正离子,溶液表层是阴离子,在水中是前者。
4.析氢腐蚀和耗氧腐蚀发生的条件分别是什么为什么电位不太正的金属在酸性溶液内都容易发生析氢腐蚀?析氢腐蚀条件:1电解质溶液中必须有H+离子存在2腐蚀电池中的阳极金属电位必须低于氢的析出电EA < EH耗氧腐蚀条件:1溶液中必须有氧存在2阳极金属电位必须低于氧的离子化电位即EA < EO原因:在同一溶液或相同条件下氧的平衡电位比氢的平衡电位高1.229v耗氧腐蚀较析氢腐蚀更易发生。
7.叙述阴极保护原理及其保护技术的设计要点?阴极保护:原理由外电路向金属通入电子以供去极化剂还原反应所需从而使金属氧化反应(失电子反应)受到抑制。
当金属氧化反应速度降低到零时金属表面只发生去极化剂阴极反应。
设计要点1确定合理的保护度2阳极材料的选择3护屏或辅助阳极的合理配置4要预留保护参数的监测点。
8工厂贮存稀硝酸时用不锈钢作贮存槽而装80%的浓硝酸时用铝槽而不用不锈钢作贮存槽为什么?不锈钢的耐蚀性不能满足贮存浓硝酸的要求,因为不锈钢对稀硝酸有耐蚀性,但不耐浓硝酸腐蚀,原因是在浓硝酸腐蚀,原因是在浓硝酸中发生过钝化溶解钢种Cr和Cr+6离子形成溶解,而铝具有很好耐蚀性,其自钝化性仅次于钛。
10.点蚀的形成机理,并指出点蚀与缝隙腐蚀的异同;简述控制点蚀的技术措施。
形成机理:在钝态金属表面的敏感位置形成蚀孔,蚀孔一旦形成,孔内金属处于活化状态,蚀孔外的金属表面任处于钝态,构成了膜-孔电池。
蚀孔内外物质交换困难,孔内介质相对孔外介质成滞流状态,孔内O2浓度继续下降,孔外富氧形成氧浓差电池,加速了孔内不断离子化。
点蚀以自催化过程不断发展下去,孔内的酸化,H+去极化的发生及孔外氧去极化的综合作用。
加速了孔底金属的溶解速度。
使孔不断向纵深迅速发展,严重时可蚀穿金属断面,二次反应在孔口聚集以及水垢导致孔口封密,形成闭塞电池。
相同点:耐蚀性依赖于钝态的金属材料在含氯化物的溶液中容易发生造成典型的局部腐蚀。
其次孔蚀和缝隙腐蚀成长阶段的机理都可以用闭塞电池自催化效应说明。
不同点:1 孔蚀的闭塞区是在腐蚀过程中形成的,闭塞程度较大。
而缝隙腐蚀的闭塞区在开始就存在,闭塞程度较小。
2孔蚀发生需要活性离子(如Cl-离子)缝隙腐蚀不需要。
3孔蚀的临界电位Eb较缝隙腐蚀临界电位Eb高,Eb与Erp之间的差值较缝隙腐蚀小,而且在Eb与Erp之间的电位范围内不形成新的孔蚀只是原有的蚀孔继续成长,但在这个电位范围内缝隙腐蚀既可以发生也可以成长。
11.试述金属氧化的主要动力学规律及氧化膜具备保护性的条件。
动力学规律:1直线规律,不能生成保护性氧化膜2抛物线规律,氧化反应生成致密的厚膜能对金属产生保护作用,氧化速度与膜厚成正比。
3对数规律,温度较低时,金属表面上形成薄的氧化膜,足以对氧化过程产生很大的阻滞作用使膜厚增长速度变慢。
必要条件:氧化时所生成的金属氧化膜的体积与生成这些氧化膜所消耗的金属的体积之比必须大于1,膜具有完整性充分,1膜要致密、连续、无孔洞、缺陷少2膜要有良好的化学稳定性3膜具有一定强度和塑性4与基体结合牢固生长内应力小膜的自愈能力强。
12.以曲线形式表述金属在大气中的腐蚀速率随表面水膜厚度的变化规律I区域:金属表面只有约几个水分子厚的水膜,没有形成连续的电解质溶液,相当于干的大气腐蚀,腐蚀速度很小。
2区域:当金属表面水膜厚度约在1m时形成连续的电解液层,腐蚀速度迅速增加,发生潮的大气腐蚀3区域:水膜厚度增加到1mm时发生湿的大气腐蚀氧通过液膜扩散到金属表面显著困难因此腐蚀速度明显降低。
4区域:金属表面水膜厚度大于1mm时相当于金属浸在电解液的腐蚀腐蚀速度基本不变。
13.画出典型钝化金属的阳极钝化曲线并指出各特征区和特征点的物理意义。
A-B区活性溶解区金属电极的电流密度随电位升高二增加金属处于活性溶解状态BC区活化-钝化过渡区电极电位达到临界钝化电位Eb时金属表面状态发生突变电位升高电流急剧下降金属由活化态进入钝化太C-D区钝化区金属处于钝态ip基本上与电极电位无关随电位升高金属溶解速度不变D-E区过钝化区阳极电流密度再次随电位升高而增加当超过E0p时金属溶解速度急剧增加可能是由于氧化膜进一步氧化生吃成更高价的可溶性氧化物的缘故。
14.常见腐蚀原电池的类型。
宏观电池1不同的金属浸在不同的电解质溶液中2不同的金属与同一电解质溶液构成的腐蚀电池3同一种金属浸入同一种电解质溶液中当局部的浓度不同时构成的腐蚀电池即浓差电池微观电池1金属化学成分不均匀构成的微观电池2金属组织不均匀构成的3金属表面的物理状态不均匀构成的。
15.影响大气腐蚀的因素及防止方法?1气候条件湿度降水量温度日照量2大气污染物质SO2:能强烈促进钢铁的大气腐蚀。
盐粒:溶解于金属表面水膜增加吸湿性和导电性氯离子还具有强腐蚀性烟尘烟尘落在金属表面能吸附腐蚀性物质(炭粒)或在金属表面上形成缝隙增加水汽凝聚防治措施1提高金属材料的耐蚀性2采用有机或无机涂层及金属镀层3采用气象缓蚀剂4降低大气湿度5合理设计构件防止缝隙中存水去除金属表面上的灰尘等。
16.电化学腐蚀、化学腐蚀、物理腐蚀的机理差异化学腐蚀材料与周围非电解质之间发生纯化学作用引起的腐蚀损伤。