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《金属腐蚀与防护》复习题2022.6第一章绪论.什么是金属的腐蚀？局部腐蚀主要有哪些类型？1.金属腐蚀速度的三种主要表达方式？为什么可以用阳极溶解电流来评价金属腐蚀的速度?2.化学腐蚀和电化学腐蚀的共性与差异？其次章电化学腐蚀热力学.平衡电极电位是如何定义的？在什么条件下才可能建立体系的平衡电极电位？铁放在酸性溶液中能够建立起平衡电极电位吗？平衡电极电位对金属的腐蚀的倾向和腐蚀的速度有什么影响？1.什么是非平衡电极电位？它通常是如何获得的？2.标准电极电位的定义？标准电极电位是如何获得的？3.对参比电极的最基本要求是什么？4.电化学腐蚀发生的根本条件是什么？合金中杂质或其次相的存在对金属腐蚀倾向和腐蚀速度有何影响？5.金属发生腐蚀时，外表至少会有几个电极反响？金属在无氧的自身离子中性溶液中会始终发生溶解腐蚀吗？为什么？金属在有氧的自身离子中性溶液中会始终发生溶解腐蚀吗？6. 一根装运弱酸性化学溶液的碳钢管，由于匀称腐蚀，一年要更换一次。
为了改善管子的耐腐蚀性能，提高使用寿命，对管子内外表实施了化学镀Ni-P非晶镀层的处理，可是管子在投入使用不到2个月却发生了穿孔泄漏。
请从电化学腐蚀的角度分析其可能成因。
第三章电化学腐蚀动力学.什么是电极的极化现象？极化发生的本质缘由是什么？极化对金属腐蚀的速度有什么影响？1.试解释金属的自腐蚀电位和自腐蚀电流的含义？自腐蚀电位是平衡电极电位吗？他们与金属的腐蚀速度有什么关系？金属铁板放置在3%NaCl水溶液中，稳定一段时间后，通过试验测得的开路电位是平衡电位吗？2.阳极极化有儿种类型？成因是什么？3.由图3.11,分析溶液中硫化物及金属中其次相的存在对金属腐蚀速度的影响。
4.塔菲尔方程的基本表达式〃=成立图3.11钢在非氧化酸中的腐蚀极化图5 .电化学极化（活化极化）和浓差极化的形成缘由是什么？第四章析氢腐蚀与吸氧腐蚀•依据n 产曲+6log 九,分析影响析氢过电 位的因素。
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。
《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。
第五章防腐蚀设计研究金属腐蚀是为了防止和控制金属腐蚀的危害的危害，，延长金属的使用寿命延长金属的使用寿命。
各种金属工程材料材料，，无论是原材料无论是原材料、、产品加工产品加工、、使用和储存都会遇到不同的使用环境都会遇到不同的使用环境，，产生不同程度的腐蚀。
而金属腐蚀是一个自发过程而金属腐蚀是一个自发过程，，完全避免材料的腐蚀是不可能的料的腐蚀是不可能的，，只能在对金属在各种腐蚀环境中的腐蚀破坏规律和机理充分了解的基础上础上，，以保证材料正常使用为前提以保证材料正常使用为前提，，通过防腐蚀设计蚀设计，，使其腐蚀破坏限制在一定的范围或降低到最小程度低到最小程度，，即进行腐蚀控制即进行腐蚀控制。
防腐蚀设计防腐蚀设计：：为预防和控制破坏和损失而进行的设计损失而进行的设计。
金属的防腐蚀设计主要包括：金属的防腐蚀设计主要包括：一、金属材料的正确选择金属材料的正确选择；；二、防腐蚀结构设计防腐蚀结构设计；；三、防腐蚀工艺流程的选择防腐蚀工艺流程的选择；；四、防护方法的选择防护方法的选择。
一、金属材料的正确选择金属材料是构成设备或结构件的主要物质基础要物质基础，，防腐蚀材料的选择是防腐蚀设计的首要环节腐蚀设计的首要环节。
金属构件的腐蚀破坏事故经常由选材不当造成蚀破坏事故经常由选材不当造成，，因此正确选材是最重要也是最广泛使用的防腐蚀办法的防腐蚀办法。
用于腐蚀环境中的设备和结构用于腐蚀环境中的设备和结构，，制造材料要考虑的因素造材料要考虑的因素：：耐蚀性能耐蚀性能；；物理性能物理性能、、机械性能和加工性能机械性能和加工性能；；经济上的可行性经济上的可行性。
必须遵循正确的选材原则必须遵循正确的选材原则，，采取合理的选材步骤理的选材步骤。
一）正确选材的基本原则1、全面考察材料的综合性能全面考察材料的综合性能，，优先做好腐蚀控制腐蚀控制。
金属材料是指由纯金属及其合金组成的材料的材料。
包括钢铁材料和有色金属材料（非铁材料非铁材料）。
腐蚀与防护管理规定第一章总则第一条为加强公司腐蚀防护管理工作，提高腐蚀防护管理水平、延长设备使用寿命，保证装置安全、平稳、长周期运行，依据国家相关法律、法规和股分公司炼油企业《腐蚀与防护管理规定》和《公司设备管理制度》，结合公司实际，制定本规定。
第二条凡受到工艺介质、工业水、大气、土壤等腐蚀的各类设备、管道、建构筑物等(以下统称“设备”) ，都必须采取相应的防腐措施，防腐措施分为：工艺防腐、涂料(层) 防腐、材质升级、金属表面处理、电化学保护等。
公司腐蚀防护管理贯通设备全过程、全生命周期，必须坚持合理设计、正确选材、精心施工、检查验收、综合防护、检测监测、自动监控、反馈调整等多方面综合控制。
第三条本规定合用于公司所属各单位的腐蚀与防护管理工作。
第二章管理职责第四条设备处职责：(一)负责公司腐蚀与防护归口管理，贯彻执行腐蚀与防护有关的法律、法规、标准、规范，结合公司实际，制订公司腐蚀与防护管理规定。
(二)组织编制公司腐蚀与防护工作规划和计划，组织做好防腐设施的日常巡检与维护工作。
(三)组织腐蚀事故应急措施和救援预案的编制和演练，组织或者参预腐蚀失效原因的调查、分析和处理。
(四)组织或者参预腐蚀与防护的设计、选型、采购、安装、使用、检验、修理、改造的全过程管理；参预审查工艺操作规程和岗位操作规程。
(五)审核公司腐蚀防护设备、材料、药剂采购计划，审查供应厂家业绩资质，监督腐蚀防护有关的设备、材料、防腐化学药剂的采购和施工过程的质量检验、控制、验收、评定工作。
(六)组织建立腐蚀监(检)测体系，审核设备腐蚀监(检)测计划，加强腐蚀监(检)测数据的汇总、分析工作。
组织建立健全腐蚀与防护档案，完善相关腐蚀与防护资料，装置检修、改造后及时整理归档，实行动态管理。
(七)组织公司腐蚀监测与防护工作检查、考核和评比，参预对工艺防腐蚀措施的评价及效果的检查与考核；(八)推广应用新技术、新工艺、新设备、新材料，组织公司腐蚀防护技术攻关与研究；组织开展腐蚀与防护培训、交流与协作及腐蚀调研、考察工作，不断提高腐蚀与防护技术装备和管理水平。
过程装备腐蚀与防护课程设计
一、课程概述
本课程旨在介绍过程装备的腐蚀问题及其防护措施，内容主要包括以下几个方面：
•过程装备的腐蚀分类和机理
•各种材料的耐腐蚀性能及应用
•腐蚀监测和评估方法
•腐蚀防护技术和措施
•腐蚀事故案例分析和预防措施
本课程适合化工、冶金、能源等相关专业本科及研究生学生、工程师等参与学习。
二、课程大纲
章节主要内容学时
第一章过程装备腐蚀的分类及机理 2
第二章材料的耐腐蚀性及应用 4
第三章腐蚀监测与评估 2
第四章腐蚀防护技术和措施 4
第五章腐蚀事故案例分析及预防措施 2
第一章：过程装备腐蚀的分类及机理
学习目标： - 了解过程装备腐蚀的分类和机理 - 理解腐蚀对装备的危害
1。
第五章腐蚀与防护从日常生活到国民生产的各个领域，都会或多或少的涉及到金属的腐蚀与防护问题，在建筑材料、电子等领域还会涉及到高分子材料的老化和防老化问题，本章我们着重介绍金属腐蚀的发生和防护，也重点介绍一下高分子材料的防老化问题，以便我们今后更好的选择材料和保护材料。
第一节金属腐蚀的发生金属腐蚀：金属和周围介质发生化学或电化学作用而引起的变质和破坏叫做金属腐蚀。
一、腐蚀的危害性腐蚀过程是自发过程，每年各国都因为腐蚀问题损失巨大。
1.经济损失:直接经济损失：由政府或协会组织的有针对性的调查美国：1949年55亿美元1973年150亿美元1975年700亿美元1984年1680亿美元英国：1957年6亿英镑1971年13.65亿英镑1985年100亿英镑西德：1968-1969年190亿马克1982年450亿美元澳大利亚：1973年 4.7亿澳元2.资源损失:地球上的矿藏是有限的，损失的过程就是消耗的过程，大多数的金属腐蚀后是不能再回收利用的。
3.道义的损失:由于腐蚀的存在，偶尔会引发一些突发事件，造成人员生命财产损失。
比如英国制造的世界第一架喷气客机彗星号，由于窗框氢脆，飞机分为两半。
北海采油平台由于局部腐蚀引发腐蚀疲劳，最终倒塌。
二、化学腐蚀:单纯由化学作用而引起的腐蚀。
比如说在制作硫酸的工艺流程中，硫酸对设备的腐蚀。
它发生在非电解质溶液中或干燥的气体中，在腐蚀过程中不产生电流。
金属在空气中或高温环境下会和二氧化硫、氧气、硫化氢、氯气等气体发生反应，生成相应的氧化物、硫化物、氯化物。
金属发生化学腐蚀的可能性可采用吉布斯函数变来判断。
在工业中常见的化学腐蚀比如在烧水的锅炉中发生的腐蚀，即金属与高温水蒸气的反应。
三、电化学腐蚀：腐蚀电池如果我们将一片纯锌投入稀硫酸中，几乎看不见有气泡产生，也就是说看不见氢气放出。
但当用一根铜丝接触纯锌的表面时，在铜丝的表面会看到大量气泡，锌片在不断溶解。
如果我们投入粗锌会直接看到有氢气放出。
《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。
