材料腐蚀与防护习题
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限时练习:60min完成时间:月日天气:作业10 金属材料金属的腐蚀与防护考点一金属材料1.金属材料:金属材料包括________以及它们的______。
2.金属共同的物理性质(1)常温下一般为______(______为液态),有金属光泽。
(2)大多数呈______色(铜为______色,金为黄色,铁粉为黑色)。
(3)有良好的导热性、______性、延展性。
3.合金(1)概念:由金属与金属(或金属与非金属)加热熔合而成的具有金属特性的材料。
合金是______物,形成过程是物理变化;合金中至少含有______金属元素,合金中各成分都是以______的形式存在。
(2)合金的特性:合金具有比组成它的金属______、______、____________等优良特性。
因此,日常使用的金属材料,大多为______。
比较硬度的方法:________________________。
(3)常见合金:①铁合金:生铁和钢。
生铁的含碳量为_________,钢的含碳量为_________。
②钛和钛合金:熔点高、密度小、______________;钛合金与人体有很好的“相容性”,因此可用来制造________等。
考点二铁的冶炼1.一氧化碳还原氧化铁(实验室模拟炼铁)(1)现象:______________,______________。
(2)化学方程式:3CO + Fe2O3高温2Fe + 3CO2(3)注意点①实验开始时,应______________,目的是赶尽玻璃管内的空气,防止___________。
②实验结束后,先______________,__________________,防止__________________。
③尾气处理的方法:____或____,防止___________。
2.铁的冶炼(工业炼铁)(1)原理:______________________(赤铁矿为原料);______________________(磁铁矿为原料)。
《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。
材料腐蚀与防护试题一、选择题1. 材料腐蚀的基本原理不包括下列哪一项?A. 化学腐蚀B. 电化学腐蚀C. 生物腐蚀D. 物理腐蚀2. 在海水环境中,钢材腐蚀的主要类型是?A. 点蚀B. 缝隙腐蚀C. 应力腐蚀开裂D. 均匀腐蚀3. 下列哪种方法不属于腐蚀防护措施?A. 阳极保护B. 阴极保护C. 涂层保护D. 增加腐蚀介质浓度4. 金属腐蚀的电化学腐蚀过程中,阳极发生的反应是?A. 还原反应B. 氧化反应C. 沉淀反应D. 分解反应5. 金属腐蚀对工业生产和日常生活的影响不包括以下哪一项?A. 经济损失B. 设备寿命缩短C. 环境污染D. 材料强度增加二、填空题1. 金属腐蚀按机理可分为________和________两大类。
2. 在腐蚀电池中,正极发生的反应称为________,负极发生的反应称为________。
3. 为了减缓或阻止腐蚀的发生,可以采用________、________和________等方法进行防护。
4. 金属材料在含有水分的环境中,容易发生________和________,导致材料性能下降。
5. 生物腐蚀主要是由于微生物的________作用和________作用引起的。
三、判断题1. 金属腐蚀只是指金属材料在化学或电化学反应中被氧化的过程。
()2. 金属材料的腐蚀速度与环境温度、pH值、介质流动速度等因素无关。
()3. 涂层保护是一种有效的金属腐蚀防护措施,它可以隔绝金属材料与腐蚀介质的接触。
()4. 金属材料的腐蚀可以通过添加腐蚀抑制剂来减缓。
()5. 金属腐蚀对环境和人类健康没有任何负面影响。
()四、简答题1. 请简述金属腐蚀的定义及其对工业和生活的影响。
2. 描述电化学腐蚀的原理,并给出一个实际应用的例子。
3. 说明阴极保护和阳极保护的区别及其各自的应用场景。
4. 阐述涂层保护的原理及其在金属防护中的应用。
5. 讨论如何通过材料选择和设计来预防金属腐蚀。
五、论述题1. 论述材料腐蚀的类型及其对工业生产的影响,并提出有效的防护措施。
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。
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-。
腐蚀与防护习题第一章绪论1.根据你对腐蚀的理解、给材料腐蚀下一个你认为比较完善的定义。
2.简述研究金属腐蚀的主要目的和内容。
3.为什么有人把金属的高温氧化归为电化学腐蚀?4.腐蚀控制的主要方法有哪些?控制腐蚀有何意义?腐蚀可否根除? 5.腐蚀学科的发展可以划分为几个主要阶段?各阶段有何特点?6.腐蚀的分类方法有哪些?为什么要从多种角度对腐蚀进行分类?按腐蚀形态可将腐蚀分为哪些类型?7.化学腐蚀和电化学府蚀有何区别?8.试评述重量法、深度法和电流密度表征法用于腐蚀速率大小表示时的特点及适用条件。
为何这些方法不能评定局部腐蚀?局部腐蚀应该如何评定才合理?对于腐蚀速率随时间改变的均匀腐蚀情况,怎样评定腐蚀程度更为科学?请给出你认为合理的方案。
9.通过理论推导,试铜在充空气的中性水溶液中的腐蚀产物为二价铜离子,阳极腐蚀电流密度icorr=10-2A/m3。
请分别计算出以重量法和深度法表示的铜的腐蚀速率大小,并指出铜在该环境中的腐蚀等级和耐蚀情况。
第二章电化学腐蚀的基本原理1.电极电位是如何产生的?能否测量电极电位的绝对值? 2.电极体系分为几种类型?它们各有什么特点?3.化学位和电化学位有什么不同?电化学位由几个部分组成? 5.如何根据热力学数据判断金属腐蚀的倾向? 6.如何使用电极电位判断金属腐蚀的倾向? 7.什么是腐蚀电池?腐蚀电池有几种类型?8.何谓腐蚀电池?腐蚀电池和原电池有无本质区别?原因何在?9.腐蚀电池由几个部分组成?其基本过程是什么?二次反应产物对金属腐蚀有何影响?10.腐蚀电池分类的根据是什么?它可分为几大类?11.什么是异金属接触电池、浓差电池和温差电池?举例说明这三类腐蚀电池的作用?何谓标准电极电位?试指出标准电位序和电偶序的区别。
12.含有杂质的锌片在稀H2SO4中的腐蚀是电化学腐蚀,是由于锌片中的杂质形成的微电池引起的,这种说法正确吗?为什么? 13.什么是电位-pH图?举例说明它的用途及局限性。
腐蚀与防护考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 金属腐蚀的类型包括电化学腐蚀和哪种腐蚀?A. 化学腐蚀B. 物理腐蚀C. 生物腐蚀D. 机械腐蚀答案:A2. 电化学腐蚀中,阳极反应是金属的哪种行为?A. 还原B. 氧化C. 吸附D. 扩散答案:B3. 金属的钝化现象通常发生在哪种金属上?A. 铁B. 铜C. 铝D. 锌答案:C4. 以下哪种材料不是常用的防腐蚀涂料?A. 环氧树脂B. 聚氯乙烯C. 聚氨酯D. 聚四氟乙烯答案:B5. 金属腐蚀速率的快慢与下列哪个因素无关?A. 金属的纯度B. 环境的温度C. 金属的密度D. 腐蚀介质的类型答案:C6. 金属腐蚀的防护措施中不包括以下哪项?A. 采用耐腐蚀材料B. 金属表面涂层C. 金属表面抛光D. 阴极保护答案:C7. 阴极保护法中,被保护的金属作为阴极,那么牺牲阳极的材料应具有哪种特性?A. 高电位B. 低电位C. 高电阻D. 低电阻答案:B8. 以下哪种金属的腐蚀速率受温度影响最大?A. 铁B. 铜C. 铝D. 钛答案:A9. 金属的电化学腐蚀中,哪种介质会加速腐蚀过程?A. 酸性介质B. 中性介质C. 碱性介质D. 惰性介质答案:A10. 金属腐蚀的防护中,牺牲阳极法通常使用的牺牲阳极材料是哪种金属?A. 铁B. 铜C. 锌D. 镍答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 金属腐蚀的电化学腐蚀过程中,阳极发生________反应,阴极发生________反应。
答案:氧化;还原2. 金属的钝化现象是指金属表面形成一层________,从而阻止了进一步的腐蚀。
答案:致密氧化膜3. 金属腐蚀的防护措施中,________是一种有效的电化学保护方法。
答案:阴极保护4. 在金属腐蚀的防护中,________可以提供一种物理屏障,防止腐蚀介质直接接触金属表面。
答案:涂层5. 金属腐蚀速率的测定通常采用________法。
答案:失重三、简答题(每题10分,共40分)1. 简述电化学腐蚀的基本原理。
一.选择题1.(A )是材料受环境介质的化学作用而破坏的现象。
A.腐蚀B.磨损C.断裂D.磨蚀2.在以下材料失效的形式中,属于突变过程的是(C )。
A.腐蚀B.磨损C.断裂D.磨蚀3.下列属于腐蚀的特点的是(C)。
A.自发性B.普遍性C.被动性D. 隐蔽性4.腐蚀的发生是金属由高能级向低能级退化的过程,是(B)过程。
A.吸热B.放热C.升压D. 降压5.下列腐蚀类型属于化学腐蚀的是(D)。
A. 土壤腐蚀B. 电解液中腐蚀C. 海水腐蚀D. 非电解液中腐蚀6.以下物体不属于据导电能力分类的是:(D)A. 导体B. 半导体C. 绝缘体D. 电解质7.下列导体属于离子导体是:(C)。
A. 金属导体B. 半导体C. 电解质溶液D. 绝缘体8.下列不属于气体电极的是:(B)。
A. 氢电极B. 饱和甘汞电极C. 氧电极D. 氯电极9.下列哪种电极不是在实际使用中常常采用的二级参比电极。
(B)A.饱和甘汞电极(SCE)B.氢标准电极(SHE)C.银-氯化银电极D.饱和硫酸铜电极10.下列金属按其活泼性由高到低排列,次序正确的是(A)。
A. K、Na、Zn、Cu、Ag、Au;B. Cu、K、Na、Zn、Ag、Au;C. K、Na、Cu、Zn、Au、Ag;D. Cu、K、Zn、Na、Au、Ag;11.下列金属()不属于负电性贱金属。
A. K12.下列腐蚀形式(D)不属于金属的局部腐蚀A.电偶腐蚀B.应力腐蚀C.氢损伤D.析氢腐蚀。
13.下列选项(B)不是孔蚀的破坏特征。
A.破坏高度集中B.蚀孔的分布均匀C.蚀孔通常沿重力方向发展D.蚀孔小,不易发现。
14.黄铜脱锌破坏形式属于(B)。
A.电偶腐蚀B. 选择性腐蚀C. 晶间腐蚀D.缝隙腐蚀15.根据金属表面的潮湿程度,不属于大气腐蚀分类的是(C):A.干大气腐蚀B. 潮大气腐蚀C. 润大气腐蚀D.湿大气腐蚀16.以下(D)不属于影响土壤腐蚀的因素。
A.土壤电阻率B.土壤的含氧量C.土壤的pH值D.土壤的物化性质17.目前常用来解释缓蚀剂机理的理论不包括:(C)A.吸附理论;B.成膜理论;C.物理化学理论;D.电化学理论;18.缓蚀剂的分类按其作用机理来划分不包括:(B)A.阳极型缓蚀剂B.电解质型缓蚀剂C.阴极型缓蚀剂D.混合型缓蚀剂19.对于长输管道,影响最小保护电流密度的主要因素不包括:(C)A.绝缘层质量;B.土壤含水量;C.大气温度;D.土壤电阻率20.评价牺牲阳极性能优劣的指标不包括:(A)A.阴极电位;B. 电流效率;C. 阳极消耗率;D. 腐蚀特征21.管道通过粘土和砂土交接处时,由于土壤中氧浓度的不同,易发生氧浓差电池腐蚀,下列关于腐蚀部位的说法哪个是正确的( B )。
材料腐蚀与防护复习题适用于2011级材料成型与控制专业一、名词解释1.腐蚀:材料由于环境的作用而引起的破坏和变质。
2.阴极电化学保护:将被保护金属作为阴极,进行外加阴极极化以降低或防止金属腐蚀的方法。
3.活化极化:由于电极反应速度缓慢所引起的极化;电极反应是受电化学反应速度控制。
4.腐蚀疲劳:材料或构件在交变应力与腐蚀环境的共同作用下产生的脆性断裂。
5. 电极电位答:电极系统中金属与溶液之间的电位差称为该电极的电极电位。
6. 平衡电极电位答:金属和溶液界面建立一个稳定的双电层,亦即不随时间变化的电极电位,称为金属的平衡电极电位(Ee)。
7. 标准电极电位答:纯金属、纯气体(气压分压为1.01325x105pa),298K,浓度为单位活度(1mol/L),称为电极的标准电位,该标准电极的电极电位称为标准电极电位(E0)。
8. 阳极极化(阴极极化) 答:当通过电流时阳极电位向正的方向移动的现象,称为阳极极化。
(当通过电流时阴极电位向负的方向移动的现象,称为阴极极化)9. 去极化答:消除或减弱阳极和阴极的极化作用的电极过程称为去极化作用,则能消除或减弱极化的现象称为去极化。
10. 浓差极化:在电极反应过程中,如果电化学反应进行得很快,而电解质中物质传输过程很缓慢,导致反应物扩散速度不能满足电极反应速度的需要,形成浓度差,而引起电位移动;生成物从电极表面向溶液深处扩散过程的滞后,使反应物或生成物在电极表面的浓度和溶液中的浓度出现差异,形成浓度差,而引起电位移动。
11.极化:由于电极上有净电流通过,电极电位显著地偏离了未通过净电流时的起始点位的变化现象。
12.外加电流阴极保护法:将被保护金属设备与直流电源的负极相连,使之成为阴极,阳极为一个不溶性的辅助电极,利用外加阴极电流进行阴极极化,二者组成宏观电池实现阴极保护的方法。
13.牺牲阳极阴极保护法:把被保护壳体和比它更活泼的壳体相连接,在电解质溶液中构成宏观电池,依靠活泼阳极壳体不断溶解产生的阴极电流对壳体进行阴极极化的方法。
金属的腐蚀与防护练习题一、选择题1. 下列哪种金属最易发生腐蚀?A. 铝B. 铁C. 铜D. 金2. 下列哪种方法不属于金属的防护措施?A. 涂层保护B. 阴极保护C. 提高金属纯度D. 添加腐蚀剂3. 金属腐蚀的主要类型有:A. 化学腐蚀B. 电化学腐蚀C. 物理腐蚀D. A和B4. 下列哪种环境最容易导致金属腐蚀?A. 干燥空气B. 潮湿空气C. 纯净水D. 酸性溶液5. 下列哪种材料最适合作为金属防护涂层?A. 橡胶B. 塑料C. 玻璃D. 木材二、填空题1. 金属腐蚀是指金属与周围环境中的氧气、水分等发生反应,导致金属__________、__________和__________的过程。
2. 防止金属腐蚀的方法有__________、__________、__________等。
3. 电化学腐蚀分为__________和__________两种类型。
4. 在金属防护中,__________是一种常用的方法,通过在被保护金属表面施加一个外部电流,使其成为__________,从而减缓腐蚀速率。
5. 金属腐蚀的影响因素有__________、__________、__________等。
三、判断题1. 金属腐蚀只会导致金属质量减轻,不会影响其性能。
()2. 涂层保护是防止金属腐蚀最经济、最有效的方法。
()3. 提高金属纯度可以减缓金属腐蚀速率。
()4. 阴极保护只适用于海水环境。
()5. 金属腐蚀是一种自发的化学反应,无法避免。
()四、简答题1. 请简要说明金属腐蚀的危害。
2. 简述电化学腐蚀的原理。
3. 常用的金属防护措施有哪些?4. 影响金属腐蚀速率的因素有哪些?5. 如何选择合适的金属防护方法?请举例说明。
五、计算题1. 已知铁在海水中的腐蚀速率大约为0.5毫米/年,计算一块厚度为2厘米的铁板在海水中完全腐蚀所需的时间。
2. 一根铜导线的横截面积为1平方毫米,长度为10米,如果在某腐蚀性环境中,每年腐蚀掉0.01毫米的铜,计算该导线在5年内减少的横截面积。
第1章一、填空题1. 点腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀.晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀断裂、爲蚀疲劳及氢脆2. Uhlig. Hoar、NBS/BCL3.腐蚀经济二、名词解释金属腐蚀:金属在周国介质(通常是液体或气体)作用下,由于它们之间所产生的化学. 电化学反应,或者由于物理溶解作用而引起的破坏或变质。
材料腐蚀:材料受环境介质的化学、电化学和物理溶解作用产生的破坏或变质的现象。
腐蚀学:是研究腐蚀的学科。
微观腐蚀学:看眼于腐蚀现象的微观分析,建立腐蚀理论,在它的指导下,开发防蚀技术, 即材料的腐蚀与防护。
宏观腐蚀学:若眼于从整体上分析腐蚀问題,即将腐蚀现象的整体作为研究对象一系统, 考察它与社会环境之间的交互作用以及腐蚀学的经济及社会效应,腐蚀经济是农观腐蚀学的核心。
三、下列现象是否属于腐蚀,简述原因。
升华和金属因磨损失重不属于腐蚀,因为没有外部介质的作用:聚合物老化和金属表面生锈属于腐蚀,因为二者均满足腐蚀发生的材料、环境及破坏三因素。
1= i/S=l .5 X 10*3/10= 1.5 X Iff4 A/ cm21=26.8 XlO^vn/ACg/nrh) v=l .5 X IO"1 X 65.4/2 X 26.8 X 10^=1.83 g/nrhB=8.76v/ p =8.76 X 1.83/7」=2.26mm/a±L、思韦题1. 参见教材P4・5。
2. 化学腐蚀包括金属在千燥气体(或高温气体)作用下的腐蚀和金属在非电解质溶液中的腐蚀。
其反应过程的历程特点是金属表面的原子与氧化剂直接发生氧化还原反应而形成腐蚀产物,电子在金属和氧化剂之间直接传递,无腐蚀电流产生。
电化学腐蚀是金属表面与电解质溶液发生电化学反应而引超的破坏。
例如钢恢在土壤中的腐蚀。
电化学福蚀的特点是腐蚀反应过程中至少有一个阳极反应和阴极反应,衣反应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数均为电化学腐蚀,金属在电化学和应力及微生物共同作用下还会发生应力腐蚀和微生物腐蚀。
《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。
第二章金属的电化学腐蚀通常规定凡是进行氧化反应的电极称为阳极;进行还原反应的电极就叫做阴极。
由此表明,作为一个腐蚀电池,它必需包括阴极、阳极、电解质溶液和电路四个不可分割的部分。
而腐蚀原电池的工作历程主要由下列三个基本过程组成:1、阳极过程:金属溶解,以离子的形式进入溶液,并把当量的电子留在金属上;2、阴极过程:从阳极过来的电子被电解质溶液中能够吸收电子的氧化性物质所接受;3、电流的流动: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。
4、腐蚀电池的类型可以把腐蚀电池分为两大类:宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池当参与电极反应的各组分活度(或分压)都等于1,温度规定为25︒C,这种状态称为标准状态,此时,平衡电位Ee等于E0,故E0称为标准电位。
由于通过电流而引起原电池两极间电位差减小并因而引起电池工作电流强度降低的现象,称为原电池的极化作用。
当通过电流时阳极电位向正的方向移动的现象,称为阳极极化。
当通过电流时阴极电位向负的方向移动的现象,称为阴极极化。
消除或减弱阳极和阴极的极化作用的电极过程称为去极化作用或去极化过程根据控制步骤的不同,可将极化分为两类:电化学极化和浓度极化极化分类:电化学极化:电子转移步骤最慢为控制步骤所导致浓度极化:电子转移步骤快,而反应物从溶液相中向电极表面运动成产物自由电极表面向溶液相内部运动的液相传质成为控制步骤电阻极化:电流通过电解质溶液和电极表面的某种类型膜而产生的欧姆降。
产生阳极极化的原因:1、阳极的电化学极化2、阳极的浓度极化3、阳极的电阻极化。
析氢腐蚀以氢离子作为去极化剂的腐蚀过程,称为氢离子去极化腐蚀吸氧腐蚀以氧作为去极化剂的腐蚀过程,称为氧去极化腐蚀氢去极化腐蚀的特征1、阴极反应的浓度极化小,一般可以忽略。
2、与溶液PH值关系很大。
3、与金属材料的本质及表面状态有关。
4、与阴极面积有关。
5、与温度有关。
三、提高氢过电位措施1、加入析氢过电位高的合金元素;2、提高金属的纯度,消除或减少杂质;3、加入阴极缓蚀剂,如在酸性溶液中加入As、Sb、Hg、盐。
第一章测试1.热力学上材料腐蚀是自发的现象。
()A:对B:错答案:A2.腐蚀反应的实质就是金属被还原的反应。
()A:错B:对答案:A3.按照腐蚀环境分,下列哪一项不是自然环境中的腐蚀类型()。
A:微生物腐蚀B:土壤腐蚀C:缝隙腐蚀D:大气腐蚀答案:C4.下列哪些方法可以用以表示金属腐蚀速度()。
A:电流密度指标法B:目测经验方法C:深度法D:重量法答案:ACD5.金属在干燥的大气中腐蚀是一种化学反应。
()A:错B:对答案:B第三章测试1.从腐蚀电池角度分析,材料发生全面腐蚀时,各点随时间有能量起伏,能量高处为_极,能量低处为_极。
答案:2.从对金属强度和金属制品整体结构完整性的破坏程度来看,以下哪种说法是正确的?()A:不一定B:全面腐蚀比局部腐蚀大得多C:全面腐蚀和局部腐蚀破坏程度一样D:局部腐蚀比全面腐蚀大得多答案:A3.点蚀是一种小阴极大阳极腐蚀电池引起的阳极区高度集中的局部腐蚀形式。
()A:对B:错答案:B4.几乎所有的腐蚀性介质都有可能引起金属的缝隙腐蚀。
()A:错B:对答案:A5.纽约著名的自由女神铜像内部的钢铁支架发生的严重腐蚀就是因为发生了以下哪种腐蚀类型。
()A:晶间腐蚀B:点蚀C:电偶腐蚀D:缝隙腐蚀答案:D第四章测试1.应力腐蚀开裂是指金属材料在受_作用下,在_介质中发生的脆性断裂现象。
答案:2.一般认为发生SCC需要同时具备哪些条件?()A:拉伸应力B:敏感材料C:特定介质D:压缩应力答案:BCD3.SCC是一种典型的瞬时断裂。
()A:错B:对答案:B4.氢致开裂是原子氢在合金晶体结构内的渗入和扩散所导致的脆性断裂的现象。
()A:对B:错答案:B5.氢的扩散与富集包括____________。
答案:第五章测试1.根据大气中水汽含量可以把大气腐蚀分为“干大气腐蚀”、“潮大气腐蚀”和“湿大气腐蚀”。
()A:对B:错答案:A2.杂散电流引起的腐蚀是土壤腐蚀的常见形式。
()A:对B:错答案:A3.海水腐蚀最严重的区域是()A:潮差带B:海平面C:飞溅带D:全浸带答案:C4.钢筋阻锈剂按作用机理可以分为_、_、___。
材料腐蚀与防护复习题适用于材料成型与控制专业一、名词解释1、腐蚀:材料与所处环境介质之间发生作用而引起材料的变质和破坏。
2、腐蚀原电池:只能导致金属材料破坏而不能对外界作功的短路原电池;特点:1. 阳极反响都是金属的氧化反响,造成金属材料的破坏 2. 反响最大限度的不可逆3. 阴、阳极短路,不对外做功3.腐蚀电池的工作环节:1.阳极反响通式:Me→Men++ne 可溶性离子,如 Fe-2e=Fe2+ ;2.阴极反响通式:D+me=[D.me] 2H++2e=H2 析氢腐蚀或氢去极化腐蚀;3.电流回路金属局部:电子由阳极流向阴极溶液局部:正离子由阳极向阴极迁移4. 形成腐蚀电池的原因:金属方面:成分不均匀;外表状态不均匀;组织结构不均匀;应力和形变不均匀;“亚微观〞不均匀;环境方面:金属离子浓度差异;氧浓度的差异;温度差异5.交换电流密度:当电极反响处于平衡时,电极反响的两个方向进行的速度相等,此时按两个反响方向进行的阳极反响和阴极反响的电流密度绝对值叫做交换电流密度。
6.电动序:将各种金属的标准电位 E0 的数值从小到大排列起来,就得到“电动序〞。
7.腐蚀电位:金属在给定腐蚀体系中的电极电位。
电偶序:在某给定环境中,以实测的金属和合金的自然腐蚀电位上下,依次排列的顺序8.电化学腐蚀倾向的判断:自由焓准那么当△G<0,那么腐蚀反响能自发进行。
|Δ G|愈大那么腐蚀倾向愈大。
当△G= 0,腐蚀反响到达平衡。
当△G> 0,腐蚀反响不能自发进行。
9. 电极:金属浸于电解质溶液中所组成的系统。
10. 电位:金属和溶液两相之间的电位差叫做电极系统的绝对电极电位,简称电位,记为E。
11.电极电位:电极系统中金属与溶液之间的电位差称为该电极的电极电位。
11、平衡电位:当电极反响到达平衡时,电极系统的电位称为平衡电位,记为 Ee 意义:当电极系统处于平衡电位时,电极反响的正逆方向速度相等,净反响速度为零。