材料的腐蝕與防護(hù)

1、身身 邊邊 的的 腐腐 蝕蝕課程名：課程名：材料腐蝕與防護(hù)材料腐蝕與防護(hù) 材料成形技術(shù)基礎(chǔ)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)班班 級(jí)：級(jí)：姓姓 名名學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)：腐蝕是能量降低過(guò)程自發(fā)性自發(fā)性金屬最低能級(jí)狀態(tài)為化合物，且處于腐蝕環(huán)境中普遍性普遍性發(fā)展速度緩慢，表現(xiàn)形式不易被察覺(jué)隱蔽性隱蔽性讓我們走出課堂，感受讓我們走出課堂，感受身邊的的腐蝕吧！身邊的的腐蝕吧！一、室內(nèi)一、室內(nèi) 室內(nèi)腐蝕現(xiàn)象主要分析了寢室和實(shí)驗(yàn)室2種不同的環(huán)境中存在的腐蝕現(xiàn)象！一、室內(nèi)一、室內(nèi)（一）寢室（一）寢室 桃園，有著悠久歷史的一大學(xué)生園區(qū)，坐落于綠樹(shù)掩映的文淵湖畔，空氣清新，氧氣富足；又位于氣候潮濕的重慶，氣候溫潤(rùn)，加之居住著高密度的大學(xué)

2、生，為寢室內(nèi)的裝修材料的腐蝕創(chuàng)造了良好的環(huán)境?，F(xiàn)在請(qǐng)跟隨我一起走進(jìn)桃園寢室里存在的神奇的腐蝕現(xiàn)象！一、室內(nèi)一、室內(nèi)銹跡斑斑的門把手一、室內(nèi)一、室內(nèi)腐蝕失去使用性能的門栓長(zhǎng)了綠毛的掛鉤一、室內(nèi)一、室內(nèi)布滿銹跡的鐵鏈從以上幾組圖可以看出，鐵在我們的日常使用中隨處可見(jiàn)，比較活潑的鐵在潮濕溫潤(rùn)的環(huán)境中被腐蝕也并不新鮮。這5組腐蝕現(xiàn)象都有一個(gè)共同的腐蝕原理氧化?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式： 2Fe+O3=Fe2O3一、室內(nèi)一、室內(nèi)除了與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng)外，還存在微動(dòng)腐蝕，比如左圖中將門栓固定在門上而使用的螺絲，細(xì)心觀察不難發(fā)現(xiàn)螺絲周圍的孔比之前增大了，這就是微動(dòng)腐蝕。由于磨損與氧化相互作用，致使微動(dòng)腐蝕加速進(jìn)行。

3、一、室內(nèi)一、室內(nèi)微動(dòng)腐蝕的避免方法： 1、避免可能引起微動(dòng)的連接方式，如采用焊接、粘結(jié)等使部件連接成一個(gè)整體。這是最可靠的辦法。2、接觸表面進(jìn)行潤(rùn)滑可以消除微動(dòng)腐蝕的磨損過(guò)程。3、接觸表面加入隔離或襯墊材料。4、增加接觸面的法向載荷或增加表面粗糙度，阻止接觸面之間的微動(dòng)。5、合理選材和表面強(qiáng)化，提高接觸材料的硬度。一、室內(nèi)一、室內(nèi)（二）實(shí)驗(yàn)室（二）實(shí)驗(yàn)室 實(shí)驗(yàn)室，一個(gè)神奇的地方，一個(gè)創(chuàng)造奇跡的地方。實(shí)驗(yàn)室里使用的各種實(shí)驗(yàn)器材為腐蝕提供了可能，實(shí)驗(yàn)室里存在著酸、堿以及其他腐蝕性試劑等為腐蝕創(chuàng)造了良好的環(huán)境！一、室內(nèi)一、室內(nèi)被腐蝕的電子天平一、室內(nèi)一、室內(nèi)電子天平是一種常用的稱量工具，可以精確到小

4、數(shù)點(diǎn)后四位。該電子天平主要稱量固體藥品如：高錳酸鉀、KNO3等。由于稱量過(guò)程中不小心講藥品灑落到天平上就造成了該類化學(xué)腐蝕。這類化學(xué)腐蝕主要是藥品與儀器發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而造成的。一、室內(nèi)一、室內(nèi)毀容的扳手面目全非的鐵架臺(tái)藥品與儀器直接接觸造成的腐蝕隨處可見(jiàn)。一、室內(nèi)一、室內(nèi)鋁板上的孔洞左圖為點(diǎn)蝕，又稱小孔腐蝕。是一種腐蝕集中在金屬表面的很小范圍內(nèi)并深入到金屬內(nèi)部的小孔狀腐蝕形態(tài)，蝕孔直徑小、深度深。一、室內(nèi)一、室內(nèi)點(diǎn)蝕發(fā)生的條件：1、多發(fā)生在表面容易鈍化的金屬材料（如不銹鋼、Al）或表面有陰性鍍層的金屬（如鍍Sn、Ni）上；2、點(diǎn)蝕發(fā)生于有特殊離子的腐蝕介質(zhì)中；3、發(fā)生在特定的臨界點(diǎn)位以上。防止點(diǎn)

5、蝕的措施：1、改善介質(zhì)條件；2、選用耐點(diǎn)蝕的合金材料；3、鈍化材料表面；4、陰極保護(hù)。二、室外二、室外二、室外二、室外二、室外二、室外二、室外二、室外二、室外二、室外 金屬材料露至于大氣環(huán)境中，金屬材料露至于大氣環(huán)境中，由于大氣環(huán)境復(fù)雜，可能會(huì)發(fā)生由于大氣環(huán)境復(fù)雜，可能會(huì)發(fā)生大氣腐蝕、土壤腐蝕、微生物腐大氣腐蝕、土壤腐蝕、微生物腐蝕等。蝕等。二、室外二、室外（一）、大氣腐蝕（一）、大氣腐蝕 大氣中、金屬材料的腐蝕速度、腐蝕特征和控制因素隨大氣條件而變化。引起大氣腐蝕的主要成分是水和氧。 大氣腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕，遵從電化學(xué)腐蝕的一般規(guī)律；由于電解液膜比較薄，而且常常干濕交替，所以大氣腐蝕的電極

6、過(guò)程又有自身的特點(diǎn)。二、室外二、室外1、大氣腐蝕初期的腐蝕機(jī)理：當(dāng)金屬表面形成了連續(xù)的電解液薄膜時(shí)，就開(kāi)始了電化學(xué)腐蝕過(guò)程：（1）陰極過(guò)程： O2+2H2O+4e 4OH- (2) 陽(yáng)極過(guò)程：在薄液膜下，大氣腐蝕陽(yáng)極過(guò)程受到阻礙，陽(yáng)極鈍化及金屬離子水化過(guò)程為主轉(zhuǎn)變?yōu)檠跞O化為主。 二、室外二、室外2、銹層形成后的腐蝕機(jī)理：（1）陽(yáng)極反應(yīng)發(fā)生在金屬/Fe3O4界面上： Fe Fe2+2e (2) 陰極反應(yīng)發(fā)生在Fe3O4 /FeOOH界面上： 8FeOOH+ Fe2+2e 3 Fe3O4 +4H2O即銹層發(fā)生了Fe3+ Fe2+ 的還原反應(yīng)，銹層參與了陰極反應(yīng)過(guò)程。銹層干燥了，大氣中氧的作用下銹

7、層內(nèi)的Fe2+重新氧化成Fe3+，即反應(yīng)：4 Fe3O4+O2+6H2O 12FeOOH干濕交替下，帶有銹層的鋼腐蝕被加速。二、室外二、室外防止大氣腐蝕的措施： 1、提高材料的耐蝕性； 2、表面涂層保護(hù)； 3、改變局部大氣環(huán)境； 4、合理設(shè)計(jì)和環(huán)境保護(hù)。二、室外二、室外（二）微生物腐蝕（二）微生物腐蝕微生物腐蝕是指在微生物生命活動(dòng)參與下所發(fā)生的腐蝕過(guò)程。凡是同水、土壤或濕潤(rùn)空氣相接觸的金屬設(shè)施，都有可能遭到微生物腐蝕。與腐蝕有關(guān)的主要微生物特征（P165）見(jiàn)下表：二、室外二、室外二、室外二、室外防止微生物腐蝕的措施：1、使用殺菌劑或抑菌劑；2、改變環(huán)境條件抑制微生物生長(zhǎng)；3、覆蓋防護(hù)法；4、陰

8、極保護(hù)。二、室外二、室外（三）土壤腐蝕（三）土壤腐蝕 埋在土壤中的金屬及其構(gòu)建的腐蝕稱作土壤腐蝕。 土壤腐蝕是現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)和生活中最重要的實(shí)際腐蝕問(wèn)題之一。二、室外二、室外 博物館中很多出土的金屬文物都被不同程度的腐蝕，土壤腐蝕為最主要的形式。為此，我去了九龍坡的巴人博物館取樣，特選幾件巫山出土的文物。銅壺東漢巫山土城坡二、室外二、室外 以上三件文物有東漢、戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的，保留至今雖比較完整，但表面不難看出已被腐蝕： 由于常年埋于土壤中，不僅發(fā)生了微生物腐蝕，還發(fā)生了土壤腐蝕：二、室外二、室外 陽(yáng)極過(guò)程接近于大氣腐蝕的陽(yáng)極行為，陽(yáng)極過(guò)程因鈍化和離子水化的困難而有很大的極化。 陰極過(guò)程主要是氧的去極化，在某些情況下，微生物可能與陰極還原過(guò)程。二、室外二、室外土壤腐蝕影響因素： 1、孔隙度（透氣性） 2、水含量 3、電阻率 4、酸度 5、鹽含量三、材料成型工藝三、材料成型工藝 前面展示的圖片中，我們看到了具有不同形狀的器件：罐狀、板材等形狀以及一些器件通過(guò)螺絲等連接起來(lái)，這些過(guò)程都利用了一系列材料成形技術(shù)。 利用較多的鑄造：如前面展示的那幾件出土文物；鍛造制備一些板材等，如管道等；還有利用焊接等連接手段，使得部件很好的服務(wù)于我們的生活。四、綜述四、綜述 材料的成型技術(shù)使得原材料