06級(jí)金屬電化學(xué)腐蝕與防護(hù)

1、06級(jí)金屬電化學(xué)腐蝕與防護(hù)教學(xué)大綱課程編號(hào)：課程名稱：金屬電化學(xué)腐蝕與防護(hù) Electrochemical Corrosion and Protection of metal適用專業(yè)：06級(jí)材料科學(xué)與技術(shù)，化學(xué)工程與工藝，環(huán)境工程總學(xué)時(shí)：32 總學(xué)分：2一目的與任務(wù)：本門課程為材料科學(xué)與工程，化學(xué)工程與工藝，環(huán)境工程等專業(yè)的專業(yè)課。課程系統(tǒng)的講述了金屬材料腐蝕的基本規(guī)律和作用機(jī)理腐蝕控制的根本原理和具體應(yīng)用技術(shù)。主要內(nèi)容包括金屬電化學(xué)腐蝕熱力學(xué)金屬電化學(xué)腐蝕動(dòng)力學(xué)均勻腐蝕和金屬鈍化，以及在各種不同過(guò)程下的腐蝕與保護(hù)的處理技術(shù)。通過(guò)本門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠比較深入的理解和掌握什么是金屬的腐蝕？

2、腐蝕發(fā)生的條件過(guò)程和機(jī)理是什么？應(yīng)該采取何種手段和措施來(lái)預(yù)防和控制金屬的腐蝕？在教學(xué)中要特別注意培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。要采取啟發(fā)分析和研討式的授課方式形成師生的同步互動(dòng)；開(kāi)拓學(xué)生的思維和創(chuàng)造能力，把課堂變成學(xué)術(shù)研究的會(huì)場(chǎng)。講授中要緊密結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際和科學(xué)技術(shù)前沿領(lǐng)域的最新發(fā)展成果，使學(xué)生能夠腳踏實(shí)地，站的更高，看得更遠(yuǎn)，畢業(yè)后能夠勝任愉快的完成自己的本職工作，并為更深一步的研究和發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。二課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排（一） 課程內(nèi)容1. 第一部分講述腐蝕熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的基本理論，以及與金屬腐蝕相關(guān)的電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)（1）電極體系和電極電位要了解電極體系的組成，電極反應(yīng)及其分類，電極電

3、位及其構(gòu)成，平衡電極電位和能斯特方程。要能夠準(zhǔn)確的寫出電極反應(yīng)，計(jì)算電極和電池的電動(dòng)勢(shì)，并能夠用能斯特方程求解平衡電極電位。（2）金屬在介質(zhì)中的腐蝕傾向 要掌握熱力學(xué)判據(jù)和電化學(xué)腐蝕判據(jù)的基本原理，并能用吉布斯自由能的變化化學(xué)位的變化和金屬電極電位的高低來(lái)判斷金屬的電化學(xué)腐蝕傾向。（3）腐蝕原電池 要清楚腐蝕原電池的概念，組成，特點(diǎn)和類型，能夠清楚的控制腐蝕原電池的構(gòu)成和發(fā)展。（4）電位-PH圖 要使同學(xué)懂得電位-PH圖是表示不同物質(zhì)熱力學(xué)平衡關(guān)系的電化學(xué)相圖。它源于實(shí)踐，經(jīng)實(shí)驗(yàn)而構(gòu)成，是一種理想狀態(tài)的表述。要明了它的繪制過(guò)程和適用范圍。（5）電極的極化 明確電極的極化條件特點(diǎn)種類，產(chǎn)生極化的

4、原因和類型，了解極化曲線及其測(cè)量的具體方式。（6）電化學(xué)極化與濃度極化 要明白電化學(xué)極化的基本理論和B-V方程的推導(dǎo)過(guò)程和具體應(yīng)用，掌握濃度極化濃度極化與電化學(xué)極化的混合控制理論和具體方法。（7）腐蝕金屬電極的極化行為 要了解活化極化控制的腐蝕體系的極化行為，與陰極過(guò)程由濃度極化控制時(shí)腐蝕金屬電極的極化，從理論上控制和消除腐蝕形成的條件基礎(chǔ)。2.第二部分 講述氫氧的去極化腐蝕，金屬的鈍化和各種常見(jiàn)的局部腐蝕的規(guī)律與特點(diǎn)，以及自然環(huán)境及化工生產(chǎn)中的腐蝕。 （1）析氫腐蝕和吸氧腐蝕 掌握析氫和吸氧腐蝕的機(jī)理。明了氫氧的去極化腐蝕的原理和過(guò)程。（2）均勻腐蝕 懂得什么是均勻腐蝕。明了均勻腐蝕速度計(jì)算

5、方法。（3）金屬的鈍化 了解金屬的鈍化現(xiàn)象，清楚陽(yáng)極鈍化Flade電位和腐蝕金屬的自鈍化。掌握金屬的鈍化理論，知道影響金屬鈍化的因素。（4）局部腐蝕 清楚電偶腐蝕點(diǎn)腐蝕縫隙腐蝕絲狀腐蝕晶間腐蝕應(yīng)力腐蝕和選擇性腐蝕的基本原理主要特征影響因素和防止措施。懂得如何從根本上控制局部腐蝕的危害。(5)自然環(huán)境中金屬的腐蝕 明了金屬在自然水土壤大氣和微生物中腐蝕的過(guò)程機(jī)理主要特征和影響因素。知道如何采取具體的防護(hù)和控制措施來(lái)抑制金屬的腐蝕。（6）化工生產(chǎn)中的腐蝕 要掌握在不同種類的化工生產(chǎn)中，所存在的不同腐蝕類型。懂得如何針對(duì)不同的腐蝕類型，采取有效的防護(hù)措施。3.第三部分 講述金屬腐蝕的電化學(xué)防護(hù)技術(shù)，

6、緩蝕劑技術(shù)，表面層技術(shù)，以及防腐設(shè)計(jì)和腐蝕的檢測(cè)與監(jiān)測(cè)技術(shù)。 （1）電化學(xué)保護(hù) 懂得陽(yáng)極和陰極保護(hù)的基本原理，主要控制參數(shù)。能夠進(jìn)行有效的電化學(xué)保護(hù)。（2）緩蝕劑 要明白各種不同類型緩蝕劑的緩蝕機(jī)理和影響因素。要懂得如何在實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行有效的緩蝕處理（3）防腐蝕表面層技術(shù)要了解各種不同類型表面層技術(shù)的不同保護(hù)機(jī)理和處理技術(shù)。明確如何進(jìn)行實(shí)際工程的操作處理。（4）防腐蝕設(shè)計(jì) 清楚正確選材的原則步驟，懂得材料設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)的具體要求和實(shí)施。能夠有效合理的選擇防腐蝕的具體操作方案。（5）腐蝕試驗(yàn)檢測(cè)與監(jiān)測(cè) 明確點(diǎn)腐蝕試驗(yàn)晶間腐蝕試驗(yàn)應(yīng)力腐蝕破裂試驗(yàn)的操作過(guò)程檢測(cè)方式。懂得如何進(jìn)行實(shí)際的檢測(cè)和

7、監(jiān)測(cè)。（二）學(xué)時(shí)安排 1.第一講（2學(xué)時(shí)） （1）第1章緒論； （2）第2章金屬電化學(xué)腐蝕熱力學(xué) 2.1極化體系和電極電位 2.2金屬在介質(zhì)中的腐蝕傾向 教學(xué)重點(diǎn)：金屬在介質(zhì)中的腐蝕傾向 教學(xué)難點(diǎn)：電極電位2.第二講（2學(xué)時(shí)） (1)第2章金屬電化學(xué)腐蝕熱力學(xué) 2.3腐蝕原電池； 2.4電位-PH圖及其在腐蝕研究中的應(yīng)用； （2）第3章金屬電化學(xué)腐蝕過(guò)程動(dòng)力學(xué) 3.1電極的極化現(xiàn)象； 教學(xué)重點(diǎn)：電極的極化現(xiàn)象； 教學(xué)難點(diǎn)：電位-PH圖的繪制； 3.第三講（2學(xué)時(shí)） （1）第3章金屬電化學(xué)腐蝕過(guò)程動(dòng)力學(xué) 3.2電化學(xué)極化與濃度極化； 3.3共軛體系與腐蝕電位；3.4腐蝕金屬電極的極化行為； 教學(xué)

8、重點(diǎn)：腐蝕金屬電極的極化行為； 教學(xué)難點(diǎn)：電化學(xué)極化B-V方程的導(dǎo)出4.第四講(2學(xué)時(shí)) （1）第3章金屬電化學(xué)腐蝕過(guò)程動(dòng)力學(xué) 3.5伊文思極化圖及其應(yīng)用； 3.6電化學(xué)腐蝕的陰極過(guò)程； （2）第4章均勻腐蝕和金屬鈍化 4.1均勻腐蝕的概念； 4.2均勻腐蝕速度表示； 4.3金屬的鈍化； 教學(xué)重點(diǎn)：電化學(xué)腐蝕的陰極過(guò)程； 教學(xué)難點(diǎn)：均勻腐蝕速度計(jì)算5.第五講（2學(xué)時(shí)） （1）第4章均勻腐蝕和金屬鈍化 4.3金屬鈍化； （2）第5章局部腐蝕 5.1電偶腐蝕； 5.2點(diǎn)腐蝕； 5.3縫隙腐蝕與絲狀腐蝕； 教學(xué)重點(diǎn)：Flade電位與金屬鈍化態(tài)的穩(wěn)定性； 教學(xué)難點(diǎn)：金屬鈍化理論；6.第六講（2學(xué)時(shí)）

9、（1）第5章局部腐蝕 5.4晶間腐蝕； 5.5應(yīng)力作用下的局部腐蝕； 5.6選擇性腐蝕； 教學(xué)重點(diǎn)：應(yīng)力作用下的局部腐蝕； 教學(xué)難點(diǎn)：腐蝕疲勞；7.第七講（2學(xué)時(shí)） 第6章自然環(huán)境中金屬的腐蝕 6.1金屬在自然水中的腐蝕； 6.2土壤腐蝕； 教學(xué)重點(diǎn)：海水腐蝕； 教學(xué)難點(diǎn)：海水腐蝕的電化學(xué)特征；8.第八講（2學(xué)時(shí)） 第6章自然環(huán)境中金屬的腐蝕 6.3大氣腐蝕；6.4微生物腐蝕； 教學(xué)重點(diǎn)：大氣腐蝕的過(guò)程機(jī)理和特征； 教學(xué)重點(diǎn)：微生物腐蝕； 9.第九講（2學(xué)時(shí)） 第7章化工生產(chǎn)中的腐蝕 7.1化工生產(chǎn)中的腐蝕與防護(hù)； 7.2無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)中的腐蝕與防護(hù)； 7.3有機(jī)化工生產(chǎn)中的腐蝕與防護(hù)； 教學(xué)重

10、點(diǎn)：無(wú)機(jī)化工生產(chǎn)中的腐蝕與防護(hù)； 教學(xué)難點(diǎn)：化肥工業(yè)中的腐蝕與防護(hù)；10.第十講（2學(xué)時(shí)） 第8章電化學(xué)保護(hù) 8.1電化學(xué)保護(hù)概述； 8.2陰極保護(hù)；8.3陽(yáng)極保護(hù)； 教學(xué)重點(diǎn)：陰極保護(hù)； 教學(xué)難點(diǎn)：犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)法； 11.第十一講（2學(xué)時(shí)） 第9章 緩蝕劑 9.1 概述； 9.2 緩蝕劑的緩蝕作用機(jī)理； 9.3 緩蝕作用的影響因素； 9.4緩蝕劑的應(yīng)用； 教學(xué)重點(diǎn)：緩蝕劑的緩蝕作用機(jī)理； 教學(xué)難點(diǎn)：緩蝕劑的電化學(xué)機(jī)理 12.第十二講（2學(xué)時(shí)） 第10章 防腐蝕表面層技術(shù) 10.1金屬鍍層防護(hù)技術(shù)； 10.2 金屬表面轉(zhuǎn)化層技術(shù)； 教學(xué)重點(diǎn)：電鍍技術(shù)； 教學(xué)難點(diǎn)：金屬的氧化技術(shù)； 13.第

11、十三講（2學(xué)時(shí)） （1）第10章 防腐蝕表面層技術(shù) 10.3 金屬覆蓋層； 10.4 熱噴涂技術(shù)； （2）第11章 防腐蝕設(shè)計(jì) 11.1 金屬材料的正確選擇； 教學(xué)重點(diǎn)：金屬材料的正確選擇； 教學(xué)難點(diǎn)：熱噴涂技術(shù)； 14.第十四講（2學(xué)時(shí)） 第11章 防腐蝕設(shè)計(jì) 11.1 金屬材料的正確選擇； 11.2 防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 教學(xué)重點(diǎn)：金屬材料的正確選擇； 教學(xué)難點(diǎn)：防腐蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 15.第十五講（2學(xué)時(shí)） （1） 第11章 防腐蝕設(shè)計(jì) 11.3 工藝流程選擇； 11.4 防腐蝕方法的選擇； （2）第12章 腐蝕試驗(yàn)檢測(cè)與監(jiān)測(cè) 12.1 幾種典型局部腐蝕的腐蝕試驗(yàn)； 12.2腐蝕的檢測(cè)與監(jiān)測(cè)；

12、教學(xué)重點(diǎn)：腐蝕的檢測(cè)與監(jiān)測(cè)；教學(xué)難點(diǎn)：晶間腐蝕試驗(yàn)； 16.第十六講（2學(xué)時(shí)） 第12章 腐蝕試驗(yàn)檢測(cè)與監(jiān)測(cè) 常用的腐蝕檢測(cè)監(jiān)控技術(shù)； 教學(xué)重點(diǎn)：滲透法與線性極化電阻； 教學(xué)難點(diǎn)：腐蝕電位監(jiān)測(cè)；（三）課程總學(xué)時(shí)分配表 序號(hào)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)分配理論實(shí)踐實(shí)驗(yàn)上機(jī)實(shí)訓(xùn)其他112.12.2金屬電化學(xué)腐蝕熱力學(xué)222.32.43.1金屬電化學(xué)腐蝕動(dòng)力學(xué)233.23.33.4金屬電化學(xué)腐蝕動(dòng)力學(xué)243.53.64.1-4.3均勻腐蝕和金屬鈍化254.3局部腐蝕26局部腐蝕276.16.2自然環(huán)境中金屬的腐蝕286.36.4自然環(huán)境中金屬的腐蝕297化工生產(chǎn)中的腐蝕2108電化學(xué)保護(hù)2119緩蝕劑21210

13、.110.2防腐蝕表面層技術(shù)21310.310.411.1防腐蝕表面層技術(shù)21411.111.2防腐蝕設(shè)計(jì)21511.311.412.112.2防腐蝕設(shè)計(jì)216腐蝕試驗(yàn)檢測(cè)與監(jiān)控2三考核與成績(jī)?cè)u(píng)定 本課程為考試科目，平時(shí)成績(jī)不少于三次，占總成績(jī)的20，期末考試占總成績(jī)的80。成績(jī)?cè)u(píng)定采用百分制，60分為及格。四教學(xué)大綱編寫說(shuō)明1. 本課程的教學(xué)環(huán)節(jié)包括：課堂講授（采用多媒體課件）學(xué)生自學(xué)習(xí)題答疑期中和期末考試。要求學(xué)生做到課前認(rèn)真預(yù)習(xí)課堂認(rèn)真聽(tīng)講課后認(rèn)真復(fù)習(xí)，能夠獨(dú)立完成作業(yè)，對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容吸收消化。2. 習(xí)題課和課外作業(yè)是培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的重要環(huán)節(jié)，在教學(xué)中應(yīng)予以足夠重視。要著重培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和想象能力，使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)分析綜合歸納演繹概括類比等重要思想方法，同時(shí)要重視培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考創(chuàng)新和自學(xué)的能力。3. 通過(guò)本課程的教學(xué)，使學(xué)生了解電化學(xué)腐蝕的機(jī)理，認(rèn)識(shí)電化學(xué)腐蝕的規(guī)律，掌握腐蝕控制與防護(hù)的最新技術(shù)，獲得解決金屬電化學(xué)腐蝕方面的實(shí)際能力，為參加工作走向社會(huì)打下良好的基礎(chǔ)。五