《金屬腐蝕與防護(hù)》課程教學(xué)大綱

1、金屬腐蝕與防護(hù)教學(xué)大綱課程名稱：金屬腐蝕與防護(hù) 課程英文名稱：Corrosion and Protection of Metal課程編碼：0902ZY014 課程類別/性質(zhì)：專業(yè)/選修學(xué) 分： 2 總學(xué)時(shí)/理論/實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）：32開課單位： 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 適用專業(yè)：環(huán)境工程先修課程： 無機(jī)及分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、儀器分析、物理化學(xué)、微生物學(xué)、化工原理 一、課程簡介 金屬腐蝕與防護(hù)是環(huán)境工程專業(yè)一門專業(yè)選修課程，主要闡述金屬腐蝕的危害和防腐的重要意義、金屬腐蝕與防護(hù)的基本概念，腐蝕的分類和腐蝕形態(tài)以及電化學(xué)腐蝕的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)，典型電化學(xué)腐蝕過程、原理及規(guī)律，局部腐蝕、影響腐蝕的因素及緩蝕技

2、術(shù)。是指導(dǎo)腐蝕監(jiān)測、腐蝕與防護(hù)的理論與實(shí)踐的基礎(chǔ)。課程內(nèi)容包括四部分：金屬腐蝕基礎(chǔ)、電化學(xué)腐蝕熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)、典型腐蝕過程及基本規(guī)律、腐蝕影響因素、防腐蝕設(shè)計(jì)及緩蝕技術(shù)。其中核心內(nèi)容是電化學(xué)腐蝕熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)。該課程是綜合性較強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科，必須全面地運(yùn)用無機(jī)及分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)生物化學(xué)、微生物學(xué)、化工原理及數(shù)學(xué)、物理等多種學(xué)科知識來闡述金屬腐蝕的過程、機(jī)理、規(guī)律及影響因素和控制措施。要求學(xué)生學(xué)習(xí)該課程后，掌握腐蝕與防護(hù)的基礎(chǔ)知識、基本過程及原理；具備開展污水集輸與處理等環(huán)境工程中環(huán)保設(shè)施的題腐蝕機(jī)理分析、腐蝕測試、腐蝕監(jiān)測的能力；形成金屬腐蝕與防護(hù)與安全生產(chǎn)、環(huán)境工程設(shè)計(jì)、環(huán)境污染與

3、防治密切相關(guān)的理念。保證學(xué)生達(dá)成專業(yè)的相應(yīng)畢業(yè)要求。二、課程教學(xué)目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握金屬腐蝕與防護(hù)的基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)金屬腐蝕問題、分析金屬腐蝕機(jī)理、解決金屬腐蝕問題的能力，樹立金屬腐蝕與防護(hù)在環(huán)境工程領(lǐng)域具有重要作用的理念。為學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程排水管道工程、環(huán)境工程施工與管理、環(huán)境工程設(shè)計(jì)等打下堅(jiān)實(shí)的防腐設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)。1價(jià)值目標(biāo)（或稱育人目標(biāo)）：（1）通過本課程教學(xué)，使學(xué)生深刻認(rèn)識到掌握“金屬腐蝕與防護(hù)”的重要性及其有國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系，樹立生產(chǎn)安全意識及環(huán)保意識；（2）通過介紹該課程涉及領(lǐng)域的專業(yè)名人、專家學(xué)者、專業(yè)歷史及發(fā)展現(xiàn)狀等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生“求實(shí)、創(chuàng)新”

4、精神；（3）培養(yǎng)出具有良好的職業(yè)道德和鉆研精神，具有愛國敬業(yè)精神的“四有”防腐專業(yè)人才。2知識和能力目標(biāo)：（1）掌握金屬腐蝕與防護(hù)的基本概念，腐蝕的基本過程、腐蝕的熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)因素，掌握金屬腐蝕與防護(hù)的基本過程、規(guī)律及原理（畢業(yè)要求1-4）；（2）能夠開展腐蝕速度監(jiān)測，腐蝕類型及機(jī)理分析，針對性的選擇高效腐蝕控制技術(shù)及防腐設(shè)計(jì)。（畢業(yè)要求3-1）。 三、課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配課程教學(xué)包括課堂教學(xué)、課堂研討、課堂及課后習(xí)題三部分，包括8章的理論教學(xué)內(nèi)容。課內(nèi)理論教學(xué)32學(xué)時(shí)（詳見本大綱第四部分）。課堂理論教學(xué)內(nèi)容、要求及學(xué)時(shí)分配如下：課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)習(xí)要求章節(jié)內(nèi)容思政融入點(diǎn)要 求學(xué)時(shí)支撐畢業(yè)要

5、求指標(biāo)點(diǎn)理解掌握分析與應(yīng)用緒 論第一節(jié) 金屬腐蝕與防護(hù)的重要性1、介紹金屬腐蝕與防護(hù)與國家GDP、安全生產(chǎn)、環(huán)保、科技間的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)精神、專業(yè)精神；2、介紹國內(nèi)外“金屬腐蝕與防護(hù)”對比、接受國內(nèi)本學(xué)科作業(yè)的名人;柯偉、侯保榮、薛群基等院士的故事，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)奮圖強(qiáng)、為祖國科技、安全生產(chǎn)保駕護(hù)航的責(zé)任心及學(xué)習(xí)激情。中中中2第二節(jié) 金屬腐蝕過程高高高第三節(jié) 金屬腐蝕速度的表示方法高高高第四節(jié) 金屬腐蝕學(xué)科的研究內(nèi)容和任務(wù)中中中第一章：金屬腐蝕傾向判斷第一節(jié) 電極電位在介紹電位-pH圖時(shí)，希望學(xué)生能學(xué)習(xí)比利時(shí)學(xué)者布拜，能勇于攀登科學(xué)高峰，勇于創(chuàng)新，要有文化自信，爭取在電位-pH圖譜中為人類做

6、點(diǎn)貢獻(xiàn)。高低中4第二節(jié) 金屬腐蝕傾向判斷高中中第三節(jié) 平衡電位與非平衡電位高高高第四節(jié) 電位-pH圖與腐蝕原電池高高高第二章：電化學(xué)腐蝕動(dòng)力第一節(jié) 腐蝕速度與極化作用1、介紹電化學(xué)儀器時(shí)，介紹國內(nèi)外電化學(xué)工作站的差距，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)、創(chuàng)新精神；2、介紹腐蝕速度的電化學(xué)測定方法時(shí)，激發(fā)同學(xué)們的探索精神、工匠精神。高高高8第二節(jié) 極化曲線高中低第三節(jié) 極化的原因和類型高高高第四節(jié) 電化學(xué)極化高中低第五節(jié) 濃度極化高低中第六節(jié) 陽極極化與陰極極化高中中第七節(jié) 腐蝕電池的作用高高高第八節(jié) 極化曲線的測量方法中中中第九節(jié) 腐蝕電池作用的圖解分析高中中第十節(jié) 電化學(xué)腐蝕的控制因素中中中第十一節(jié) 腐蝕極化圖

7、的應(yīng)用中中中第十二節(jié) 測定腐蝕速度的電化學(xué)方法高高高第三章：氫去極化與氧去極化腐蝕 第一節(jié) 電化學(xué)腐蝕的陰極過程中中中4第二節(jié) 氫去極化腐蝕高中低第三節(jié) 氧去極化腐蝕高高高第四節(jié) 氫、氧去極化腐蝕的比較 高中低第四章：金屬的鈍化第一節(jié) 鈍化作用與鈍化理論1、針對金屬鈍化這一部分內(nèi)容“理論未統(tǒng)一、機(jī)理不清”等內(nèi)容較多的情況，鼓勵(lì)學(xué)生勇于創(chuàng)新，敢于探索，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神；2、介紹中國科學(xué)院金屬研究所金屬所固體原子像研究部馬秀良研究員、和王靜博士等人揭示氯離子擊破鈍化膜的作用機(jī)制的研究，得到美國、英國權(quán)威雜志的報(bào)道，激發(fā)學(xué)生文化自信，科學(xué)技術(shù)自信，使學(xué)生認(rèn)識到團(tuán)隊(duì)協(xié)作的重要性。 高中低4第二節(jié) 佛

8、萊得電位與鈍化曲線參數(shù)高高高第三節(jié) 過鈍化與鈍態(tài)被破壞腐蝕中中中第四節(jié) 鈍化膜結(jié)構(gòu)與性質(zhì)研究高中低第五章：常見的局部腐蝕第一節(jié) 電偶腐蝕通過本章知識的學(xué)習(xí)，使同學(xué)們了解到這些腐蝕形式與安全生產(chǎn)、國防、科技等的關(guān)系，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們利用所學(xué)知識服務(wù)社會(huì)生產(chǎn)、國防科技等的責(zé)任感、使命感。高高高4第二節(jié) 小孔腐蝕高中高第三節(jié) 縫隙腐蝕低低低第四節(jié) 晶間腐蝕中中中第五節(jié) 應(yīng)力、磨損腐蝕中中中第六節(jié) 細(xì)菌腐蝕高高高第六章：各種環(huán)境中的腐蝕 第一節(jié) 金屬在大氣中的腐蝕通過本章知識的學(xué)習(xí)，使同學(xué)們了解到這些腐蝕的規(guī)律及影響因素，培養(yǎng)他們利用所學(xué)知識服務(wù)社會(huì)生產(chǎn)、國防科技等的責(zé)任感、使命感。高高高2

9、1-4第二節(jié) 金屬在海水的腐蝕高高高第三節(jié) 金屬在土壤中的腐蝕高高高第四節(jié) 金屬在酸、堿、鹽中的腐蝕高低中第七章：腐蝕控制方法及防腐設(shè)計(jì)第一節(jié) 陰極保護(hù)1、培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識為社會(huì)生產(chǎn)、國防、科技等的腐蝕與防護(hù)保駕護(hù)航的本領(lǐng)及責(zé)任心；2、培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、工匠精神。高高高41-4第二節(jié) 陽極保護(hù)高高高第三節(jié) 介質(zhì)處理中中中第四節(jié) 緩蝕劑高高高第五節(jié) 金屬的表面處理中中中第六節(jié) 防腐設(shè)計(jì)一般原則高高高四、教學(xué)方法 本課程的主要教學(xué)方法：講授、輔以視頻學(xué)習(xí)、課堂討論、文獻(xiàn)查閱、課堂作業(yè)、案例分析、課前/后自學(xué)等。緒論 ：主要是講授、學(xué)生查閱文獻(xiàn)，查看生活環(huán)境中的腐蝕現(xiàn)象并進(jìn)行討論；第一章 金屬

10、腐蝕傾向判斷：講授、討論；第二章 電化學(xué)腐蝕動(dòng)力：講授、討論、課堂作業(yè)、課后作業(yè)及自學(xué)；第三章 氫、氧去極化腐蝕：講授、討論、課堂作業(yè)、課后作業(yè)及自學(xué)；第四章 金屬的鈍化：講授、討論、查閱文獻(xiàn)、課堂作業(yè)、案例分析；第五章 常見的局部腐蝕：講授、討論、課堂作業(yè)、課后自學(xué)、案例分析；第六章 各種環(huán)境中的腐蝕：講授、討論、課堂作業(yè)、課后自學(xué)、案例分析；第七章 腐蝕控制方法及防腐設(shè)計(jì)：講授、討論、課堂作業(yè)、課后自學(xué)、案例分析。本課程采用的教學(xué)形式：線上線下混合。五、考核及成績評定方式 課程考核包括課內(nèi)實(shí)訓(xùn)、大型作業(yè)兩個(gè)部分。課內(nèi)實(shí)訓(xùn)成績：30%，包括課堂作業(yè)8次（畢業(yè)要求3-1）、提問及考勤。大型作業(yè)

11、成績：70%，采取開卷方式，內(nèi)容涵蓋本課程的基本概念、基本理論和基本方法。作業(yè)題型包括：選擇題、判斷題、問答題。其中，選擇題（50分）（畢業(yè)要求3-1）、判斷題（30分）（畢業(yè)要求3-1）、問答題（20分）（畢業(yè)要求1-4）。六、參考教學(xué)資源1魏寶明金屬腐蝕理論及應(yīng)用M北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1984年2美國腐蝕工程師協(xié)會(huì)編，腐蝕與防護(hù)技術(shù)基礎(chǔ)M北京：冶金工業(yè)出版社，1987年.3 化學(xué)工業(yè)部化工機(jī)械研究院主編.腐蝕與防護(hù)手冊M北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1991年4尤里克腐蝕與腐蝕控制 M北京：石油工業(yè)出版社，1996年5張遠(yuǎn)聲腐蝕破壞事故100例M北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001年.6陳匡民過程裝備

12、腐蝕與防護(hù)M北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001年.7中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)金屬腐蝕手冊M北京：上海科學(xué)技術(shù)出版社，1987年.8梅平，陳武等油氣田緩蝕阻垢技術(shù)研究與應(yīng)用M北京：石油工業(yè)出版社，2011年9左景伊應(yīng)力腐蝕破裂M西安：西安交通大學(xué)出版社，1985年.10王增品，姜安璽腐蝕與防護(hù)工程M北京：高等教育出版社，1991年.11陳正鈞、杜玲儀耐蝕非金屬材料及應(yīng)用M北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1985年.12張學(xué)元，邸超，雷良才二氧化碳腐蝕與控制M北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000年.13范洪波新型緩蝕劑的合成與應(yīng)用M北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004年.14李章亞. 油氣田腐蝕與防護(hù)技術(shù)手冊M北京：石油工業(yè)出版

13、社，1999年.15中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)主編. 石油工業(yè)中的腐蝕與防護(hù)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2001年.16曹楚南. 腐蝕電化學(xué)原理（第二版）M北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004年.17孫躍. 金屬腐蝕與控制M哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2003年.18韓建彬，武家升.長輸天然氣埋地管道陰極保護(hù)系統(tǒng)檢測案例分析J.廣西輕工業(yè),2010,(3):38-39+4619孫建宇，趙志超，李體容.埋地長輸天然氣管道陰極保護(hù)系統(tǒng)故障分析J 全面腐蝕控制，2015，(5): 40-42 20張承典，袁美琴，撩乃欣等.黃浦江上游引水過江鋼管的外加電流陰極保護(hù)J .腐蝕與防護(hù)，1990，(3):153-157 21B. Zhang1（張波）, J. Wang1（王靜）, B. Wu1 , X. W. Guo1, Y. J. Wang1, D. Chen1, Y. C. Zhang1, K. Du1, E. E. Oguzie2 & X. L. Ma1,3.Unmasking chloride attack on the passive film of metals