金屬腐蝕與防護課程習(xí)題集

1、金屬腐蝕與防護課程習(xí)題集.低碳鋼在海水中的腐蝕速度為 0.4440 g/m2,h,試換算成mm/a表示的深度指標(biāo)，并 計算電流密度。設(shè):Fe = 7.8 g/cm3。（參考答案：Vl = 0.500mm/a, ia = 4.26 父 10”A/cm2）.常用的評定金屬均勻腐蝕速度的方法有哪幾種？如何進行相互之間的單位換算？ 為什么這些方法不適用于局部腐蝕？. 20艘鋼試片規(guī)格為25M30M3mm,懸掛小孔徑3mm,浸在25oC的自來水中，試驗 前試片重17.0858 g,浸泡10天后取出，清除腐蝕產(chǎn)物后稱重為 16.9988 g,問：試 片年腐蝕率多少（mm/a） ?若用該材質(zhì)制作盛水儲罐，假

2、定使用期20年，壁厚至少要多厚？設(shè)：:Fe = 7.8 g/cm3o（參考答案：4.40mm）.測得鐵在H2SO4中的腐蝕電流密度ia = 1父10,A/cm2,試將其換算成重量表示法及 3深度表不法的腐蝕速度。已知鐵的摩爾質(zhì)重為55.84 g, PFe = 7.8 g/cm。（參考答案： V = 0.104 g/m2h, Vl = 0.177mm/a）.有一鋅樣品表面積為30 cm2,重量為21.4261 g,在400oC高溫空氣中氧化180小時 后重量為 21.4279 g,已知% = 7.14 g/cm3。試求：V一、V弋 Vl。（參考答案：v+= 3.33乂 10- g/m2h, 7一

3、= 1.35 乂 10 g/m2h, Vl = 1.65僥 10= mm/a）.什么是金屬的腐蝕？舉例說明金屬腐蝕與防護的重要性。.什么是化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕？舉例說明。.按腐蝕形態(tài)分，金屬腐蝕可分為哪些類型？.在25、1atm下，計算鐵電極F4+/Fe在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫標(biāo)電位（h+ =1, o（Fe2+ = 1）, 已知 -Fe2+= -84935.2 J/mok（參考答案： 華 Fe2+/Fe = -0.440V ）.求25七時下列電池中，正負極的電極電位各為多少伏？電池電動勢有多大?Pt PblPb2+ （口 = 0.02） I I Cl_ （a = 0.1） ICI2 （1atm） I

4、Pt已知 ：Pb2+/Pb = -0.126V, CI2/CI - =1.359V（參考答案：E = 1.593V）.寫出能斯特公式的一般表達式及推導(dǎo)，它的適用范圍，公式中各系數(shù)的含義。.下列電池中，哪個電極發(fā)生氧化反應(yīng)？哪個電極發(fā)生還原反應(yīng)？Ag, AgBr Br -（a = 0.001） I I Cl - （a = 0.01） I AgCl, Ag其Ag, AgBr/Brr 0.095V,的Ag, AgC/Cl 一 = 0.2224V（參考答案：左邊發(fā)生氧化反應(yīng)）.如何根據(jù)腐蝕反應(yīng)自由能變化（AG）t,p判斷金屬腐蝕發(fā)生的可能性？.如何根據(jù)電極電位判斷金屬腐蝕發(fā)生的可能性？.試確定259時

5、，鐵在中性的水中是否有可能發(fā)生析氫腐蝕？已知： Fe（OH）2的溶度 積為 1.65 x 10/5,空氣中 PH2 = 5.065 父 10“ kPa,/Fe2+/Fe = -0.440V,水的離子積 為 1.008 10J4O（參考答案：可發(fā)生）.某一循環(huán)冷卻水系統(tǒng)采用碳鋼冷卻管。當(dāng)循環(huán)冷卻水中含有1 / 10上mol/L的Cu2+時，會否在碳鋼管上析出 Cu?（參考答案：會）.什么是腐蝕原電池？其基本組成是什么？腐蝕原電池有哪幾種類型？.什么是微觀腐蝕電池和宏觀腐蝕電池？分別是如何形成的？.什么是電化學(xué)腐蝕的次生過程？.電位-pH圖構(gòu)成的基本原理是什么？.電位-pH圖中點、線、面的含義是什

6、么？.根據(jù)Fe-H2O體系電位-pH圖，處于腐蝕區(qū)的Fe可采取哪幾種方法防止被腐蝕？.什么是實驗電位rH圖？它對腐蝕研究有何意義？.什么是極化？去極化？它們在腐蝕與防護研究中有何意義？產(chǎn)生極化的原因有哪 些？.如圖2-1所示，鋅銅電極面積均為5cm2,線路內(nèi)電阻 TOC o 1-5 h z 120Q,外電阻1100。斷路時，兩電極電位值分別為：FT心 *Cu = 0.05V,中Zn = 0.76V。問：電路剛接通瞬間電流 1 -ZnCu密度有多大？它是測得的穩(wěn)定值 200RA的多少倍？并 求出電路穩(wěn)定時的電池的總極化值。多吧圖2-1銅鋅原電池示意圖（注：邛總=久+ |A中k|）（參考答案:7.

7、043 x 10-A/cm2; 17.6 倍；0.764V）.什么是濃度極化？產(chǎn)生原因是什么？.什么是極限擴散電流密度？它受那些因素影響？.什么是活化極化？產(chǎn)生原因是什么？.電極電位的變化對電荷傳遞步驟會產(chǎn)生什么影響？其影響的實質(zhì)是什么？.試計算18oC時，用1mA/cm2的電流密度在銀電極上電解 0.1mol/L的AgNO3水溶 液時的陰極濃度極化過電位值。已知id 1= 2 mA/cm2。（參考答案：叫=0.017V）.在pH=1的除氧H2SO4中對鋁電極進行陰極極化，測得下列數(shù)據(jù)，求氫離子在鋁電 極上放電的b、i0值。i（A/cm2）中（V）-0.01-0.334-0.1-0.364（參

8、考答案：b=0.03V; i0 =6.81 m 10/2A/cm2）.電化學(xué)極化與交換電流密度i0大小有何關(guān)系？.在酸性介質(zhì)中測得下述金屬電極上陽極過電位的數(shù)據(jù)滿足Tafel關(guān)系：El=a+blgi I,a、b值分別為Cua Cua （V）0.87b （V）0.120PbHg1.561.400.1100.118求在Cu、Pb、Hg上的反應(yīng)傳遞系數(shù)“ P和交換電流密度i0。（設(shè)n=1）（參考答案：i0cu = 5.62 父 10A/cm2; iPb= 6.58父 10,5 A/cm2; iHg = 1.37 父 10,2A/cm2）、L * fB.說明 ia、ik、i0、ia、ikN間的關(guān)系。.

9、計算鋅在20C、3%的NaCl溶液中的最大腐蝕速度（以 mm/a表示）。已知氧在該 介質(zhì)中濃度為2.25父10,mol/cm3,擴散層厚度為7.5父101cm,氧擴散系數(shù)D=1.95 父 105cm2/s, Pzn = 7.2 g/cm3。（參考答案：Vl = 0.333mm/a）.軟鋼在pH=2的溶液中，25C下其腐蝕電位相對飽和 CuSO4電極為-0.640V （飽和 CuSO4電極電位為0.316V）,已知軟鋼上析氫反應(yīng)的交換電流密度io=10-5 A/cm2, 試計算軟鋼腐蝕速度（以mm/a表示）。設(shè)o（=0.5, AFe=56, PFe = 7.8 g/cm3,電化學(xué)控 制步驟為單電

10、子反應(yīng)（n = 1）。（參考答案：Vl = 6.47mm/a）.什么是活化控制的腐蝕體系？請寫出活化控制腐蝕體系的極化電流與極化電位之 問關(guān)系式，強極化條件下9 lg i I關(guān)系式，并分別畫出示意圖。.影響腐蝕速度因素有哪些？.為什么交換電流密度i0會影響腐蝕電位%高低？.某鋼制容器壁厚1mm,在腐蝕介質(zhì)中用電化學(xué)方法測得其腐蝕電流i c=100NA/cm2,假設(shè)為均勻腐蝕，問該容器最多可使用多長時間？AFe=56, PFe = 7.8 g/cm3o（參考答案：313天）.將鐵置于25C、Fe2+活度為1、pH值為3的溶液中，已知鐵在該溶液中交換電流密 度為10“A/m2, H2在鐵上析出的交

11、換電流密度為10年A/m2,鐵氧化過程和氫離子 還原過程的b值分別為0.06V和0.112V。求鐵在該溶液中的腐蝕電位和腐蝕電流密 度。（參考答案：ic = 1.51 M10A/m； %= -0.309V）.什么是Tafel公式和Stern公式？有何應(yīng)用？.25oC下某電極反應(yīng)的交換電流密度i0=5x10J3A/m2o（1）電位陽極極化時，具過電位為 0.199V,求穩(wěn)態(tài)電流密度。（2）對電極進行陰極極化，ik = -0.205A/m2。問達到穩(wěn)態(tài)時，過電位又是多少？ 設(shè) a=0.5, n=1 o（參考答案：0.241 A/m2; -0.191V）.什么是理想極化曲線和實測極化曲線，各有何用途

12、？請畫出示意圖，并說明圖中各 線代表的含義。.采用線性極化儀評定耐海水用鋼，極化值為+5mV和-5mV,測得電流值分別為+34A及-31.2NA,用失重法校得常數(shù) B=19.5mV,求該鋼材在海水中的平均腐蝕 率（mm/a）。已知 Fe = 7.8 g/cm3,試樣表面積 2cm2。（參考答案：VL=0.745mm/a）.根據(jù)下列數(shù)據(jù)求陰極、陽極和電阻控制程度，并計算最大腐蝕電流密度和相應(yīng)腐蝕 電位：2、，、，、i (A/cm ) 它(V)邛a (V)0-0.265-0.4204 10人-0.295-0.370(參考答案：imax = 7.75x104A/cm2, % = 0.323V).測定

13、腐蝕速度的電化學(xué)方法有哪些？分別說明其測定原理及適用范圍。.什么是伊文思腐蝕極化圖？它是根據(jù)什么曲線繪制的？它在腐蝕研究中有哪些應(yīng) 用？.已知純鐵和純鉛在250C、1mol/L的H2SO4中的動力學(xué)參數(shù)如下：iOH(Fe)=10%/cm2, iH(Pb)=10_12A/cm2, bk=0.118Vo(1)比較氫在兩種金屬上的析出速度；(2)求氫在兩種金屬上的過電位值，設(shè)iH 1=10年A/cm2。.什么是析氫腐蝕和耗氧腐蝕？它們分別在什么情況下發(fā)生？.影響耗氧腐蝕的主要因素有哪些？試述耗氧腐蝕一般規(guī)律。.比較析氫腐蝕和耗氧腐蝕特點。.分析比較工業(yè)鋅和純鋅在中性 NaCl溶液中和稀鹽酸中的腐蝕速

14、度及雜質(zhì)的影響。.什么是金屬的鈍化？化學(xué)鈍化和電化學(xué)鈍化有何異同？.影響化學(xué)鈍化因素有哪些？.影響電化學(xué)鈍化因素有哪些？.畫出金屬的陽極鈍化曲線，說明該曲線上各特征區(qū)和特征點的物理意義，以及鈍化 曲線上各參數(shù)中p、ip、%p、icp、降、久、中pp、中tp的含義，如何根據(jù)以上參數(shù)判斷金屬 鈍化能力及鈍態(tài)穩(wěn)定性？.如何用中b、中pp判斷金屬的耐點蝕性能？.什么是電偶腐蝕？用極化曲線說明電偶腐蝕原理和防止方法。.什么是大陰極小陽極結(jié)構(gòu)？有何危害？.縫隙腐蝕發(fā)生的條件是什么？什么是閉塞電池自催化作用？.什么是小孔腐蝕？小孔腐蝕易發(fā)生在什么體系中？如何測定材料的耐小孔腐蝕的 性能？.什么是晶間腐蝕？用“貧銘理論”說明不銹鋼品間腐蝕原理.什么是應(yīng)力腐蝕？應(yīng)力腐蝕有哪幾種類型？分別是如何發(fā)生的？.什么是應(yīng)力腐蝕破裂？有何特征？如何防止？.氫損傷有哪幾種類型？分別如何產(chǎn)生？如何防止氫損傷？.什么是腐蝕疲勞？腐蝕疲勞有何特征？.腐蝕疲勞和應(yīng)力腐蝕破裂有何區(qū)別？.什么是磨損腐蝕？說明空泡腐蝕發(fā)生原因。.什么是選擇性腐蝕？黃銅脫鋅有何形態(tài)特征？其原理是什么？.細菌腐蝕有何特點？常見腐蝕性菌有哪些？試述硫酸鹽還原菌腐蝕機理。.什么是大氣腐蝕？大氣腐蝕受哪些因素影響？如何防止金屬的大氣腐蝕？.大氣環(huán)境中金屬表面水膜是如何形成的？.海水腐蝕有何特點？如何控制？.土壤腐蝕有哪幾種