金屬腐蝕與防護(hù)復(fù)習(xí)

1、金屬腐蝕與防護(hù)復(fù)習(xí):一、金屬腐蝕的定義、分類、金屬腐蝕速度的表示及測(cè)定方法定義：金屬在周圍介質(zhì)（最常見的是液體和氣體）作用下，由于化學(xué)變化、電化學(xué)變化和物理溶解而產(chǎn)生的破壞分類：按腐蝕環(huán)境分類：化學(xué)介質(zhì)腐蝕、大氣腐蝕、海水腐蝕、土壤腐蝕按腐蝕過程的特點(diǎn)分類：化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、物理腐蝕按金屬被腐蝕的基本特征分類：全面腐蝕、局部腐蝕（局部腐蝕的種類很多，如應(yīng)力腐蝕破裂、小孔腐蝕、晶間腐蝕、電偶腐蝕等）腐蝕速度的表示：重量指標(biāo)：金屬因腐蝕發(fā)生的重量變化，換算成相當(dāng)于單位金屬表面積在單位時(shí)間中的重量變化的 數(shù)值。可以用減重（V-）表示，也可以用增重（V+）表示 單位：克/米2 小時(shí)深度指標(biāo)：將金屬

2、的厚度因腐蝕而減少的量以線量單位表示，并換算成相當(dāng)于單位時(shí)間的數(shù)值。單位：毫米/年電流指標(biāo)：以金屬電化學(xué)腐蝕過程的陽極電流的大小來衡量金屬的電化學(xué)腐蝕速度。單位：安培/厘米2測(cè)定方法：塔菲爾直線外推法、線性極化法二、金屬腐蝕與防護(hù)學(xué)科的研究?jī)?nèi)容、目的和意義內(nèi)容：研究并確定金屬在介質(zhì)的物理化學(xué)作用下被破壞的普遍規(guī)律研究在各種條件下使用金屬構(gòu)件時(shí)控制腐蝕的方法目的：減少金屬工件制品在各種條件下的服役損耗，減少或消除因機(jī)械零件腐蝕而造成的工傷事故，節(jié)約使用材料和提高機(jī)械零件的使用壽命意義：通過研究腐蝕過程中的理化反應(yīng)，制定出合理的經(jīng)濟(jì)的防護(hù)手段，避免或減少機(jī)械零件 在使用過程中的腐蝕與消耗三、具有保

3、護(hù)性的金屬氧化膜應(yīng)該具有的特點(diǎn):膜必須是緊密的、完整的、能把金屬表面全部遮蓋膜在介質(zhì)中是穩(wěn)定的膜和主體金屬結(jié)合力要強(qiáng)，有一定的塑性和強(qiáng)度膜具有與主體金屬相近的熱膨脹系數(shù)四、促進(jìn)金屬氧化膜增長(zhǎng)的動(dòng)力以及膜增厚的方式五、腐蝕電池的構(gòu)成、類型以及其工作原理+PPT電池表達(dá)式（-）電極材料I電解質(zhì)溶液111電解質(zhì)溶液21電機(jī)材料（+）電極表達(dá)式電極材料I電解質(zhì)溶液電極的兩種概念：電子導(dǎo)體和粒子導(dǎo)體形成的一種體系僅僅指電子導(dǎo)體而言的導(dǎo)電體系電極電位：指相對(duì)于氫標(biāo)電極的電位高低。 標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電位稱為電極電位的氫標(biāo)度六、用電極電位判斷金屬電化學(xué)腐蝕的傾向金屬電化學(xué)腐蝕傾向的判斷：用熱力學(xué)函數(shù)判斷可以用自由

4、焓判據(jù)（G）T,PV0可以用化學(xué)勢(shì)判斷v ip iW0用標(biāo)準(zhǔn)電極電位判斷腐蝕傾向：標(biāo)準(zhǔn)電極電位表也稱為電動(dòng)次序表，可以用電動(dòng)次序表近似判斷其腐蝕傾向用電偶序判斷腐蝕傾向的準(zhǔn)確性要比使用電動(dòng)序高，其原因在后面介紹。用電動(dòng)序也好，電偶序也好，都是一個(gè)近似的判斷，因?yàn)榻饘俚幕顫娦耘c腐蝕難易程度不僅 和金屬的本性有關(guān)，還和金屬的表面狀態(tài)等很多的因素有關(guān)。七、平衡電極電位、非平衡電極電位、腐蝕電位、穩(wěn)態(tài)電位平衡電極電位：在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，將各種電極分別與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成一個(gè)電池，測(cè)得的可 逆電池的電動(dòng)勢(shì)就是該電極的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)平衡電極電位9 0e,I非平衡電極電位：在非可逆電極的表面形成的具有一定固定的數(shù)值的電極

5、電位值，此電 極電位值就是非平衡電位。腐蝕電位：穩(wěn)態(tài)電位：在共軛系統(tǒng)中，電極電位不隨時(shí)間而變的電位稱為穩(wěn)定電位（也稱為混合 電位）八、鐵-水系統(tǒng)的電位-pH圖的結(jié)構(gòu)及在防腐研究中的應(yīng)用,第六節(jié):電位一pH圖,腐蝕區(qū)：穩(wěn)定存在的是離子態(tài)的物質(zhì)穩(wěn)定區(qū)M金屬鈍化區(qū)：穩(wěn)定的具有保護(hù)性的氧化膜要金屬不發(fā)生腐蝕就是要讓金屬存在 于穩(wěn)定區(qū)/鈍化區(qū)應(yīng)用:九、極化的概念、引起原因，極化曲線的含義、類型、應(yīng)用極化的概念：由于通過電流而引起原電池兩極間電位差減小并因而引起電池工作電流強(qiáng)度降低的現(xiàn) 象稱為極化通過電流時(shí)陽極電位向正的方向移動(dòng)的現(xiàn)象，稱為陽極極化通過電流時(shí)陰極電位向負(fù)的方向移動(dòng)的現(xiàn)象，稱為陰極極化消除或

6、減弱極化作用的電極過程稱為去極化作用或去極化過程 能消除或減弱極化作用的物質(zhì)叫去極化劑極化曲線的意義：從極化曲線的形狀可以看出電極極化的程度，從而判斷電極過程的難易。極化曲線陡，極化率較大，電極反應(yīng)過程阻力大極化曲線平，極化率較小，電極反應(yīng)過程阻力小極化曲線是考察金屬腐蝕過程機(jī)理和探討控制腐蝕的措施的重要依據(jù)，測(cè)定極化曲 線是金屬腐蝕與防護(hù)中的重要基本方法腐蝕極化圖的應(yīng)用：比較各項(xiàng)阻力的控制程度以確定主要的控制因素解釋腐蝕現(xiàn)象分析腐蝕過程的性質(zhì)及影響因素判斷添加劑的作用機(jī)理計(jì)算多電極系統(tǒng)的腐蝕問題極化過程的三個(gè)主要步驟：液相傳質(zhì)步驟 反應(yīng)物由相的內(nèi)部向相界移動(dòng)的過程電化學(xué)步驟反應(yīng)物在電極表面進(jìn)

7、行電子得失過程生成新相步驟產(chǎn)物離開電極表面向溶液相內(nèi)部疏散的過程極化原因與類型：電化學(xué)極化：控制步驟：電化學(xué)步驟極化原因：由于電極反應(yīng)所需的活化能較高造成，因此，電極電位就要相應(yīng)的向正 移或向負(fù)移穩(wěn)態(tài)極化：在陰極電流密度和陽極電流密度相等的狀態(tài)稱為穩(wěn)態(tài)在穩(wěn)態(tài)時(shí)的極化稱為穩(wěn)態(tài)極化最典型的外部特征是外電流為恒定值濃度極化：控制步驟：液相傳質(zhì)步驟（包含過程：對(duì)流一一擴(kuò)散一一電遷移）極化原因：由于電極表面和溶液深處的反應(yīng)物和產(chǎn)物的濃度出現(xiàn)差別，這種濃度的 差別導(dǎo)致的極化十、析氫腐蝕、吸氧腐蝕的概念、發(fā)生過程、極化曲線特點(diǎn)及主要影響因素氫去極化腐蝕：是指以氫離子還原反應(yīng)為陰極過程的腐蝕。過程：金屬原子離

8、開金屬晶格成為吸附在金屬表面上的吸附原子溶液組分在金屬表面上的吸附水合金屬離子的形成水化金屬離子離開金屬表面附近的溶液層向溶液深處擴(kuò)散氫去極化腐蝕的特征：陰極反應(yīng)的濃度極化較小，一般可以忽略，原因：遷移速度和擴(kuò)散速度大去極化劑濃度大產(chǎn)物以氣泡形式離開，使金屬（電極）表面附近的溶液得到教充分的附加攪拌作用 與溶液的pH值關(guān)系很大與金屬材料的本質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)與陰極面積有關(guān)，陰極區(qū)的面積增加，氫過電位減小，陰極極化率減小與溫度有關(guān)，溫度升高使氫過電位減小氧去極化腐蝕：是指以氧分子還原反應(yīng)為陰極過程的腐蝕。過程：氧向金屬表面的輸送過程氧離子化反應(yīng)過程氧去極化腐蝕的影響因素：溶解氧的濃度的影響：溶解氧

9、的濃度增大，氧的極限擴(kuò)散電流密度將增大，氧離子化反應(yīng)速度也將加快，導(dǎo)致 氧去極化腐蝕的速度增大，氧的濃度大到一定程度，當(dāng)腐蝕電流密度增大到腐蝕金屬的致鈍電流密度，而使金屬由 活性溶解狀態(tài)轉(zhuǎn)為鈍化狀態(tài)時(shí)，金屬的腐蝕速度將要顯著降低溶液流速的影響：在氧濃度一定的條件下，極限擴(kuò)散電流密度與擴(kuò)散層厚度成反比溶液流速越大，擴(kuò)散層厚度越小，氧的極限擴(kuò)散電流密度就越大，腐蝕速度越大攪拌作用相當(dāng)于提高流速鹽濃度的影響：鹽濃度的加大，提高了溶液的導(dǎo)電性，腐蝕速度會(huì)有所上升鹽濃度的加大，降低了氧氣的溶解量，使金屬的腐蝕速度下降十一、鈍化的概念、極化曲線的特點(diǎn)，從極化曲線的關(guān)系判斷鈍化形成條件 第 三講鈍化的概念：

10、在金屬電極電位發(fā)生正移之后，因?yàn)榻饘俦砻鏍顟B(tài)的突變而使金屬的腐蝕 速度大幅降低的狀態(tài)。極化曲線:鈍化形成的條件：十二、局部腐蝕的類型（重點(diǎn)電偶腐蝕、小孔腐蝕、縫隙腐蝕、晶間腐蝕）PPT十三、自然環(huán)境中的腐蝕特點(diǎn)（重點(diǎn)大氣腐蝕及海水腐蝕）PPT十四、涂層的作用，涂料的組成涂層的作用：保護(hù)作用主要是機(jī)械的隔離作用，將介質(zhì)和基體分隔開，起到一定的保護(hù)作用裝飾作用涂料可以有豐富的色彩和表觀質(zhì)感，具有很好的裝飾作用很多情況下主要就是利用其裝飾作用，其他作用都是次要的特殊作用主要是涂料中的次要成膜物質(zhì)產(chǎn)生，如防污、絕緣、偽裝等涂料的組成：主要成膜物質(zhì)：油料（干性油、半干性油）+樹脂（天然樹脂、合成樹脂）次

11、要成膜物質(zhì)：顏料（著色顏料、防銹顏料、體質(zhì)顏料）輔助成膜物質(zhì)：稀釋劑（溶劑、稀釋劑）+輔助料（催化劑、固化劑、增塑劑、觸 變劑）十五、實(shí)施金屬覆蓋層的基本方法（重點(diǎn)電鍍、化學(xué)鍍、噴鍍）PPT十六、常見化學(xué)轉(zhuǎn)化膜（重點(diǎn)磷化、發(fā)藍(lán)）鋼鐵的發(fā)藍(lán)：是在人為的條件下使用氧化劑將鋼鐵表面氧化形成磁性氧化鐵，因?yàn)榇四さ玫筋伾撬{(lán) 黑色的，因此稱為鋼鐵的發(fā)藍(lán)或發(fā)黑.發(fā)藍(lán)工藝：堿性發(fā)藍(lán)、酸性發(fā)藍(lán)發(fā)藍(lán)膜的特點(diǎn)：在干燥條件下的防腐蝕效果很好、不耐水、工件尺寸性好鋼鐵發(fā)藍(lán)工藝（堿性發(fā)藍(lán)）表面處理：發(fā)藍(lán)：發(fā)藍(lán)液：氫氧化鈉、亞硝酸鈉溫度：150C左右時(shí)間：不同情況不同，一般在一小時(shí)左右后處理：用作防腐蝕的發(fā)藍(lán)膜通常使用浸油處理。磷化處理：鋼鐵件在磷酸鹽溶液中，在一定條件下，獲得的一種磷酸鹽保護(hù)層的工藝。磷化工藝：防銹磷化工藝除油除銹一水清洗一表面調(diào)整活化一磷化一水清洗一鉻酸鹽處理一烘干一涂油脂或染