腐蝕與防護(hù)概述課件

概述概述1

老房木板上的生銹的鐵釘、鐵護(hù)欄的生銹、錫罐頭蓋的生銹、鋼筋的銹蝕、輪船設(shè)備的銹蝕、腐蝕的自來水管道流出黃色的水、輸油輸氣管道、開水管道、大雁塔廣場上銅雕塑上的銅綠、秦始皇的銅車馬、兵馬俑、銀首飾的變色、塑料的硬脆、橡膠輪胎的老化、古籍紙質(zhì)的發(fā)黃變脆、絲綢的化絲、朽木、涂料的褪色、脫落、牙齒的壞爛、石頭的風(fēng)化等等。腐蝕事例（感性認(rèn)識）老房木板上的生銹的鐵釘、鐵護(hù)欄的生銹、錫罐頭蓋的生銹、2腐蝕的定義廣義的腐蝕指材料與環(huán)境間發(fā)生的化學(xué)或電化學(xué)相互作用而導(dǎo)致材料功能受到損傷的現(xiàn)象。狹義的腐蝕是指金屬與環(huán)境間的物理-化學(xué)相互作用，使金屬性能發(fā)生變化，導(dǎo)致金屬，環(huán)境及其構(gòu)成系功能受到損傷的現(xiàn)象。腐蝕的定義廣義的腐蝕指材料與環(huán)境間發(fā)生的化學(xué)或電化學(xué)相互作用3材料（通常是指金屬）或材料的性質(zhì)由于他所處的環(huán)境的反應(yīng)而惡化變質(zhì)。一、材料：金屬、非金屬。二、環(huán)境：介質(zhì)、溫度、流速、壓力。三、反應(yīng)：反應(yīng)的種類及過程。金屬材料主要是發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，非金屬材料與環(huán)境發(fā)生溶脹、溶解、老化等反應(yīng)。出于物理原因造成的破壞不稱為腐蝕，而稱為磨損或磨耗等等。但實(shí)際情況下腐蝕和物理損傷是伴隨發(fā)生的，物理損傷更是加速了腐蝕的進(jìn)度。材料（通常是指金屬）或材料的性質(zhì)由于他所處的環(huán)境的反應(yīng)而惡化4腐蝕與防護(hù)概述課件5腐蝕與防護(hù)概述課件6金屬腐蝕的定義的變化50年代，腐蝕的定義只局限于金屬的腐蝕：“金屬在周圍介質(zhì)作用下，由于化學(xué)變化、金屬在周圍介質(zhì)作用下，由于化學(xué)變化、電化學(xué)變化或物理溶解而產(chǎn)生的破壞。電化學(xué)變化或物理溶解而產(chǎn)生的破壞?！?/p>

50年代后，隨著非金屬材料的發(fā)展，腐蝕定義擴(kuò)大到所有的材料定義擴(kuò)大到所有的材料:1、“由于材料和它所處的環(huán)境發(fā)生反應(yīng)使材料和材料的性質(zhì)發(fā)生惡化的現(xiàn)象使材料和材料的性質(zhì)發(fā)生惡化的現(xiàn)象”

2、“腐蝕是由于物質(zhì)與周圍環(huán)境的作用而產(chǎn)生的破壞”

金屬腐蝕的定義的變化7

嚴(yán)格講，所有環(huán)境都有一定的腐蝕性，所以周圍介質(zhì)就稱之為腐蝕環(huán)境。腐蝕環(huán)境對于腐蝕影響很大，如在無氧的鹽酸中，鐵會發(fā)生腐蝕而銅不發(fā)生腐蝕；在含氧的鹽酸中，鐵和銅都會發(fā)生腐蝕，但是鐵的腐蝕速度大于銅的腐蝕速度?？量痰母g環(huán)境：高溫、高壓、交流電場、低溫、粉塵、酸、堿、鹽等。腐蝕環(huán)境腐蝕程度和速度與腐蝕環(huán)境、作用時(shí)間、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、形狀、表面狀況、受力情況等密切相關(guān)。

嚴(yán)格講，所有環(huán)境都有一定的腐蝕性，所以周圍介質(zhì)就稱之8腐蝕的危害首先在于腐蝕造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失.這種損失可分為直接損失和間接損失.直接損失包括材料的損耗、設(shè)備的失效、能源的消耗,以及為防止腐蝕所采取的涂層保護(hù)、電化學(xué)保護(hù)、選用耐蝕材料等的費(fèi)用.由于腐蝕,使大量有用材料變?yōu)閺U料,估計(jì)全世界每年因腐蝕報(bào)廢的鋼鐵設(shè)備約為其年產(chǎn)量的30%,造成地球上的有限資源日益枯竭.全世界每90s就有1t鋼被腐蝕成鐵銹,而煉制1t鋼所需的能源可供一個(gè)家庭使用3個(gè)月。腐蝕與防護(hù)的重要性腐蝕的危害首先在于腐蝕造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失.這種損失可分為直9腐蝕造成了對自然資源的極大浪費(fèi)。因腐蝕而造成的間接損失往往比直接損失更大，甚至難以估計(jì)。這些損失包括因腐蝕引起的停工停產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量下降，大量有用有毒物質(zhì)的泄漏、爆炸，以及大規(guī)模的環(huán)境污染等。一些腐蝕破壞事故還造成了人員傷亡，直接威脅著人民群眾的生命安全?！g造成了對自然資源的極大浪費(fèi)。因腐蝕而造成的間接損失往往比10腐蝕的特性

普遍性和廣泛性：腐蝕無處不在。天上地下、陸上水下；金屬、非金屬。航天器的生物腐蝕、大氣腐蝕；輪船、航空母艦的海水腐蝕。

持續(xù)性：腐蝕無時(shí)不在。腐蝕的發(fā)生是一個(gè)持續(xù)、累積過程。有可能在無任何征兆條件下突然發(fā)生破壞。不是不爆，時(shí)候未到！腐蝕在我們身邊每時(shí)每刻悄悄地發(fā)生著，它吞噬著人們的勞動(dòng)成果，改變了歷史的原貌?！肚那倪M(jìn)行的破壞——金屬腐蝕》曹楚南院士的科普著作。非線性：腐蝕的速度并非總是線性過程，會隨外界條件的變化而變化。自發(fā)性：腐蝕的發(fā)生完全是一個(gè)自發(fā)過程，就像水向低處流一樣。我們控制腐蝕就像要阻止水向低處流。從化學(xué)的角度來說就是從不穩(wěn)定態(tài)向穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)化的過程。金屬的腐蝕是金屬提純的逆向過程。腐蝕的特性普遍性和廣泛性：腐蝕無處不在。天上地下、陸上水下11危害性和嚴(yán)重性：很大。危害性：腐蝕會影響設(shè)備的使用壽命，嚴(yán)重的會危及設(shè)備安全及人身安全，因而不可等閑視之。腐蝕造成的直接損失，如人員的傷亡、設(shè)備的破壞、裝置的損毀等造成直接的經(jīng)濟(jì)損失，大家是有目共睹的。但更為重要的是，腐蝕所造成的相關(guān)間接損失也非常驚人。如一個(gè)電廠由于腐蝕而導(dǎo)致突然停電，將導(dǎo)致大批的工廠的巨大損失。橋梁、壓力容器、鍋爐、貯有劇毒、放射性物質(zhì)的金屬容器、貯存核廢料的金屬容器等。腐蝕→停車停產(chǎn)→該廠經(jīng)濟(jì)損失→連鎖反應(yīng)→其他相關(guān)廠經(jīng)濟(jì)損失→國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)損失→國際的經(jīng)濟(jì)損失→總的經(jīng)濟(jì)損失。危害性和嚴(yán)重性：很大。12兒歌:銹了一枚鐵釘，壞了一只蹄鐵；壞了一只蹄鐵，折了一匹戰(zhàn)馬；折了一匹戰(zhàn)馬，損了一員大將；損了一員大將，輸了一場戰(zhàn)役；輸了一場戰(zhàn)役，亡了一個(gè)帝國。鐵釘→帝國據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年因腐蝕而報(bào)廢的鋼材約占鋼材年產(chǎn)量的1/4，每年腐蝕的金屬超過1億噸。在這類損失中，約有15％只需應(yīng)用目前已有的防腐蝕技術(shù)就可以避免。

兒歌:銹了一枚鐵釘，壞了一只蹄鐵；壞了一只蹄鐵，折了一匹戰(zhàn)13嚴(yán)重性：

a）造成資源、能源的巨大浪費(fèi)，加劇了資源、能源的匱乏。據(jù)估計(jì)，每年有大約30%的金屬由于腐蝕而遭到報(bào)廢。腐蝕掉的金屬還得由重新冶煉來的金屬補(bǔ)充，消耗電力、煤炭、石油等能源。

b）造成環(huán)境污染（掉頭發(fā)、猝死、怪病、非正常死亡、殘廢、患?。噎h(huán)境污染有的還具有長效性，如核污染（日本偷襲珍珠港后廣島、長崎的核污染導(dǎo)致日后島上居民患各種癌癥而死亡）、DDT(滴滴涕，一種難以降解的殺蟲劑，曾獲得過1948年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng))，嚴(yán)重性：14

c）造成產(chǎn)品污染，影響產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。如少量的銅鹽就可以毀壞整缸肥皂液，會加速肥皂變質(zhì)，縮短肥皂的貯用時(shí)間。皂液盒絕對不能用銅瓶、或鍍銅的瓶子灌裝！

d）引發(fā)災(zāi)難性事故，如中毒、火災(zāi)、爆炸等。腐蝕是引發(fā)石油化工企業(yè)“跑、冒、滴、漏”的主要原因及誘發(fā)災(zāi)難性事故的源頭。輕者造成裝置停車，重者引發(fā)安全事故。

震驚世界的印度博帕爾公害事件：1984年12月3日凌晨，印度博帕爾市郊的"聯(lián)合碳化殺蟲劑廠"一貯罐的安全閥由于腐蝕發(fā)生毒氣泄漏事故。1小時(shí)后有毒煙霧襲向這個(gè)城市，形成了一個(gè)方圓25英里的毒霧籠罩區(qū)。近鄰的兩個(gè)小鎮(zhèn)上，有數(shù)百人在睡夢中死亡?；疖囌纠锏囊恍┢蜇に劳?。一周后，有2500人死于這場污染事故，另有1000多人危在旦夕，3000多人病入膏肓，20多萬人雙目失明。博帕爾的這次公害事件是有史以來最嚴(yán)重的污染事故慘案。

c）造成產(chǎn)品污染，影響產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。如少量的15

1967年12月，美國俄亥俄大橋由于應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞突然掉入河中，致使46人喪生。

1982年9月一架日航DC-8噴氣客機(jī)在我國上海降落時(shí)，由于飛機(jī)剎車系統(tǒng)的高壓氣瓶發(fā)生應(yīng)力腐蝕爆炸，致使剎車失靈，飛機(jī)沖出跑道，致使數(shù)十人受傷。

1985年8月12日一架日航波音747客機(jī)由于發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂而墜毀，死亡500多人。1980年3月北海油田的亞歷山大·基蘭德號采油平臺發(fā)生腐蝕疲勞破壞，致使123人喪生。2004年8月9號，日本美濱核電站3號反應(yīng)堆渦輪機(jī)房配水管發(fā)生腐蝕穿孔，引起高溫高壓水蒸氣泄漏，導(dǎo)致4死7傷的生產(chǎn)事故。

1967年12月，美國俄亥俄大橋由于應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞突然16腐蝕事故舉例1966年某天然氣井的套管發(fā)生硫化物應(yīng)力腐蝕開，造成井噴和特大爆炸，人員傷亡，日產(chǎn)百萬立方米的高產(chǎn)氣井報(bào)廢。1971某天然氣管線發(fā)生腐蝕斷裂，產(chǎn)生爆炸，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)7000萬元1985日本的一架波音747客機(jī)，由于應(yīng)力腐蝕客機(jī)，由于應(yīng)力腐蝕斷裂而墜毀，死亡500余人。1997年某化工廠18個(gè)乙烯原料儲罐由于硫化物腐蝕引起大火，停產(chǎn)半年，直接損失達(dá)22億多元，間億多元，間接損失巨大。腐蝕事故舉例1966年某天然氣井的套管發(fā)生硫化物應(yīng)力腐蝕開17

“挑戰(zhàn)者號”失事

1986年1月28日美國“挑戰(zhàn)者號”航天飛機(jī)在這寒冷的天氣條件下，升空不到73s就發(fā)生了爆炸，造成機(jī)毀人亡，7名機(jī)組人員全部遇難，世界為之震驚。美國航空太空總署（NASA）之后的事故調(diào)查原因得出的結(jié)論是由于低溫腐蝕導(dǎo)致火箭助推器燃料罐O型密封圈失效，使燃料發(fā)生泄漏而爆炸！由于火箭助推器長達(dá)38.4m，鐵路無法運(yùn)輸，因此不得不分成幾部分運(yùn)輸，在發(fā)射現(xiàn)場進(jìn)行組裝。在各部分的接合處采用O型密封圈來防止熱氣跑出。在航天飛機(jī)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則明確規(guī)定了推進(jìn)器工作的溫度范圍為4~32℃，而那天航天飛機(jī)系統(tǒng)周圍的環(huán)境溫度為-0.6~37℃。但所有的橡膠密封圈從來沒有在10℃以下測驗(yàn)過，這主要是因?yàn)檫@種材料是用來承受燃燒熱氣的，而不是用來承受冬天寒氣的。氣溫降低后，這些O圈就變得非常堅(jiān)硬，伸縮就更加困難，造成密封不嚴(yán)?！疤魬?zhàn)者”原定1月25日發(fā)射，但因?yàn)樘鞖鈵毫樱l(fā)射已被推遲了5次。兩名飛船設(shè)計(jì)高級工程師未能說服宇航局高層的冒險(xiǎn)發(fā)射計(jì)劃，最終導(dǎo)致悲劇的發(fā)生。“挑戰(zhàn)者”平穩(wěn)地離開了發(fā)射臺升空了！博伊斯喬利轉(zhuǎn)向埃比林：“我們剛剛躲過了一顆原子彈！”因?yàn)榘此姆治?，“挑?zhàn)者”會在平臺上爆炸?！疤魬?zhàn)者號”失事18“挑戰(zhàn)者號”失事“挑戰(zhàn)者號”失事19智者用經(jīng)驗(yàn)防止事故，愚者用事故總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。智者用經(jīng)驗(yàn)防止事故，20

e）阻礙科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。如硝酸工業(yè)在不銹鋼問世之后才得以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)；尿素的工業(yè)化生產(chǎn)在其中試之后過了50年才得以實(shí)現(xiàn)，就是由于熔融尿素對鋼材的腐蝕問題遲遲得不到解決；法國的拉克氣田1951年因設(shè)備發(fā)生H2S應(yīng)力腐蝕開裂問題得不到解決，推遲到1957年才得以全面開發(fā)。復(fù)雜性：腐蝕過程是一個(gè)非常復(fù)雜的物理、化學(xué)過程，涉及化學(xué)、電化學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)、表面科學(xué)、工程力學(xué)、冶金學(xué)、生物學(xué)等多個(gè)學(xué)科。現(xiàn)在盡管取得了長足的進(jìn)步，但還有相當(dāng)一部分仍舊不明了，還只能靠經(jīng)驗(yàn)、事后總結(jié)。腐蝕的可利用性：集成電路板工業(yè)、玻璃雕刻、干電池放電等。（任何事物都有兩面性）e）阻礙科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。如硝酸工業(yè)在不銹鋼問世之后才得以21材料腐蝕帶來的經(jīng)濟(jì)損失約占國民生產(chǎn)總值的1.8～

4.2％左右1975年，美國由于金屬腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約為700億美元，為當(dāng)年國民生產(chǎn)總值的4.2％，是當(dāng)年水災(zāi)、火災(zāi)、地震、颶風(fēng)等自然災(zāi)害損失（125億美元）的5倍多。我國1980年十家化工企業(yè)由于腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)年十家化工企業(yè)由于腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約為當(dāng)年生產(chǎn)總值的損失約為當(dāng)年生產(chǎn)總值的3.93.9％，這個(gè)數(shù)值與許多國家進(jìn)行的全面腐蝕損失調(diào)查的結(jié)果大體相多國家進(jìn)行的全面腐蝕損失調(diào)查的結(jié)果大體相當(dāng)。2002年中國工程院的調(diào)查結(jié)果表明，我國腐蝕損失（包括直接和間接損失）達(dá)到損失（包括直接和間接損失）達(dá)到4979.2億元。腐蝕與防護(hù)概述課件22腐蝕與防護(hù)概述課件23

為了預(yù)防和減輕腐蝕的危害,人們不得不付出相當(dāng)?shù)拇鷥r(jià)。這種代價(jià)稱之為腐蝕損失(ＣｏｓｔｏｆＣｏｒｒｏｓｉｏｎ),即國民經(jīng)濟(jì)為解決腐蝕問題而付出的總費(fèi)用。以合理的代價(jià)取得所需要的腐蝕防護(hù)效果是腐蝕控制工程的任務(wù)。由于腐蝕問題已經(jīng)成為影響國民經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一,目前,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)正在以大幅度提高能源效率、資源效率和環(huán)境效率作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)和前瞻性投資的依據(jù)。為了預(yù)防和減輕腐蝕的危害,人們不得不付出相當(dāng)?shù)?4腐蝕與防護(hù)的意義腐蝕與防護(hù)的意義25腐蝕與防護(hù)學(xué)科的內(nèi)容和任務(wù)一、內(nèi)容：是一門綜合性很強(qiáng)的邊緣學(xué)科。古老又年輕。二、任務(wù)：研究結(jié)構(gòu)材料的腐蝕過程和腐蝕控制機(jī)理，采取適當(dāng)措施延長結(jié)構(gòu)材料的使用壽命，正確地選用材料及采取適當(dāng)?shù)姆栏胧?。腐蝕與防護(hù)學(xué)科的內(nèi)容和任務(wù)一、內(nèi)容：是一門綜合性很強(qiáng)的邊緣學(xué)26金屬腐蝕研究的發(fā)展

早在公元前3世紀(jì),中國已采用金汞齊鎏金術(shù)在金屬表面鍍金以增加美觀并可防腐蝕。在秦始皇陵墓中發(fā)掘出來的箭鏃有的迄今仍毫無銹蝕，在這些箭鏃（zu）表面上有一層致密的黑色氧化層，其中含鉻2％左右,而青銅基體本身并不含鉻。這一現(xiàn)象尚待研究。金屬腐蝕研究的發(fā)展早在公元前3世紀(jì),中國已采用27越王勾踐劍

這把青銅寶劍穿越了兩千多年的歷史長河，但劍身絲毫不見銹斑。它千年不銹的原因是什么呢？

湖北省博物館、省考古所研究員后德俊撰文認(rèn)為，該劍出土?xí)r并不是絕對沒有生銹，只是其銹蝕的程度十分輕微，人們難以看出。其次，出土至今還不足40年，該劍的表面已經(jīng)不如出土?xí)r明亮，說明在目前這樣好的保管條件下，銹蝕的進(jìn)程也是難以絕對阻止的。越王勾踐劍主要成分為銅，出土的墓室曾經(jīng)長期被地下水浸泡，劍完全隔絕氧氣是其不銹的主要原因。越王勾踐劍

這把青銅寶劍穿越了兩千多年的歷史長河，但劍身絲毫28.腐蝕與防護(hù)的發(fā)展概況

歷史：春秋戰(zhàn)國時(shí)期的劍、戟等武器；秦始皇銅車馬、青銅器、出土的箭鏃毫無腐蝕，研究發(fā)現(xiàn)表面用鉻酸鹽和重鉻酸鹽處理過，而基體不含鉻的氧化物。沒有鐵器！學(xué)科發(fā)展：

a)1840年法拉第發(fā)現(xiàn)了電化學(xué)腐蝕下來的金屬的量與通過的電流之間的定量關(guān)系，提出了鐵形成鈍化膜的歷程及金屬溶解過程的電化學(xué)本質(zhì)學(xué)說。

b)20世紀(jì)初，逐漸形成了獨(dú)立的金屬腐蝕學(xué)科。特別是英國的科學(xué)家、現(xiàn)代腐蝕科學(xué)的奠基人埃文斯及其同事對腐蝕學(xué)科創(chuàng)建、發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn)。

c)之后，世界各國的腐蝕科學(xué)家都對腐蝕學(xué)科的發(fā)展、完善做出了卓有成效的貢獻(xiàn)。.腐蝕與防護(hù)的發(fā)展概況歷史：春秋戰(zhàn)國時(shí)期的劍、戟等武器；秦29腐蝕與防護(hù)概述課件30腐蝕與防護(hù)概述課件31腐蝕與防護(hù)概述課件32③世界范圍的發(fā)展趨勢隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們對腐蝕問題的日益重視，腐蝕科學(xué)作為一門邊緣學(xué)科已經(jīng)逐步建立和發(fā)展起來。如已經(jīng)建立了腐蝕的教學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、腐蝕專著、刊物、文摘、手冊、國際腐蝕與防護(hù)交流會議、腐蝕工程師協(xié)會，腐蝕的理論研究和應(yīng)用研究發(fā)展迅速，新的耐腐蝕材料（合金、非金屬）的研究方面也非?；钴S，近代新的技術(shù)手段引入到腐蝕科學(xué)的研究中來，如放射性示蹤原子、俄歇電子能譜AES、X射線-光電子能譜XPS、橢圓偏振光測試技術(shù)、低頻電化學(xué)噪音和振幅頻譜等等。腐蝕科學(xué)是一門高度交叉性的綜合學(xué)科，涉及化學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)、表面科學(xué)、工程力學(xué)、冶金學(xué)、生物學(xué)等多個(gè)學(xué)科，它也將隨著這些學(xué)科的發(fā)展而不斷發(fā)展前進(jìn)。腐蝕科學(xué)的基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用研究都取得了長足的發(fā)展，創(chuàng)造出了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。并形成了許多邊緣腐蝕學(xué)科的分支，如腐蝕電化學(xué)、腐蝕工程力學(xué)、腐蝕金屬學(xué)、腐蝕材料學(xué)、生物腐蝕學(xué)和防護(hù)系統(tǒng)工程等。目前腐蝕與防護(hù)學(xué)科正向更加廣泛的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中延伸。

③世界范圍的發(fā)展趨勢33④我國腐蝕學(xué)科的發(fā)展：建國初期，國家科委在機(jī)械學(xué)科內(nèi)成立了腐蝕與防護(hù)分組，在制定國家科技發(fā)展規(guī)劃時(shí)，腐蝕科學(xué)也被列入發(fā)展規(guī)劃之中。1961年國家科委單獨(dú)成立了國家腐蝕科學(xué)學(xué)科組，召開了多次全國性的腐蝕與防護(hù)學(xué)術(shù)會議，大大促進(jìn)了腐蝕科學(xué)的發(fā)展。1979年12月成立了中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會，20世紀(jì)80年代后成立了國家腐蝕與防護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及國家金屬腐蝕控制工程技術(shù)研究中心，國家973項(xiàng)目等大力支持腐蝕與防護(hù)科學(xué)的發(fā)展，顯著縮小了我國與世界先進(jìn)國家之間在腐蝕與防護(hù)技術(shù)方面的差距。④我國腐蝕學(xué)科的發(fā)展：341999～2002年間，柯偉院士負(fù)責(zé)的中國工程院咨詢項(xiàng)目“中國工業(yè)與自然環(huán)境腐蝕問題調(diào)查與對策”調(diào)查研究表明，在我國因腐蝕造成的直接損失達(dá)2000億元，包括間接損失，總費(fèi)用達(dá)5000億元，約占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的5%。腐蝕問題已經(jīng)受到國務(wù)院、科學(xué)技術(shù)部、教育部等有關(guān)部門的高度重視。我國已經(jīng)成立了國家材料環(huán)境腐蝕試驗(yàn)站專家組，批準(zhǔn)建立了28個(gè)國家材料環(huán)境腐蝕野外臺站和一個(gè)國家綜合研究中心，設(shè)立國家層面上的腐蝕領(lǐng)導(dǎo)小組，并已將腐蝕與防護(hù)問題列入國家中長期經(jīng)濟(jì)、國防和科技發(fā)展規(guī)劃。2005年9月，第16屆世界腐蝕大會首次在北京進(jìn)行，我國在腐蝕與防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步已得到世界同行的普遍認(rèn)可。1999～2002年間，柯偉院士負(fù)責(zé)的中國工程院咨詢項(xiàng)目“中35世界著名腐蝕學(xué)術(shù)與研究機(jī)構(gòu)：世界腐蝕理事會： 歐洲腐蝕聯(lián)合會： 中國腐蝕與防護(hù)協(xié)會： 中國化工防腐蝕協(xié)會： 中國科學(xué)院金屬研究所：中國科學(xué)院海洋研究所：鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所：中船重工725所（腐蝕與防護(hù)國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）： 世界著名腐蝕學(xué)術(shù)與研究機(jī)構(gòu)：36腐蝕與防護(hù)概述課件37腐蝕與防護(hù)概述課件38金屬腐蝕過程的本質(zhì)金屬在腐蝕過程中所發(fā)生的化學(xué)變化，從根本上來說就是金屬單質(zhì)被氧化形成化合物。礦石的本質(zhì)——金屬化合物。金屬的腐蝕過程——金屬回復(fù)到其自然狀態(tài)——礦石的過程。金屬腐蝕的原因：金屬自發(fā)地轉(zhuǎn)化為低能量狀態(tài)。金：自然界中一以單質(zhì)存在，不易被腐蝕。金屬腐蝕過程的本質(zhì)金屬在腐蝕過程中所發(fā)生的化學(xué)變化，從根本39腐蝕與防護(hù)概述課件40腐蝕的類型1、大氣腐蝕2、水和蒸汽腐蝕3、土壤腐蝕4、化學(xué)介質(zhì)（酸、堿、鹽腐蝕）1、化學(xué)腐蝕2、電化學(xué)腐蝕按照腐蝕反應(yīng)的機(jī)理分類按照腐蝕的環(huán)境分類1、全面腐蝕2、局部腐蝕①應(yīng)力腐蝕破裂②點(diǎn)蝕（小孔腐蝕）③晶間腐蝕④電偶腐蝕⑤縫隙腐蝕按照腐蝕形態(tài)分類腐蝕的類型1、大氣腐蝕1、化學(xué)腐蝕按照腐蝕反應(yīng)的機(jī)理分類按照41化學(xué)腐蝕：指金屬和非電解質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用而引起的破壞。反應(yīng)特點(diǎn)是只有氧化還原反應(yīng)，無電流產(chǎn)生。屬干腐蝕，速率較慢。電化學(xué)腐蝕：指金屬和電解質(zhì)溶液因發(fā)生電化學(xué)作用而產(chǎn)生的破壞，反應(yīng)過程包括陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)兩個(gè)過程，腐蝕過程中有電流流動(dòng)（電子和離子的運(yùn)動(dòng)）一、按照腐蝕反應(yīng)的機(jī)理分類化學(xué)腐蝕：指金屬和非電解質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用而引起的破壞。反應(yīng)特點(diǎn)42電化學(xué)腐蝕

如果我們把銅和鋅兩塊金屬直接接觸在一起并浸入電解質(zhì)溶液中(如硫酸中)，將發(fā)生類同原電池的變化(圖1)。此時(shí)，鋅和銅可視為電池的兩極，鋅為陽極，所失的電子流到與鋅相連接的銅（陰極）并在其表面上為溶液中的H+離子所接受,于是鋅不斷地變成Zn2+離子轉(zhuǎn)入溶液中去而遭受腐蝕。這種原電池叫做腐蝕原電池或腐蝕電池。電化學(xué)腐蝕如果我們把銅和鋅兩塊金屬直接接觸在43

同一塊金屬，不與其他金屬相接觸，單獨(dú)置于電解質(zhì)溶液中也會產(chǎn)生腐蝕電池。例如，工業(yè)鋅中含有少量雜質(zhì)（如雜質(zhì)Fe以FeZn7的形式存在）,雜質(zhì)的電位較鋅的電位高。此時(shí)，鋅為陽極，雜質(zhì)為陰極，于是形成腐蝕電池（圖2）。結(jié)果鋅遭受腐蝕，氫則成為氣泡在雜質(zhì)（陰極）表面上逸出。金屬在電解質(zhì)溶液中于其表面上形成的這種微小的原電池稱為腐蝕微電池。引起這類微電池的原因是化學(xué)成分、金屬組織結(jié)構(gòu)、金屬表面膜和金屬物理狀態(tài)的不均勻性等。同一塊金屬，不與其他金屬相接觸，單獨(dú)置于電解44二、按照腐蝕環(huán)境分類1、化學(xué)介質(zhì)腐蝕：化學(xué)介質(zhì)腐蝕是指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的破壞。其反應(yīng)歷程的特點(diǎn)為在一定條件下，非電解質(zhì)中的氧化劑直接與金屬表面的原子相互作用而形成腐蝕產(chǎn)物，即氧化還原反應(yīng)是在反應(yīng)粒子相互作用的瞬間于碰撞的那一個(gè)反應(yīng)點(diǎn)上完成的。二、按照腐蝕環(huán)境分類1、化學(xué)介質(zhì)腐蝕：452、大氣腐蝕：大氣腐蝕是在大氣環(huán)境下的化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)引起的金屬材料腐蝕。參與大氣腐蝕過程的主要是氧和水分、其次是二氧化碳。但是當(dāng)今全球大氣中還含有象二氧化硫、硫化氫、氯氣等腐蝕性的氣體，這些氣體的存在加劇了對金屬的腐蝕。二、按照腐蝕環(huán)境分類2、大氣腐蝕：二、按照腐蝕環(huán)境分類463、海水腐蝕：海水是自然界中數(shù)量最大且具有很強(qiáng)腐蝕性的天然電解質(zhì)，常用的金屬和合金大多受海水和海洋大氣的腐蝕。因此研究海水腐蝕的規(guī)律，探討防腐蝕的措施就顯得尤為重要。二、按照腐蝕環(huán)境分類3、海水腐蝕：二、按照腐蝕環(huán)境分類474、土壤腐蝕：金屬在土壤中的腐蝕是金屬嚴(yán)重腐蝕問題之一。埋設(shè)在地下的各種金屬構(gòu)件，如埋設(shè)在地下輸油、氣、水管線及電纜在土壤作用下常發(fā)生腐蝕。研究土壤腐蝕的規(guī)律，尋找有效的防腐蝕途徑具有很重要的意義。二、按照腐蝕環(huán)境分類4、土壤腐蝕：二、按照腐蝕環(huán)境分類48三、按照腐蝕的形態(tài)分類全面腐蝕：腐蝕分布在整個(gè)金屬表面上，可以是均勻的，也可以是不均勻的。局部腐蝕：腐蝕主要集中在金屬表面某些極小的區(qū)域，由于這種腐蝕分布、深度很不均勻，常在整個(gè)設(shè)備較好的情況下，發(fā)生局部穿孔或破裂而引起嚴(yán)重事故。如應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)蝕、晶間腐蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕等。雖然重量損失比均勻腐蝕小，但因可導(dǎo)致金屬結(jié)構(gòu)的不緊密或穿漏現(xiàn)象，故其危險(xiǎn)性較大。三、按照腐蝕的形態(tài)分類全面腐蝕：腐蝕分布在整個(gè)金屬表面上，可49應(yīng)力腐蝕材料在特定的腐蝕介質(zhì)中和在靜拉伸應(yīng)力（包括外加載荷、熱應(yīng)力、冷加工、熱加工、焊接等所引起的殘余應(yīng)力，以及裂縫銹蝕產(chǎn)物的楔入應(yīng)力等）下，所出現(xiàn)的低于強(qiáng)度極限的脆性開裂現(xiàn)象，稱為應(yīng)力腐蝕開裂。應(yīng)力腐蝕開裂是先在金屬的腐蝕敏感部位形成微小凹坑，產(chǎn)生細(xì)長的裂縫，且裂縫擴(kuò)展很快，能在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重的破壞。應(yīng)力腐蝕開裂在石油、化工腐蝕失效類型中所占比例最高，可達(dá)50%。應(yīng)力腐蝕材料在特定的腐蝕介質(zhì)中和在靜拉伸應(yīng)力（包括外加載荷、50應(yīng)力當(dāng)材料在外力作用下不能產(chǎn)生位移時(shí)，它的幾何形狀和尺寸將發(fā)生變化，這種形變就稱為應(yīng)變（Strain）。材料發(fā)生形變時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力．應(yīng)力是反映物體一點(diǎn)處受力程度的力學(xué)量。在外力作用下物體內(nèi)部產(chǎn)生分布內(nèi)力應(yīng)力即單位面積上的內(nèi)力。應(yīng)力當(dāng)材料在外力作用下不能產(chǎn)生位移時(shí)，它的幾何形狀和尺寸將發(fā)512008年2月26日，火箭對戰(zhàn)公牛前一天，球隊(duì)如同往常一樣進(jìn)行了訓(xùn)練，隊(duì)醫(yī)進(jìn)行著常規(guī)性檢查。然而就是這一天，在毫無征兆的情況下，姚明被查出左腳腳踝應(yīng)力性骨折?！?/p>

長期、反復(fù)、輕微的直接或間接外力集中作用在骨骼的某一點(diǎn)上，受到反復(fù)力的刺激可出現(xiàn)應(yīng)力性骨折（stressfracture），又稱疲勞骨折。應(yīng)力性骨折經(jīng)常是在長距離行軍或長跑運(yùn)動(dòng)后發(fā)生，部位多是在承受身體重量和一些經(jīng)常受肌肉力量反復(fù)作用于其上的骨骼，例如：第2跖骨及腓骨下1／3處，另外，腰椎、肋骨。

2008年2月26日，火箭對戰(zhàn)公牛前一天，球隊(duì)如同往常一樣進(jìn)52應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生有兩個(gè)基本條件：一是材料對介質(zhì)具有一定的應(yīng)力腐蝕開裂敏感性；二是存在足夠高的拉應(yīng)力。導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開裂的應(yīng)力可以來自工作應(yīng)力，也可以來自制造過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在應(yīng)力腐蝕開裂事故中，由殘余應(yīng)力所引起的占80%以上，而由工作應(yīng)力引起的則不足20%。應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生有兩個(gè)基本條件：一是材料對介質(zhì)具有一定53應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕過程一般可分為三個(gè)階段。第一階段為孕育期，在這一階段內(nèi)，因腐蝕過程局部化和拉應(yīng)力作用的結(jié)果，使裂紋生核；第二階段為腐蝕裂紋發(fā)展時(shí)期，當(dāng)裂紋生核后，在腐蝕介質(zhì)和金屬中拉應(yīng)力的共同作用下，裂紋擴(kuò)展；第三階段中，由于拉應(yīng)力的局部集中，裂紋急劇生長導(dǎo)致零件的破壞。在發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂時(shí)，并不發(fā)生明顯的均勻腐蝕，甚至腐蝕產(chǎn)物極少，有時(shí)肉眼也難以發(fā)現(xiàn)，因此，應(yīng)力腐蝕是一種非常危險(xiǎn)的破壞。應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕過程一般可分為三個(gè)階段。第一階段為孕育期，在54

局部腐蝕的一種。沿著金屬晶粒間的分界面向內(nèi)部擴(kuò)展的腐蝕。主要由于晶粒表面和內(nèi)部間化學(xué)成分的差異以及晶界雜質(zhì)或內(nèi)應(yīng)力的存在。晶間腐蝕破壞晶粒間的結(jié)合，大大降低金屬的機(jī)械強(qiáng)度。而且腐蝕發(fā)生后金屬和合金的表面仍保持一定的金屬光澤，看不出被破壞的跡象，但晶粒間結(jié)合力顯著減弱，力學(xué)性能惡化,不能經(jīng)受敲擊，所以是一種很危險(xiǎn)的腐蝕。通常出現(xiàn)于黃銅、硬鋁合金和一些不銹鋼、鎳基合金中。不銹鋼焊縫的晶間腐蝕是化學(xué)工廠的一個(gè)重大問題。晶間腐蝕不銹鋼的晶間腐蝕:不銹鋼在腐蝕介質(zhì)作用下，在晶粒之間產(chǎn)生的一種腐蝕現(xiàn)象稱為晶間腐蝕。局部腐蝕的一種。沿著金屬晶粒間的分界面向內(nèi)部55點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕又稱坑蝕和小孔腐蝕。點(diǎn)蝕有大有小，一般情況下，點(diǎn)蝕的深度要比其直徑大的多。點(diǎn)蝕經(jīng)常發(fā)生在表面有鈍化膜或保護(hù)膜的金屬上。由于金屬材料中存在缺陷、雜質(zhì)和溶質(zhì)等的不均一性，當(dāng)介質(zhì)中含有某些活性陰離子（如Cl－）時(shí)，這些活性陰離子首先被吸附在金屬表面某些點(diǎn)上，從而使金屬表面鈍化膜發(fā)生破壞。一旦這層鈍化膜被破壞又缺乏自鈍化能力時(shí)，金屬表面就發(fā)生腐蝕。這是因?yàn)樵诮饘俦砻嫒毕萏幰茁┏鰴C(jī)體金屬，使其呈活化狀態(tài)，而鈍化膜處仍為鈍態(tài)，這樣就形成了活性—鈍性腐蝕電池，由于陽極面積比陰極面積小得多，陽極電流密度很大，所以腐蝕往深處發(fā)展，金屬表面很快就被腐蝕成小孔，這種現(xiàn)象被稱為點(diǎn)蝕。點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕又稱坑蝕和小孔腐蝕。點(diǎn)蝕有大有小，一般情況下56在石油、化工的腐蝕失效類型統(tǒng)計(jì)中，點(diǎn)蝕約占20%～25%。流動(dòng)不暢的含活性陰離子的介質(zhì)中容易形成活性陰離子的積聚和濃縮的條件，促使點(diǎn)蝕的生成。粗糙的表面比光滑的表面更容易發(fā)生點(diǎn)蝕。PH值降低、溫度升高都會增加點(diǎn)蝕的傾向。氧化性金屬離子（如Fe3+、Cu2+、Hg2+等）能促進(jìn)點(diǎn)蝕的產(chǎn)生。但某些含氧陰離子（如氫氧化物、鉻酸鹽、硝酸鹽和硫酸鹽等）能防止點(diǎn)蝕。點(diǎn)蝕雖然失重不大，但由于陽極面積很小，所以腐蝕速率很快，嚴(yán)重時(shí)可造成設(shè)備穿孔，使大量的油、水、氣泄漏，有時(shí)甚至造成火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重事故，危險(xiǎn)性很大。點(diǎn)蝕會使晶間腐蝕、應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞等加劇，在很多情況下點(diǎn)蝕是這些類型腐蝕的起源。在石油、化工的腐蝕失效類型統(tǒng)計(jì)中，點(diǎn)蝕約占20%～25%。流57縫隙腐蝕許多金屬構(gòu)件是由螺釘、鉚、焊等方式連接的，在這些連接件或焊接接頭缺陷處可能出現(xiàn)狹窄的縫隙，其縫寬（一般在0.025~0.1mm）足以使電解質(zhì)溶液進(jìn)入，使縫內(nèi)金屬與縫外金屬構(gòu)成短路原電池，并且在縫內(nèi)發(fā)生強(qiáng)烈的腐蝕，這種局部腐蝕稱為縫隙腐蝕?？p隙腐蝕許多金屬構(gòu)件是由螺釘、鉚、焊等方式連接的，在這些連接58電偶腐蝕

兩種或兩種以上不同電極電位的金屬處于腐蝕介質(zhì)內(nèi)相互接觸而引起的電化學(xué)腐蝕，又稱接觸腐蝕或雙金屬腐蝕。電偶腐蝕原理右圖。發(fā)生電偶腐蝕時(shí),電極電位較負(fù)的金屬通常會加速腐蝕,而電極電位較正的金屬的腐蝕則會減慢。

防止方法：避免異種金屬接觸；結(jié)構(gòu)上避免大陰極對小陽極；設(shè)計(jì)易更換陽極部件的結(jié)構(gòu)；兩種不同金屬接觸面間采用電絕緣。

電偶腐蝕兩種或兩種以上不同電極電位的金屬處于腐蝕介質(zhì)內(nèi)相59腐蝕造成了對自然資源的極大浪費(fèi)。因腐蝕而造成的間接損失往往比直接損失更大，甚至難以估計(jì)。這些損失包括因腐蝕引起的停工停產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量下降，大量有用有毒物質(zhì)的泄漏、爆炸，以及大規(guī)模的環(huán)境污染等。一些腐蝕破壞事故還造成了人員傷亡，直接威脅著人民群眾的生命安全?！g造成了對自然資源的極大浪費(fèi)。因腐蝕而造成的間接損失往往比60

1967年12月，美國俄亥俄大橋由于應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞突然掉入河中，致使46人喪生。

1982年9月一架日航DC-8噴氣客機(jī)在我國上海降落時(shí)，由于飛機(jī)剎車系統(tǒng)的高壓氣瓶發(fā)生應(yīng)力腐蝕爆炸，致使剎車失靈，飛機(jī)沖出跑道，致使數(shù)十人受傷。

1985年8月12日一架日航波音747客機(jī)由于發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂而墜毀，死亡500多人。1980年3月北海油田的亞歷山大·基蘭德號采油平臺發(fā)生腐蝕疲勞破壞，致使123人喪生。2004年8月9號，日本美濱核電站3號反應(yīng)堆渦輪機(jī)房配水管發(fā)生腐蝕穿孔，引起高溫高壓水蒸氣泄漏，導(dǎo)致4死7傷的生產(chǎn)事故。

1967年12月，美國俄亥俄大橋由于應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞突然61腐蝕與防護(hù)的意義腐蝕與防護(hù)的意義62③世界范圍的發(fā)展趨勢隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們對腐蝕問題的日益重視，腐蝕科學(xué)作為一門邊緣學(xué)科已經(jīng)逐步建立和發(fā)展起來。如已經(jīng)建立了腐蝕的教學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、腐蝕專著、刊物、文摘、手冊、國際腐蝕與防護(hù)交流會議、腐蝕工程師協(xié)會，腐蝕的理論研究和應(yīng)用研究發(fā)展迅速，新的耐腐蝕材料（合金、非金屬）的研究方面也非?；钴S，近代新的技術(shù)手段引入到腐蝕科學(xué)的研究中來，如放射性示蹤原子、俄歇電子能譜AES、X射線-光電子能譜XPS、橢圓偏振光測試技術(shù)、低頻電化學(xué)噪音和振幅頻譜等等。腐蝕科學(xué)是一門高度交叉性的綜合學(xué)科，涉及化學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)、表面科學(xué)、工程力學(xué)、冶金學(xué)、生物學(xué)等多個(gè)學(xué)科，它也將隨著這些學(xué)科的發(fā)展而不斷發(fā)展前進(jìn)。腐蝕科學(xué)的基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用研究都取得了長足的發(fā)展，創(chuàng)造出了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。并形成了許多邊緣腐蝕學(xué)科的分支，如腐蝕電化學(xué)、腐蝕工程力學(xué)、腐蝕金屬學(xué)、腐蝕材料學(xué)、生物腐蝕學(xué)和防護(hù)系統(tǒng)工程等。目前腐蝕與防護(hù)學(xué)科正向更加廣泛的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中延伸。

③世界范圍的發(fā)展趨勢631999～2002年間，柯偉院士負(fù)責(zé)的中國工程院咨詢項(xiàng)目“中國工業(yè)與自然環(huán)境腐蝕問題調(diào)查與對策”調(diào)查研究表明，在我國因腐蝕造成的直接損失達(dá)2000億元，包括間接損失，總費(fèi)用達(dá)5000億元，約占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的5%。腐蝕問題已經(jīng)受到國務(wù)院、科學(xué)技術(shù)部、教育部等有關(guān)部門的高度重視。我國已經(jīng)成立了國家材料環(huán)境腐蝕試驗(yàn)站專家組，批準(zhǔn)建立了28個(gè)國家材料環(huán)境腐蝕野外臺站和一個(gè)國家綜合研究中心，設(shè)立國家層面上的腐蝕領(lǐng)導(dǎo)小組，并已將腐蝕與防護(hù)問題列入國家中長期經(jīng)濟(jì)、國防和科技發(fā)展規(guī)劃。2005年9月，第16屆世界腐蝕大會首次在北京進(jìn)行，我國在腐蝕與防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步已得到世界同行的普遍認(rèn)可。1999～2002年間，柯偉院士負(fù)責(zé)的中國工程院咨詢項(xiàng)目“中64腐蝕的類型1、大氣腐蝕2、水和蒸汽腐蝕3、土壤腐蝕4、化學(xué)介質(zhì)（酸、堿、鹽腐蝕）1、化學(xué)腐蝕2、電化學(xué)腐蝕按照腐蝕反應(yīng)的機(jī)理分類按照腐蝕的環(huán)境分類1、全面腐蝕2、局部腐蝕①應(yīng)力腐蝕破裂②點(diǎn)蝕（小孔腐蝕）③晶間腐蝕④電偶腐蝕⑤縫隙腐蝕按照腐蝕形態(tài)分類腐蝕的類型1、大氣腐蝕1、化學(xué)腐蝕按照腐蝕反應(yīng)的機(jī)理分類按照654、土壤腐蝕：金屬在土壤中的腐蝕是金屬嚴(yán)重腐蝕問題之一。埋設(shè)在地下的各種金屬構(gòu)件，如埋設(shè)在地下輸油、氣、水管線及電纜在土壤作用下常發(fā)生腐蝕。研究土壤腐蝕的規(guī)律，尋找有效的防腐蝕途徑具有很重要的意義。二、按照腐蝕環(huán)境分類4、土壤腐蝕：二、按照腐蝕環(huán)境分類66縫隙腐蝕許多金屬構(gòu)件是由螺釘、鉚、焊等方式連接的，在這些連接件或焊接接頭缺陷處可能出現(xiàn)狹窄的縫隙，其縫寬（一般在0.025~0.1mm）足以使電解質(zhì)溶液進(jìn)入，使縫內(nèi)金屬與縫外金屬構(gòu)成短路原電池，并且在縫內(nèi)發(fā)生強(qiáng)烈的腐蝕，這種局部腐蝕稱為縫隙腐蝕?？p隙腐蝕許多金屬構(gòu)件是由螺釘、鉚、焊等方式連接的，在這些連接67概述概述68

老房木板上的生銹的鐵釘、鐵護(hù)欄的生銹、錫罐頭蓋的生銹、鋼筋的銹蝕、輪船設(shè)備的銹蝕、腐蝕的自來水管道流出黃色的水、輸油輸氣管道、開水管道、大雁塔廣場上銅雕塑上的銅綠、秦始皇的銅車馬、兵馬俑、銀首飾的變色、塑料的硬脆、橡膠輪胎的老化、古籍紙質(zhì)的發(fā)黃變脆、絲綢的化絲、朽木、涂料的褪色、脫落、牙齒的壞爛、石頭的風(fēng)化等等。腐蝕事例（感性認(rèn)識）老房木板上的生銹的鐵釘、鐵護(hù)欄的生銹、錫罐頭蓋的生銹、69腐蝕的定義廣義的腐蝕指材料與環(huán)境間發(fā)生的化學(xué)或電化學(xué)相互作用而導(dǎo)致材料功能受到損傷的現(xiàn)象。狹義的腐蝕是指金屬與環(huán)境間的物理-化學(xué)相互作用，使金屬性能發(fā)生變化，導(dǎo)致金屬，環(huán)境及其構(gòu)成系功能受到損傷的現(xiàn)象。腐蝕的定義廣義的腐蝕指材料與環(huán)境間發(fā)生的化學(xué)或電化學(xué)相互作用70材料（通常是指金屬）或材料的性質(zhì)由于他所處的環(huán)境的反應(yīng)而惡化變質(zhì)。一、材料：金屬、非金屬。二、環(huán)境：介質(zhì)、溫度、流速、壓力。三、反應(yīng)：反應(yīng)的種類及過程。金屬材料主要是發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，非金屬材料與環(huán)境發(fā)生溶脹、溶解、老化等反應(yīng)。出于物理原因造成的破壞不稱為腐蝕，而稱為磨損或磨耗等等。但實(shí)際情況下腐蝕和物理損傷是伴隨發(fā)生的，物理損傷更是加速了腐蝕的進(jìn)度。材料（通常是指金屬）或材料的性質(zhì)由于他所處的環(huán)境的反應(yīng)而惡化71腐蝕與防護(hù)概述課件72腐蝕與防護(hù)概述課件73金屬腐蝕的定義的變化50年代，腐蝕的定義只局限于金屬的腐蝕：“金屬在周圍介質(zhì)作用下，由于化學(xué)變化、金屬在周圍介質(zhì)作用下，由于化學(xué)變化、電化學(xué)變化或物理溶解而產(chǎn)生的破壞。電化學(xué)變化或物理溶解而產(chǎn)生的破壞?！?/p>

50年代后，隨著非金屬材料的發(fā)展，腐蝕定義擴(kuò)大到所有的材料定義擴(kuò)大到所有的材料:1、“由于材料和它所處的環(huán)境發(fā)生反應(yīng)使材料和材料的性質(zhì)發(fā)生惡化的現(xiàn)象使材料和材料的性質(zhì)發(fā)生惡化的現(xiàn)象”

2、“腐蝕是由于物質(zhì)與周圍環(huán)境的作用而產(chǎn)生的破壞”

金屬腐蝕的定義的變化74

嚴(yán)格講，所有環(huán)境都有一定的腐蝕性，所以周圍介質(zhì)就稱之為腐蝕環(huán)境。腐蝕環(huán)境對于腐蝕影響很大，如在無氧的鹽酸中，鐵會發(fā)生腐蝕而銅不發(fā)生腐蝕；在含氧的鹽酸中，鐵和銅都會發(fā)生腐蝕，但是鐵的腐蝕速度大于銅的腐蝕速度?？量痰母g環(huán)境：高溫、高壓、交流電場、低溫、粉塵、酸、堿、鹽等。腐蝕環(huán)境腐蝕程度和速度與腐蝕環(huán)境、作用時(shí)間、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、形狀、表面狀況、受力情況等密切相關(guān)。

嚴(yán)格講，所有環(huán)境都有一定的腐蝕性，所以周圍介質(zhì)就稱之75腐蝕的危害首先在于腐蝕造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失.這種損失可分為直接損失和間接損失.直接損失包括材料的損耗、設(shè)備的失效、能源的消耗,以及為防止腐蝕所采取的涂層保護(hù)、電化學(xué)保護(hù)、選用耐蝕材料等的費(fèi)用.由于腐蝕,使大量有用材料變?yōu)閺U料,估計(jì)全世界每年因腐蝕報(bào)廢的鋼鐵設(shè)備約為其年產(chǎn)量的30%,造成地球上的有限資源日益枯竭.全世界每90s就有1t鋼被腐蝕成鐵銹,而煉制1t鋼所需的能源可供一個(gè)家庭使用3個(gè)月。腐蝕與防護(hù)的重要性腐蝕的危害首先在于腐蝕造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失.這種損失可分為直76腐蝕造成了對自然資源的極大浪費(fèi)。因腐蝕而造成的間接損失往往比直接損失更大，甚至難以估計(jì)。這些損失包括因腐蝕引起的停工停產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量下降，大量有用有毒物質(zhì)的泄漏、爆炸，以及大規(guī)模的環(huán)境污染等。一些腐蝕破壞事故還造成了人員傷亡，直接威脅著人民群眾的生命安全?！g造成了對自然資源的極大浪費(fèi)。因腐蝕而造成的間接損失往往比77腐蝕的特性

普遍性和廣泛性：腐蝕無處不在。天上地下、陸上水下；金屬、非金屬。航天器的生物腐蝕、大氣腐蝕；輪船、航空母艦的海水腐蝕。

持續(xù)性：腐蝕無時(shí)不在。腐蝕的發(fā)生是一個(gè)持續(xù)、累積過程。有可能在無任何征兆條件下突然發(fā)生破壞。不是不爆，時(shí)候未到！腐蝕在我們身邊每時(shí)每刻悄悄地發(fā)生著，它吞噬著人們的勞動(dòng)成果，改變了歷史的原貌?！肚那倪M(jìn)行的破壞——金屬腐蝕》曹楚南院士的科普著作。非線性：腐蝕的速度并非總是線性過程，會隨外界條件的變化而變化。自發(fā)性：腐蝕的發(fā)生完全是一個(gè)自發(fā)過程，就像水向低處流一樣。我們控制腐蝕就像要阻止水向低處流。從化學(xué)的角度來說就是從不穩(wěn)定態(tài)向穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)化的過程。金屬的腐蝕是金屬提純的逆向過程。腐蝕的特性普遍性和廣泛性：腐蝕無處不在。天上地下、陸上水下78危害性和嚴(yán)重性：很大。危害性：腐蝕會影響設(shè)備的使用壽命，嚴(yán)重的會危及設(shè)備安全及人身安全，因而不可等閑視之。腐蝕造成的直接損失，如人員的傷亡、設(shè)備的破壞、裝置的損毀等造成直接的經(jīng)濟(jì)損失，大家是有目共睹的。但更為重要的是，腐蝕所造成的相關(guān)間接損失也非常驚人。如一個(gè)電廠由于腐蝕而導(dǎo)致突然停電，將導(dǎo)致大批的工廠的巨大損失。橋梁、壓力容器、鍋爐、貯有劇毒、放射性物質(zhì)的金屬容器、貯存核廢料的金屬容器等。腐蝕→停車停產(chǎn)→該廠經(jīng)濟(jì)損失→連鎖反應(yīng)→其他相關(guān)廠經(jīng)濟(jì)損失→國內(nèi)的經(jīng)濟(jì)損失→國際的經(jīng)濟(jì)損失→總的經(jīng)濟(jì)損失。危害性和嚴(yán)重性：很大。79兒歌:銹了一枚鐵釘，壞了一只蹄鐵；壞了一只蹄鐵，折了一匹戰(zhàn)馬；折了一匹戰(zhàn)馬，損了一員大將；損了一員大將，輸了一場戰(zhàn)役；輸了一場戰(zhàn)役，亡了一個(gè)帝國。鐵釘→帝國據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年因腐蝕而報(bào)廢的鋼材約占鋼材年產(chǎn)量的1/4，每年腐蝕的金屬超過1億噸。在這類損失中，約有15％只需應(yīng)用目前已有的防腐蝕技術(shù)就可以避免。

兒歌:銹了一枚鐵釘，壞了一只蹄鐵；壞了一只蹄鐵，折了一匹戰(zhàn)80嚴(yán)重性：

a）造成資源、能源的巨大浪費(fèi)，加劇了資源、能源的匱乏。據(jù)估計(jì)，每年有大約30%的金屬由于腐蝕而遭到報(bào)廢。腐蝕掉的金屬還得由重新冶煉來的金屬補(bǔ)充，消耗電力、煤炭、石油等能源。

b）造成環(huán)境污染（掉頭發(fā)、猝死、怪病、非正常死亡、殘廢、患病），而且環(huán)境污染有的還具有長效性，如核污染（日本偷襲珍珠港后廣島、長崎的核污染導(dǎo)致日后島上居民患各種癌癥而死亡）、DDT(滴滴涕，一種難以降解的殺蟲劑，曾獲得過1948年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng))，嚴(yán)重性：81

c）造成產(chǎn)品污染，影響產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。如少量的銅鹽就可以毀壞整缸肥皂液，會加速肥皂變質(zhì)，縮短肥皂的貯用時(shí)間。皂液盒絕對不能用銅瓶、或鍍銅的瓶子灌裝！

d）引發(fā)災(zāi)難性事故，如中毒、火災(zāi)、爆炸等。腐蝕是引發(fā)石油化工企業(yè)“跑、冒、滴、漏”的主要原因及誘發(fā)災(zāi)難性事故的源頭。輕者造成裝置停車，重者引發(fā)安全事故。

震驚世界的印度博帕爾公害事件：1984年12月3日凌晨，印度博帕爾市郊的"聯(lián)合碳化殺蟲劑廠"一貯罐的安全閥由于腐蝕發(fā)生毒氣泄漏事故。1小時(shí)后有毒煙霧襲向這個(gè)城市，形成了一個(gè)方圓25英里的毒霧籠罩區(qū)。近鄰的兩個(gè)小鎮(zhèn)上，有數(shù)百人在睡夢中死亡。火車站里的一些乞丐死亡。一周后，有2500人死于這場污染事故，另有1000多人危在旦夕，3000多人病入膏肓，20多萬人雙目失明。博帕爾的這次公害事件是有史以來最嚴(yán)重的污染事故慘案。

c）造成產(chǎn)品污染，影響產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。如少量的82

1967年12月，美國俄亥俄大橋由于應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞突然掉入河中，致使46人喪生。

1982年9月一架日航DC-8噴氣客機(jī)在我國上海降落時(shí)，由于飛機(jī)剎車系統(tǒng)的高壓氣瓶發(fā)生應(yīng)力腐蝕爆炸，致使剎車失靈，飛機(jī)沖出跑道，致使數(shù)十人受傷。

1985年8月12日一架日航波音747客機(jī)由于發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂而墜毀，死亡500多人。1980年3月北海油田的亞歷山大·基蘭德號采油平臺發(fā)生腐蝕疲勞破壞，致使123人喪生。2004年8月9號，日本美濱核電站3號反應(yīng)堆渦輪機(jī)房配水管發(fā)生腐蝕穿孔，引起高溫高壓水蒸氣泄漏，導(dǎo)致4死7傷的生產(chǎn)事故。

1967年12月，美國俄亥俄大橋由于應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞突然83腐蝕事故舉例1966年某天然氣井的套管發(fā)生硫化物應(yīng)力腐蝕開，造成井噴和特大爆炸，人員傷亡，日產(chǎn)百萬立方米的高產(chǎn)氣井報(bào)廢。1971某天然氣管線發(fā)生腐蝕斷裂，產(chǎn)生爆炸，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)7000萬元1985日本的一架波音747客機(jī)，由于應(yīng)力腐蝕客機(jī)，由于應(yīng)力腐蝕斷裂而墜毀，死亡500余人。1997年某化工廠18個(gè)乙烯原料儲罐由于硫化物腐蝕引起大火，停產(chǎn)半年，直接損失達(dá)22億多元，間億多元，間接損失巨大。腐蝕事故舉例1966年某天然氣井的套管發(fā)生硫化物應(yīng)力腐蝕開84

“挑戰(zhàn)者號”失事

1986年1月28日美國“挑戰(zhàn)者號”航天飛機(jī)在這寒冷的天氣條件下，升空不到73s就發(fā)生了爆炸，造成機(jī)毀人亡，7名機(jī)組人員全部遇難，世界為之震驚。美國航空太空總署（NASA）之后的事故調(diào)查原因得出的結(jié)論是由于低溫腐蝕導(dǎo)致火箭助推器燃料罐O型密封圈失效，使燃料發(fā)生泄漏而爆炸！由于火箭助推器長達(dá)38.4m，鐵路無法運(yùn)輸，因此不得不分成幾部分運(yùn)輸，在發(fā)射現(xiàn)場進(jìn)行組裝。在各部分的接合處采用O型密封圈來防止熱氣跑出。在航天飛機(jī)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則明確規(guī)定了推進(jìn)器工作的溫度范圍為4~32℃，而那天航天飛機(jī)系統(tǒng)周圍的環(huán)境溫度為-0.6~37℃。但所有的橡膠密封圈從來沒有在10℃以下測驗(yàn)過，這主要是因?yàn)檫@種材料是用來承受燃燒熱氣的，而不是用來承受冬天寒氣的。氣溫降低后，這些O圈就變得非常堅(jiān)硬，伸縮就更加困難，造成密封不嚴(yán)。“挑戰(zhàn)者”原定1月25日發(fā)射，但因?yàn)樘鞖鈵毫樱l(fā)射已被推遲了5次。兩名飛船設(shè)計(jì)高級工程師未能說服宇航局高層的冒險(xiǎn)發(fā)射計(jì)劃，最終導(dǎo)致悲劇的發(fā)生?！疤魬?zhàn)者”平穩(wěn)地離開了發(fā)射臺升空了！博伊斯喬利轉(zhuǎn)向埃比林：“我們剛剛躲過了一顆原子彈！”因?yàn)榘此姆治觯疤魬?zhàn)者”會在平臺上爆炸。“挑戰(zhàn)者號”失事85“挑戰(zhàn)者號”失事“挑戰(zhàn)者號”失事86智者用經(jīng)驗(yàn)防止事故，愚者用事故總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。智者用經(jīng)驗(yàn)防止事故，87

e）阻礙科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。如硝酸工業(yè)在不銹鋼問世之后才得以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)；尿素的工業(yè)化生產(chǎn)在其中試之后過了50年才得以實(shí)現(xiàn)，就是由于熔融尿素對鋼材的腐蝕問題遲遲得不到解決；法國的拉克氣田1951年因設(shè)備發(fā)生H2S應(yīng)力腐蝕開裂問題得不到解決，推遲到1957年才得以全面開發(fā)。復(fù)雜性：腐蝕過程是一個(gè)非常復(fù)雜的物理、化學(xué)過程，涉及化學(xué)、電化學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)、表面科學(xué)、工程力學(xué)、冶金學(xué)、生物學(xué)等多個(gè)學(xué)科。現(xiàn)在盡管取得了長足的進(jìn)步，但還有相當(dāng)一部分仍舊不明了，還只能靠經(jīng)驗(yàn)、事后總結(jié)。腐蝕的可利用性：集成電路板工業(yè)、玻璃雕刻、干電池放電等。（任何事物都有兩面性）e）阻礙科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。如硝酸工業(yè)在不銹鋼問世之后才得以88材料腐蝕帶來的經(jīng)濟(jì)損失約占國民生產(chǎn)總值的1.8～

4.2％左右1975年，美國由于金屬腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約為700億美元，為當(dāng)年國民生產(chǎn)總值的4.2％，是當(dāng)年水災(zāi)、火災(zāi)、地震、颶風(fēng)等自然災(zāi)害損失（125億美元）的5倍多。我國1980年十家化工企業(yè)由于腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)年十家化工企業(yè)由于腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約為當(dāng)年生產(chǎn)總值的損失約為當(dāng)年生產(chǎn)總值的3.93.9％，這個(gè)數(shù)值與許多國家進(jìn)行的全面腐蝕損失調(diào)查的結(jié)果大體相多國家進(jìn)行的全面腐蝕損失調(diào)查的結(jié)果大體相當(dāng)。2002年中國工程院的調(diào)查結(jié)果表明，我國腐蝕損失（包括直接和間接損失）達(dá)到損失（包括直接和間接損失）達(dá)到4979.2億元。腐蝕與防護(hù)概述課件89腐蝕與防護(hù)概述課件90

為了預(yù)防和減輕腐蝕的危害,人們不得不付出相當(dāng)?shù)拇鷥r(jià)。這種代價(jià)稱之為腐蝕損失(ＣｏｓｔｏｆＣｏｒｒｏｓｉｏｎ),即國民經(jīng)濟(jì)為解決腐蝕問題而付出的總費(fèi)用。以合理的代價(jià)取得所需要的腐蝕防護(hù)效果是腐蝕控制工程的任務(wù)。由于腐蝕問題已經(jīng)成為影響國民經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一,目前,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)正在以大幅度提高能源效率、資源效率和環(huán)境效率作為國家發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)和前瞻性投資的依據(jù)。為了預(yù)防和減輕腐蝕的危害,人們不得不付出相當(dāng)?shù)?1腐蝕與防護(hù)的意義腐蝕與防護(hù)的意義92腐蝕與防護(hù)學(xué)科的內(nèi)容和任務(wù)一、內(nèi)容：是一門綜合性很強(qiáng)的邊緣學(xué)科。古老又年輕。二、任務(wù)：研究結(jié)構(gòu)材料的腐蝕過程和腐蝕控制機(jī)理，采取適當(dāng)措施延長結(jié)構(gòu)材料的使用壽命，正確地選用材料及采取適當(dāng)?shù)姆栏胧?。腐蝕與防護(hù)學(xué)科的內(nèi)容和任務(wù)一、內(nèi)容：是一門綜合性很強(qiáng)的邊緣學(xué)93金屬腐蝕研究的發(fā)展

早在公元前3世紀(jì),中國已采用金汞齊鎏金術(shù)在金屬表面鍍金以增加美觀并可防腐蝕。在秦始皇陵墓中發(fā)掘出來的箭鏃有的迄今仍毫無銹蝕，在這些箭鏃（zu）表面上有一層致密的黑色氧化層，其中含鉻2％左右,而青銅基體本身并不含鉻。這一現(xiàn)象尚待研究。金屬腐蝕研究的發(fā)展早在公元前3世紀(jì),中國已采用94越王勾踐劍

這把青銅寶劍穿越了兩千多年的歷史長河，但劍身絲毫不見銹斑。它千年不銹的原因是什么呢？

湖北省博物館、省考古所研究員后德俊撰文認(rèn)為，該劍出土?xí)r并不是絕對沒有生銹，只是其銹蝕的程度十分輕微，人們難以看出。其次，出土至今還不足40年，該劍的表面已經(jīng)不如出土?xí)r明亮，說明在目前這樣好的保管條件下，銹蝕的進(jìn)程也是難以絕對阻止的。越王勾踐劍主要成分為銅，出土的墓室曾經(jīng)長期被地下水浸泡，劍完全隔絕氧氣是其不銹的主要原因。越王勾踐劍

這把青銅寶劍穿越了兩千多年的歷史長河，但劍身絲毫95.腐蝕與防護(hù)的發(fā)展概況

歷史：春秋戰(zhàn)國時(shí)期的劍、戟等武器；秦始皇銅車馬、青銅器、出土的箭鏃毫無腐蝕，研究發(fā)現(xiàn)表面用鉻酸鹽和重鉻酸鹽處理過，而基體不含鉻的氧化物。沒有鐵器！學(xué)科發(fā)展：

a)1840年法拉第發(fā)現(xiàn)了電化學(xué)腐蝕下來的金屬的量與通過的電流之間的定量關(guān)系，提出了鐵形成鈍化膜的歷程及金屬溶解過程的電化學(xué)本質(zhì)學(xué)說。

b)20世紀(jì)初，逐漸形成了獨(dú)立的金屬腐蝕學(xué)科。特別是英國的科學(xué)家、現(xiàn)代腐蝕科學(xué)的奠基人埃文斯及其同事對腐蝕學(xué)科創(chuàng)建、發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn)。

c)之后，世界各國的腐蝕科學(xué)家都對腐蝕學(xué)科的發(fā)展、完善做出了卓有成效的貢獻(xiàn)。.腐蝕與防護(hù)的發(fā)展概況歷史：春秋戰(zhàn)國時(shí)期的劍、戟等武器；秦96腐蝕與防護(hù)概述課件97腐蝕與防護(hù)概述課件98腐蝕與防護(hù)概述課件99③世界范圍的發(fā)展趨勢隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們對腐蝕問題的日益重視，腐蝕科學(xué)作為一門邊緣學(xué)科已經(jīng)逐步建立和發(fā)展起來。如已經(jīng)建立了腐蝕的教學(xué)、研究機(jī)構(gòu)、腐蝕專著、刊物、文摘、手冊、國際腐蝕與防護(hù)交流會議、腐蝕工程師協(xié)會，腐蝕的理論研究和應(yīng)用研究發(fā)展迅速，新的耐腐蝕材料（合金、非金屬）的研究方面也非常活躍，近代新的技術(shù)手段引入到腐蝕科學(xué)的研究中來，如放射性示蹤原子、俄歇電子能譜AES、X射線-光電子能譜XPS、橢圓偏振光測試技術(shù)、低頻電化學(xué)噪音和振幅頻譜等等。腐蝕科學(xué)是一門高度交叉性的綜合學(xué)科，涉及化學(xué)、物理學(xué)、材料學(xué)、表面科學(xué)、工程力學(xué)、冶金學(xué)、生物學(xué)等多個(gè)學(xué)科，它也將隨著這些學(xué)科的發(fā)展而不斷發(fā)展前進(jìn)。腐蝕科學(xué)的基礎(chǔ)理論研究和應(yīng)用研究都取得了長足的發(fā)展，創(chuàng)造出了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。并形成了許多邊緣腐蝕學(xué)科的分支，如腐蝕電化學(xué)、腐蝕工程力學(xué)、腐蝕金屬學(xué)、腐蝕材料學(xué)、生物腐蝕學(xué)和防護(hù)系統(tǒng)工程等。目前腐蝕與防護(hù)學(xué)科正向更加廣泛的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中延伸。

③世界范圍的發(fā)展趨勢100④我國腐蝕學(xué)科的發(fā)展：建國初期，國家科委在機(jī)械學(xué)科內(nèi)成立了腐蝕與防護(hù)分組，在制定國家科技發(fā)展規(guī)劃時(shí)，腐蝕科學(xué)也被列入發(fā)展規(guī)劃之中。1961年國家科委單獨(dú)成立了國家腐蝕科學(xué)學(xué)科組，召開了多次全國性的腐蝕與防護(hù)學(xué)術(shù)會議，大大促進(jìn)了腐蝕科學(xué)的發(fā)展。1979年12月成立了中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會，20世紀(jì)80年代后成立了國家腐蝕與防護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及國家金屬腐蝕控制工程技術(shù)研究中心，國家973項(xiàng)目等大力支持腐蝕與防護(hù)科學(xué)的發(fā)展，顯著縮小了我國與世界先進(jìn)國家之間在腐蝕與防護(hù)技術(shù)方面的差距。④我國腐蝕學(xué)科的發(fā)展：1011999～2002年間，柯偉院士負(fù)責(zé)的中國工程院咨詢項(xiàng)目“中國工業(yè)與自然環(huán)境腐蝕問題調(diào)查與對策”調(diào)查研究表明，在我國因腐蝕造成的直接損失達(dá)2000億元，包括間接損失，總費(fèi)用達(dá)5000億元，約占國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的5%。腐蝕問題已經(jīng)受到國務(wù)院、科學(xué)技術(shù)部、教育部等有關(guān)部門的高度重視。我國已經(jīng)成立了國家材料環(huán)境腐蝕試驗(yàn)站專家組，批準(zhǔn)建立了28個(gè)國家材料環(huán)境腐蝕野外臺站和一個(gè)國家綜合研究中心，設(shè)立國家層面上的腐蝕領(lǐng)導(dǎo)小組，并已將腐蝕與防護(hù)問題列入國家中長期經(jīng)濟(jì)、國防和科技發(fā)展規(guī)劃。2005年9月，第16屆世界腐蝕大會首次在北京進(jìn)行，我國在腐蝕與防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步已得到世界同行的普遍認(rèn)可。1999～2002年間，柯偉院士負(fù)責(zé)的中國工程院咨詢項(xiàng)目“中102世界著名腐蝕學(xué)術(shù)與研究機(jī)構(gòu)：世界腐蝕理事會： 歐洲腐蝕聯(lián)合會： 中國腐蝕與防護(hù)協(xié)會： 中國化工防腐蝕協(xié)會： 中國科學(xué)院金屬研究所：中國科學(xué)院海洋研究所：鋼鐵研究總院青島海洋腐蝕研究所：中船重工725所（腐蝕與防護(hù)國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）： 世界著名腐蝕學(xué)術(shù)與研究機(jī)構(gòu)：103腐蝕與防護(hù)概述課件104腐蝕與防護(hù)概述課件105金屬腐蝕過程的本質(zhì)金屬在腐蝕過程中所發(fā)生的化學(xué)變化，從根本上來說就是金屬單質(zhì)被氧化形成化合物。礦石的本質(zhì)——金屬化合物。金屬的腐蝕過程——金屬回復(fù)到其自然狀態(tài)——礦石的過程。金屬腐蝕的原因：金屬自發(fā)地轉(zhuǎn)化為低能量狀態(tài)。金：自然界中一以單質(zhì)存在，不易被腐蝕。金屬腐蝕過程的本質(zhì)金屬在腐蝕過程中所發(fā)生的化學(xué)變化，從根本106腐蝕與防護(hù)概述課件107腐蝕的類型1、大氣腐蝕2、水和蒸汽腐蝕3、土壤腐蝕4、化學(xué)介質(zhì)（酸、堿、鹽腐蝕）1、化學(xué)腐蝕2、電化學(xué)腐蝕按照腐蝕反應(yīng)的機(jī)理分類按照腐蝕的環(huán)境分類1、全面腐蝕2、局部腐蝕①應(yīng)力腐蝕破裂②點(diǎn)蝕（小孔腐蝕）③晶間腐蝕④電偶腐蝕⑤縫隙腐蝕按照腐蝕形態(tài)分類腐蝕的類型1、大氣腐蝕1、化學(xué)腐蝕按照腐蝕反應(yīng)的機(jī)理分類按照108化學(xué)腐蝕：指金屬和非電解質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用而引起的破壞。反應(yīng)特點(diǎn)是只有氧化還原反應(yīng)，無電流產(chǎn)生。屬干腐蝕，速率較慢。電化學(xué)腐蝕：指金屬和電解質(zhì)溶液因發(fā)生電化學(xué)作用而產(chǎn)生的破壞，反應(yīng)過程包括陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)兩個(gè)過程，腐蝕過程中有電流流動(dòng)（電子和離子的運(yùn)動(dòng)）一、按照腐蝕反應(yīng)的機(jī)理分類化學(xué)腐蝕：指金屬和非電解質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用而引起的破壞。反應(yīng)特點(diǎn)109電化學(xué)腐蝕

如果我們把銅和鋅兩塊金屬直接接觸在一起并浸入電解質(zhì)溶液中(如硫酸中)，將發(fā)生類同原電池的變化(圖1)。此時(shí)，鋅和銅可視為電池的兩極，鋅為陽極，所失的電子流到與鋅相連接的銅（陰極）并在其表面上為溶液中的H+離子所接受,于是鋅不斷地變成Zn2+離子轉(zhuǎn)入溶液中去而遭受腐蝕。這種原電池叫做腐蝕原電池或腐蝕電池。電化學(xué)腐蝕如果我們把銅和鋅兩塊金屬直接接觸在110

同一塊金屬，不與其他金屬相接觸，單獨(dú)置于電解質(zhì)溶液中也會產(chǎn)生腐蝕電池。例如，工業(yè)鋅中含有少量雜質(zhì)（如雜質(zhì)Fe以FeZn7的形式存在）,雜質(zhì)的電位較鋅的電位高。此時(shí)，鋅為陽極，雜質(zhì)為陰極，于是形成腐蝕電池（圖2）。結(jié)果鋅遭受腐蝕，氫則成為氣泡在雜質(zhì)（陰極）表面上逸出。金屬在電解質(zhì)溶液中于其表面上形成的這種微小的原電池稱為腐蝕微電池。引起這類微電池的原因是化學(xué)成分、金屬組織結(jié)構(gòu)、金屬表面膜和金屬物理狀態(tài)的不均勻性等。同一塊金屬，不與其他金屬相接觸，單獨(dú)置于電解111二、按照腐蝕環(huán)境分類1、化學(xué)介質(zhì)腐蝕：化學(xué)介質(zhì)腐蝕是指金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的破壞。其反應(yīng)歷程的特點(diǎn)為在一定條件下，非電解質(zhì)中的氧化劑直接與金屬表面的原子相互作用而形成腐蝕產(chǎn)物，即氧化還原反應(yīng)是在反應(yīng)粒子相互作用的瞬間于碰撞的那一個(gè)反應(yīng)點(diǎn)上完成的。二、按照腐蝕環(huán)境分類1、化學(xué)介質(zhì)腐蝕：1122、大氣腐蝕：大氣腐蝕是在大氣環(huán)境下的化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)引起的金屬材料腐蝕。參與大氣腐蝕過程的主要是氧和水分、其次是二氧化碳。但是當(dāng)今全球大氣中還含有象二氧化硫、硫化氫、氯氣等腐蝕性的氣體，這些氣體的存在加劇了對金屬的腐蝕。二、按照腐蝕環(huán)境分類2、大氣腐蝕：二、按照腐蝕環(huán)境分類1133、海水腐蝕：海水是自然界中數(shù)量最大且具有很強(qiáng)腐蝕性的天然電解質(zhì)，常用的金屬和合金大多受海水和海洋大氣的腐蝕。因此研究海水腐蝕的規(guī)律，探討防腐蝕的措施就顯得尤為重要。二、按照腐蝕環(huán)境分類3、海水腐蝕：二、按照腐蝕環(huán)境分類1144、土壤腐蝕：金屬在土壤中的腐蝕是金屬嚴(yán)重腐蝕問題之一。埋設(shè)在地下的各種金屬構(gòu)件，如埋設(shè)在地下輸油、氣、水管線及電纜在土壤作用下常發(fā)生腐蝕。研究土壤腐蝕的規(guī)律，尋找有效的防腐蝕途徑具有很重要的意義。二、按照腐蝕環(huán)境分類4、土壤腐蝕：二、按照腐蝕環(huán)境分類115三、按照腐蝕的形態(tài)分類全面腐蝕：腐蝕分布在整個(gè)金屬表面上，可以是均勻的，也可以是不均勻的。局部腐蝕：腐蝕主要集中在金屬表面某些極小的區(qū)域，由于這種腐蝕分布、深度很不均勻，常在整個(gè)設(shè)備較好的情況下，發(fā)生局部穿孔或破裂而引起嚴(yán)重事故。如應(yīng)力腐蝕、點(diǎn)蝕、晶間腐蝕、電偶腐蝕、縫隙腐蝕等。雖然重量損失比均勻腐蝕小，但因可導(dǎo)致金屬結(jié)構(gòu)的不緊密或穿漏現(xiàn)象，故其危險(xiǎn)性較大。三、按照腐蝕的形態(tài)分類全面腐蝕：腐蝕分布在整個(gè)金屬表面上，可116應(yīng)力腐蝕材料在特定的腐蝕介質(zhì)中和在靜拉伸應(yīng)力（包括外加載荷、熱應(yīng)力、冷加工、熱加工、焊接等所引起的殘余應(yīng)力，以及裂縫銹蝕產(chǎn)物的楔入應(yīng)力等）下，所出現(xiàn)的低于強(qiáng)度極限的脆性開裂現(xiàn)象，稱為應(yīng)力腐蝕開裂。應(yīng)力腐蝕開裂是先在金屬的腐蝕敏感部位形成微小凹坑，產(chǎn)生細(xì)長的裂縫，且裂縫擴(kuò)展很快，能在短時(shí)間內(nèi)發(fā)生嚴(yán)重的破壞。應(yīng)力腐蝕開裂在石油、化工腐蝕失效類型中所占比例最高，可達(dá)50%。應(yīng)力腐蝕材料在特定的腐蝕介質(zhì)中和在靜拉伸應(yīng)力（包括外加載荷、117應(yīng)力當(dāng)材料在外力作用下不能產(chǎn)生位移時(shí)，它的幾何形狀和尺寸將發(fā)生變化，這種形變就稱為應(yīng)變（Strain）。材料發(fā)生形變時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生了大小相等但方向相反的反作用力抵抗外力．應(yīng)力是反映物體一點(diǎn)處受力程度的力學(xué)量。在外力作用下物體內(nèi)部產(chǎn)生分布內(nèi)力應(yīng)力即單位面積上的內(nèi)力。應(yīng)力當(dāng)材料在外力作用下不能產(chǎn)生位移時(shí)，它的幾何形狀和尺寸將發(fā)1182008年2月26日，火箭對戰(zhàn)公牛前一天，球隊(duì)如同往常一樣進(jìn)行了訓(xùn)練，隊(duì)醫(yī)進(jìn)行著常規(guī)性檢查。然而就是這一天，在毫無征兆的情況下，姚明被查出左腳腳踝應(yīng)力性骨折?！?/p>

長期、反復(fù)、輕微的直接或間接外力集中作用在骨骼的某一點(diǎn)上，受到反復(fù)力的刺激可出現(xiàn)應(yīng)力性骨折（stressfracture），又稱疲勞骨折。應(yīng)力性骨折經(jīng)常是在長距離行軍或長跑運(yùn)動(dòng)后發(fā)生，部位多是在承受身體重量和一些經(jīng)常受肌肉力量反復(fù)作用于其上的骨骼，例如：第2跖骨及腓骨下1／3處，另外，腰椎、肋骨。

2008年2月26日，火箭對戰(zhàn)公牛前一天，球隊(duì)如同往常一樣進(jìn)119應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生有兩個(gè)基本條件：一是材料對介質(zhì)具有一定的應(yīng)力腐蝕開裂敏感性；二是存在足夠高的拉應(yīng)力。導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開裂的應(yīng)力可以來自工作應(yīng)力，也可以來自制造過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在應(yīng)力腐蝕開裂事故中，由殘余應(yīng)力所引起的占80%以上，而由工作應(yīng)力引起的則不足20%。應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生有兩個(gè)基本條件：一是材料對介質(zhì)具有一定120應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕過程一般可分為三個(gè)階段。第一階段為孕育期，在這一階段內(nèi)，因腐蝕過程局部化和拉應(yīng)力作用的結(jié)果，使裂紋生核；第二階段為腐蝕裂紋發(fā)展時(shí)期，當(dāng)裂紋生核后，在腐蝕介質(zhì)和金屬中拉應(yīng)力的共同作用下，裂紋擴(kuò)展；第三階段中，由于拉應(yīng)力的局部集中，裂紋急劇生長導(dǎo)致零件的破壞。在發(fā)生應(yīng)力腐蝕破裂時(shí)，并不發(fā)生明顯的均勻腐蝕，甚至腐蝕產(chǎn)物極少，有時(shí)肉眼也難以發(fā)現(xiàn)，因此，應(yīng)力腐蝕是一種非常危險(xiǎn)的破壞。應(yīng)力腐蝕應(yīng)力腐蝕過程一般可分為三個(gè)階段。第一階段為孕育期，在121

局部腐蝕的一種。沿著金屬晶粒間的分界面向內(nèi)部擴(kuò)展的腐蝕。主要由于晶粒表面和內(nèi)部間化學(xué)成分的差異以及晶界雜質(zhì)或內(nèi)應(yīng)力的存在。晶間腐蝕破壞晶粒間的結(jié)合，大大降低金屬的機(jī)械強(qiáng)度。而且腐蝕發(fā)生后金屬和合金的表面仍保持一定的金屬光澤，看不出被破壞的跡象，但晶粒間結(jié)合力顯著減弱，力學(xué)性能惡化,不能經(jīng)受敲擊，所以是一種很危險(xiǎn)的腐蝕。通常出現(xiàn)于黃銅、硬鋁合金和一些不銹鋼、鎳基合金中。不銹鋼焊縫的晶間腐蝕是化學(xué)工廠的一個(gè)重大問題。晶間腐蝕不銹鋼的晶間腐蝕:不銹鋼在腐蝕介質(zhì)作用下，在晶粒之間產(chǎn)生的一種腐蝕現(xiàn)象稱為晶間腐蝕。局部腐蝕的一種。沿著金屬晶粒間的分界面向內(nèi)部122點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕又稱坑蝕和小孔腐蝕。點(diǎn)蝕有大有小，一般情況下，點(diǎn)蝕的深度要比其直徑大的多。點(diǎn)蝕經(jīng)常發(fā)生在表面有鈍化膜或保護(hù)膜的金屬上。由于金屬材料中存在缺陷、雜質(zhì)和溶質(zhì)等的不均一性，當(dāng)介質(zhì)中含有某些活性陰離子（如Cl－）時(shí)，這些活性陰離子首先被吸附在金屬表面某些點(diǎn)上，從而使金屬表面鈍化膜發(fā)生破壞。一旦這層鈍化膜被破壞又缺乏自鈍化能力時(shí)，金屬表面就發(fā)生腐