金属腐蚀与防护复习

金属腐蚀与防护复习：

一、金属腐蚀的定义、分类、金属腐蚀速度的表示及测定方法

定义：

金属在周围介质（最常见的是液体和气体）作用下，由于化学变化、电化学变化和物理溶解而产生的破坏

分类：

按腐蚀环境分类：化学介质腐蚀、大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀 按腐蚀过程的特点分类：化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀

按金属被腐蚀的基本特征分类：全面腐蚀、局部腐蚀 （局部腐蚀的种类很多，如应力腐蚀破裂、小孔腐蚀、晶间腐蚀、电偶腐蚀等）

腐蚀速度的表示： 1.重量指标：

金属因腐蚀发生的重量变化，换算成相当于单位金属表面积在单位时间中的重量变化的数值。

可以用减重（V-）表示，也可以用增重（V+）表示 ——单位：克/米2·小时

2.深度指标：

将金属的厚度因腐蚀而减少的量以线量单位表示，并换算成相当于单位时间的数值。 ——单位：毫米/年

3.电流指标：

以金属电化学腐蚀过程的阳极电流的大小来衡量金属的电化学腐蚀速度。 ——单位：安培/厘米2

测定方法：塔菲尔直线外推法、线性极化法

二、金属腐蚀与防护学科的研究内容、目的和意义

内容：

1. 研究并确定金属在介质的物理化学作用下被破坏的普遍规律 2. 研究在各种条件下使用金属构件时控制腐蚀的方法

目的：

减少金属工件制品在各种条件下的服役损耗，减少或消除因机械零件腐蚀而造成的工伤事故，节约使用材料和提高机械零件的使用寿命

意义：

通过研究腐蚀过程中的理化反应，制定出合理的经济的防护手段，避免或减少机械零件在使用过程中的腐蚀与消耗

三、具有保护性的金属氧化膜应该具有的特点：

1. 膜必须是紧密的、完整的、能把金属表面全部遮盖 2. 膜在介质中是稳定的

3. 膜和主体金属结合力要强，有一定的塑性和强度 4. 膜具有与主体金属相近的热膨胀系数

四、促进金属氧化膜增长的动力以及膜增厚的方式

五、腐蚀电池的构成、类型以及其工作原理+PPT

电池表达式

（-）电极材料|电解质溶液1||电解质溶液2|电机材料（+） 电极表达式

电极材料|电解质溶液

电极的两种概念：

电子导体和粒子导体形成的一种体系 仅仅指电子导体而言的导电体系

电极电位：指相对于氢标电极的电位高低。 标准氢电极的电位称为电极电位的氢标度

六、用电极电位判断金属电化学腐蚀的倾向

金属电化学腐蚀倾向的判断： 1. 用热力学函数判断

可以用自由焓判据 (△G)T,P＜0 2. 可以用化学势判断 ∑νiμi≤0

用标准电极电位判断腐蚀倾向：

1. 标准电极电位表也称为电动次序表，可以用电动次序表近似判断其腐蚀倾向 2. 用电偶序判断腐蚀倾向的准确性要比使用电动序高，其原因在后面介绍。

用电动序也好，电偶序也好，都是一个近似的判断，因为金属的活泼性与腐蚀难易程度不仅 和金属的本性有关，还和金属的表面状态等很多的因素有关。

七、平衡电极电位、非平衡电极电位、腐蚀电位、稳态电位

平衡电极电位：在标准状态下，将各种电极分别与标准氢电极组成一个电池，测得的可逆电池的电动势就是该电极的标准相对平衡电极电位φ0e,I

非平衡电极电位：在非可逆电极的表面形成的具有一定固定的数值的电极电位值，此电极电位值就是非平衡电位。

腐蚀电位：

稳态电位：在共轭系统中，电极电位不随时间而变的电位称为稳定电位（也称为混合电位）

八、铁-水系统的电位-pH图的结构及在防腐研究中的应用

应用：

九、极化的概念、引起原因，极化曲线的含义、类型、应用

极化的概念：

由于通过电流而引起原电池两极间电位差减小并因而引起电池工作电流强度降低的现象称为极化

通过电流时阳极电位向正的方向移动的现象，称为阳极极化 通过电流时阴极电位向负的方向移动的现象，称为阴极极化

消除或减弱极化作用的电极过程称为去极化作用或去极化过程 能消除或减弱极化作用的物质叫去极化剂

极化曲线的意义：

1. 从极化曲线的形状可以看出电极极化的程度，从而判断电极过程的难易。 极化曲线陡，极化率较大，电极反应过程阻力大 极化曲线平，极化率较小，电极反应过程阻力小

2. 极化曲线是考察金属腐蚀过程机理和探讨控制腐蚀的措施的重要依据，测定极化曲线是金属腐蚀与防护中的重要基本方法

腐蚀极化图的应用：

1. 比较各项阻力的控制程度以确定主要的控制因素 2. 解释腐蚀现象

3. 分析腐蚀过程的性质及影响因素 4. 判断添加剂的作用机理 5. 计算多电极系统的腐蚀问题

极化过程的三个主要步骤：

1. 液相传质步骤 反应物由相的内部向相界移动的过程 2. 电化学步骤 反应物在电极表面进行电子得失过程

3. 生成新相步骤 产物离开电极表面向溶液相内部疏散的过程

极化原因与类型：

1. 电化学极化：

控制步骤：电化学步骤

极化原因：由于电极反应所需的活化能较高造成，因此，电极电位就要相应的向正移或向负移

稳态极化：

在阴极电流密度和阳极电流密度相等的状态称为稳态 在稳态时的极化称为稳态极化

最典型的外部特征是外电流为恒定值

2. 浓度极化：

控制步骤：液相传质步骤（包含过程：对流——扩散——电迁移） 极化原因：由于电极表面和溶液深处的反应物和产物的浓度出现差别，这种浓度的差别导致的极化