金属材料专业金属腐蚀学期末考试范围.docVIP

第一章 绪论（1-10） 1.金属材料最常见的破坏形式是断裂，磨损，腐蚀 2.腐蚀：指材料在其周围环境的作用下引起的破坏或变质现象，金属腐蚀即金属与周围环境(介质)之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质 金属腐蚀研究意义：1造成重大的直接或间接的经济损失。2特别是应力腐蚀和腐蚀疲劳，会在无预兆下发生并危及人身安全。3不仅损耗大量金属，而且浪费能源。4还可能成为生产发展和科技进步的障碍。 3.金属腐蚀学的主要研究对象：金属及其所处环境构成的腐蚀体系以及体系中发生的化学和电化学反应 4.腐蚀的分类方法：腐蚀环境(潮湿环境，干燥气体，熔融盐)，腐蚀机理(电化学机理，化学机理)，腐蚀形态类型(点蚀，应力开裂)，金属材料，应用范围或工业部门，防护方法 （1）按腐蚀环境： ①干腐蚀：失泽(金属在露点以上的常温干燥气体中发生发生腐蚀，表面生成很薄的腐蚀产物，使金属失去光泽，属于化学腐蚀机理)；高温氧化(金属在高温气体中腐蚀，有时生成很厚的氧化皮，在热应力或机械应力下可引起氧化皮脱落，属于高温腐蚀) ②湿腐蚀：指在潮湿环境和含水介质中的腐蚀，属于电化学腐蚀机理(自然环境下腐蚀与工业水中的腐蚀） ③无水有机液体和气体中的腐蚀：属于化学腐蚀（卤代烃中与醇中的腐蚀） ④熔盐和熔渣中的腐蚀：属于电化学腐蚀 ⑤熔盐金属中的腐蚀：属于物理腐蚀 （2）按腐蚀机理： ①化学腐蚀：指金属与腐蚀介质直接发生反应，过程中没有电流产生。其形式是气体腐蚀（在干燥气体中腐蚀，在非电解质溶液中腐蚀） ②电化学腐蚀：指金属与电解质溶液发生了电化学反应而发生的腐蚀。 特点：过程中存在两个相对独立的反应过程～阳极反应，阴极反应，且伴有电流产生 ③物理腐蚀：指金属由于单纯的物理溶解作用而引起的破坏 ④生物腐蚀：指金属表面在某些微生物生命活动产物的影响下所发生的腐蚀 （3）按腐蚀形态： 全面腐蚀或均匀腐蚀 局部腐蚀：电偶腐蚀，点蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀，剥蚀，选择性腐蚀，丝状腐蚀、 电偶腐蚀：在一定条件下产生的电化学腐蚀，即一种金属或合金由于同电极电势较高的另一种金属接触而引起的腐蚀速度增大的现象 应力作用下腐蚀：应力腐蚀断裂，氢脆，腐蚀疲劳，磨损腐蚀，空泡腐蚀，微振腐蚀 5.腐蚀速度可用失重法（腐蚀前后试样质量的变化评定)，深度法，容量法，电流密度来表示 第二章 电势-PH图在金属腐蚀的应用(11~27) 1.金属的电势越低，析氢腐蚀越大。电势与自身本性，溶液成分，温度，压力有关 2.用标准电极电势可判断腐蚀倾向，但有局限性。 原因：①腐蚀介质中金属离子的浓度不是1，与标准电势的条件不同 ②.大多数金属表面上有一层氧化膜，并不是裸露的纯金属 电偶序：金属或合金在某一特定介质中的腐蚀电偶次序。无论是电势序还是电偶序判据都没有腐蚀产物的物理或化学特征，即没有涉及腐蚀产物是否具有阻止金属进一步腐蚀的作用 电动序：即标准电动序，是由热力学公式计算得出的，它是按金属标准电极电势的高低排列成的次序表。 4.电势-PH原理:金属的电化学腐蚀绝大多数是金属同水溶液相接触时发生的腐蚀过程，水溶液中除了其他离子，氢根和氢氧根离子始终存在，而金属在水溶液中的稳定性不但与它的电极电势有关，还与水溶液的PH值有关，平衡电势的数值反映了物质的氧化还原能力，可以用来判断电化学反应进行的可能性。将金属腐蚀体系的电极电势与溶液PH值的关系绘成图，可以直接判断在给定条件下发生腐蚀反应的可能性。其纵坐标为电极反应的平衡电极电势，横坐标为溶液PH值 5.应用:可将图分区域为腐蚀区，免蚀区，钝化区. 将B移出腐蚀区的三种途径： ①将铁的电极电势降至免蚀区即对铁实施阴极保护②将铁的电势升高，使之进入钝化区③将溶液的PH值调整至9-13之间，也可使铁进入钝化区 主要用途：预测反应的自发进行方向，估计腐蚀产物的成分，预测减缓或防止腐蚀的控制因素 理论电位—pH图的局限性 ①由于金属的理论电位—pH图是一种以热力学为基础的电化学平衡图，因此它只能预示金属腐蚀倾向的大小，而不能预测腐蚀速度的大小。 ②图中的各条平衡线，是以金属与其离子之间或溶液中的离子与含有该离子的腐蚀产物之间建立的平衡为条件的，但在实际腐蚀情况下，可能偏离这个平衡条件。 ③电位—pH图只考虑了OH-这种阴离子对平衡的影响。但在实际腐蚀环境中，往往存在Cl-、SO42-、P032-等阴离子，它们可能因发生一些附加反应而使问题复杂化。 ④理论电位—pH图中的钝化区并不能反映出各种金属氧化物、氢氧化物等究竟具有多大的保护性能。 ⑤绘制理论电位—pH图时，往往把金属表面附近液层的成分和PH大小等同于整体的数值。实际腐蚀体系中，金属表面附近和局部区域内的pH值与整体溶液的pH值其数值往往并不相同。 7.腐蚀电池的工作特点：只能导致金属材料破坏，而不能