【導(dǎo)讀】腐蝕有不同的分類方法。按照金屬破壞的特征，可分為全面腐蝕和局部。能是均勻的，也可能是不均勻。部分幾乎沒有腐蝕或腐蝕很輕微。用下，以顯著的速率發(fā)生和擴(kuò)展的一種開裂破壞。力作用下產(chǎn)生的腐蝕。力，金屬機(jī)械強(qiáng)度急劇降低。破壞前金屬外觀往往。起的雙電層電位躍稱為電極電位（也稱為電極電勢(shì)，括平衡電極電位和非平衡電極電位。極電位稱為平衡電極電位或可逆電位，用E0表示。極電位小于（負(fù)于）介質(zhì)中陰極元素的電極電位時(shí)，氧的還原性酸中，當(dāng)Ee,m＜Ee,H時(shí)，金屬發(fā)生腐蝕；Wo---初始重量，W1---腐蝕后質(zhì)量，S---表面積（平方米），態(tài)和晶相結(jié)構(gòu)等；評(píng)定耐蝕性的等級(jí)。對(duì)于一些要求嚴(yán)格的場(chǎng)合往往用十級(jí)。位偏離初始值的現(xiàn)象。陽極電位急劇正移；同時(shí)由保護(hù)膜的存在，系統(tǒng)電阻大大增加。蝕速度，對(duì)防腐有利。稱為超電壓或過電壓。對(duì)應(yīng)極化的三種形式，超電壓也有三種：。小，酸性越強(qiáng)，發(fā)生析氫腐蝕的傾向性越大。大；溶液的流動(dòng)狀態(tài)對(duì)腐蝕速度影響不大；陰極面積增加，

　　

【正文】 設(shè)備上連接一個(gè)電位更負(fù)的強(qiáng)陽極，促使陰極極化，這種方法叫犧牲陽極保護(hù)，也稱護(hù)屏保護(hù)。 ★陰極保護(hù)基本參數(shù)：最小保護(hù)電流密度和最小保護(hù)電位。保護(hù)度 Z=V1V2/V1*100%， Z=50%時(shí)使用年限增長(zhǎng)一倍。 ★陰極保護(hù)技術(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)： （ 1）確定合理的保護(hù)度（ 2）陰極材料的 選擇（ 3）護(hù)屏和輔助陽極的合理配置 （ 4）要預(yù)留保護(hù)參數(shù)監(jiān)測(cè)點(diǎn) 外加電源保護(hù)和護(hù)屏保護(hù)適用范圍？ ①對(duì)于腐蝕性不強(qiáng)的介質(zhì)易采用陰極保護(hù) ②強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)中，電能或護(hù)屏材料的消耗大，不經(jīng)濟(jì) ③電保護(hù)部護(hù)屏保護(hù)的適合范圍寬，電流可調(diào) ④電保護(hù)的基本投資高于護(hù)屏保護(hù) ⑤陰極保護(hù)比陽極保護(hù)的歷史久，應(yīng)用普遍。 45. 陽極保護(hù) ：將被保護(hù)的設(shè)備與外加直流電源的正極相連，在一定電解質(zhì)溶液中將金屬進(jìn)行陽極極化至一定電位，在此電位下金屬能建立起鈍態(tài)并維持鈍態(tài)，則設(shè)備腐蝕速度顯著降低，設(shè)備得以保護(hù)。 陰極保護(hù)基本參數(shù)：致鈍電流密度 icp 維鈍電流密度 ip鈍化范圍 陽極保護(hù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)： 正確選擇輔助陰極材料；輔助陰極的合理配置；參比電極的選用和安裝。 46. 襯 里 是一種綜合利用不同材料的特性，具有較長(zhǎng)使用壽命的防腐方法。大多是在鋼鐵或混凝土設(shè)備上選襯各種非金屬材料。應(yīng)用最廣泛的在碳鋼設(shè)備表面襯陶瓷、石墨磚板、橡膠、玻璃鋼及搪瓷等襯里 47. 防蝕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (1)聯(lián)接 ①不同斷面的焊接，不能在斷面變化處焊接，容易形成 SSC和腐蝕疲勞 ②不同金屬間焊接，容器壁厚 s14 加墊板，墊板材料需接近殼體 ③螺栓連接，重要構(gòu)件盡可能將螺母四周密封，異種金屬間要充填絕緣體，以免 發(fā)生電偶腐蝕；注意法蘭應(yīng)有足夠剛度，否則會(huì)導(dǎo)致縫隙腐蝕 ④管子與管板聯(lián)接，采用脹接或脹后焊接，應(yīng)保證管子與整個(gè)管板緊密貼合；管班上管孔倒圓角；管板內(nèi)側(cè)和管子可加涂層；管口不要伸出管板 ⑤管道聯(lián)接，采用對(duì)接焊形式 ⑥軸的聯(lián)接，減少應(yīng)力集中，可采用花鍵軸或多邊形軸以改善應(yīng)力分布。軸和皮帶輪采用錐形過盈配合較好。 (2)設(shè)備殼體與接管 ① 夾套的焊接，應(yīng)盡可能避免存在縫隙 ② 殼體的保溫，支腳與殼體同時(shí)外加絕熱保溫層；絕熱材料外部應(yīng)加保護(hù)板； ③ 殼體冷卻，設(shè)計(jì)時(shí)將冷的氮?dú)錃鈴膬?nèi)外殼間的環(huán)隙以較高速通過，使外殼僅受高壓，內(nèi)殼僅受高 溫，大大改善殼體腐蝕條件 ④ 封頭接管，接管應(yīng)向容器內(nèi)伸長(zhǎng) ⑤ 排液管，接管平齊或低于底部 (3)容器附件與管道 (1)支座，為了防止流下的流體腐蝕容器底板，在容器外面可焊上一個(gè)圍裙，亦可在底板周圍封填瀝青 (2)緩沖板與折流板 (3)攪拌器的擋流板 (4)管道，曲率半徑小的彎管易在管壁沉積雜物，當(dāng)液體流速很高時(shí)，管壁易被沖刷損傷。一般軟鋼或鋼管的曲率半徑為管徑的 3 倍，高強(qiáng)度材料取 5 倍。 48. 其他防腐方法 (1)涂層： 涂料的主要組成：①成膜物質(zhì)②顏料 以及稀釋劑，催干劑、固化劑等輔料組成。 分類：涂料的品種非嘴多，主要有以干性油為主體的油基性涂料和以合 成樹脂或天然樹脂（如生漆、橡膠）為主體的樹脂基涂料等兩大類。 生漆，主要成膜物質(zhì)是漆酚，通過氧化。 樹脂類，成膜物質(zhì)通過縮聚反應(yīng) (2)金屬鍍層： 是利用電鍍，捧鍍，熱鍍，滲鍍等技術(shù)，將較耐蝕的金屬鍍覆在耐蝕性較差的金屬表面形成的。 (3)緩蝕劑： 在腐蝕性介質(zhì)中加入少量能使金屬腐蝕速度降低甚至完全抑止的物質(zhì)稱為緩蝕劑。 分類： 一般習(xí)慣分為有機(jī)和無機(jī)兩大類。 根據(jù)電化學(xué)腐蝕觀點(diǎn)，按緩蝕機(jī)理分： ① 陽極性緩蝕劑 這類緩蝕劑主要是促使金屬鈍化而提高耐蝕性。 另一類陽極性緩蝕劑，如鋼鐵在含氧中性水溶液中所采用7 的亞硝酸鈉。亞硝酸鈉不 是直接對(duì)陽極反應(yīng)起作用，而是增強(qiáng)了陰極去極化促進(jìn)鋼鐵鈍化的結(jié)果。 ② 陰極性緩蝕劑 鋅、錳和鈣的鹽類如 ZnS0 MriS0Ca( HC03)2 等，增強(qiáng)陰極去極化作用，促使陽極鈍化；能與陰極反應(yīng)產(chǎn)物 OH 作用生成難溶性的化合物，它們沉積在陰極表面上，使陰極面積減小而降低腐蝕。 ③ 混合型緩蝕劑 大多數(shù)有機(jī)緩蝕劑屬于這種類型，它們有的是由于緩蝕劑分子上 的反應(yīng)基團(tuán)與腐蝕反應(yīng)中生成的金屬離子相互作用，在金屬表面 形成絡(luò)合物沉淀膜 ；有 的是依靠緩蝕劑分子上極性基團(tuán)的吸附作用，使之吸附到金屬表面。 緩蝕劑的應(yīng) 用 ①最普遍應(yīng)用于在循環(huán)冷卻水的水質(zhì)處理上②合成氨生產(chǎn)的苯菲爾脫碳系統(tǒng)③碳酸氫銨生產(chǎn)中的碳化塔水箱及塔體④石油部門采用緩蝕劑防止氣油井和某些煉油設(shè)備的硫化氫腐蝕。 第一大題 填空題 （每空 1 分，共 10 分） 1．在中性溶液的電化學(xué)反應(yīng)中，溶解氧發(fā)生還原反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為 ( ) 2 ．縫隙腐蝕的起因?yàn)椋海? ）。 3．根據(jù)腐蝕傾向的熱力學(xué)判據(jù)，金屬發(fā)生腐蝕的電化學(xué)判據(jù)為（ ）。 4 ．析氫腐蝕的腐蝕速度主 要取決于（ ）。 5．電化學(xué)腐蝕中產(chǎn)生的極化作用有電化學(xué)極化、 （ ）和膜阻極化。 6．電化學(xué)保護(hù)中陰極保護(hù)可分為電保護(hù)和（ ）。 7．金屬鈍化理論可用薄膜理論和（ ）來解釋。 8．單向合金的耐蝕能力與固溶體成分的特殊關(guān)系符合（ ）。 9．應(yīng)力腐蝕斷裂是金屬在（ ）的共同作用下產(chǎn)生的破壞。 10 ． 產(chǎn) 生 嚴(yán) 重 大 氣 腐 蝕 的 條 件 是 ：（ ） 第二大題 名詞解釋題 （每題 2 分，共 10 分） 1．電化學(xué)腐蝕： 電化學(xué)腐蝕就是鐵和氧形成兩個(gè)電極，組成腐蝕原電池。因?yàn)殍F的電極電位總比氧的電極電位低，所以鐵是陽極，遭到腐蝕。特征是在發(fā)生氧腐蝕的表面會(huì)形成許多直徑不等的小鼓包，次層是黑色粉末狀潰瘍腐蝕坑陷。 (1)析氫腐蝕 (鋼鐵表面吸附水膜酸性較強(qiáng)時(shí) ) 負(fù)極 (Fe)： Fe－ 2eˉ=Fe2+ Fe2++2H2O=Fe(OH)2+2H+ 正極 ( 雜質(zhì) ) ： 2H++2eˉ=H2 電 池 反 應(yīng) ：Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑ 由于有氫氣放出，所以稱之為析氫腐蝕。 (2)吸氧腐蝕 (鋼鐵表面吸附水膜酸性較弱時(shí) ) 負(fù)極 (Fe) ： Fe － 2eˉ=Fe2+ 正極：O2+2H2O+4eˉ=4OHˉ 總反應(yīng)：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 由于吸收氧氣，所以也叫吸氧腐蝕。 2．電偶腐蝕： 由于一種金屬與另一種金屬或電子導(dǎo)體構(gòu)成的腐蝕 電池的作用而造成的腐蝕。 3．超電壓 ： 由于 極化 作用使陰極電位降低或陽極電位升高，其偏離初始電位的絕對(duì)值，稱為超電壓或極電位。 4．局部腐蝕： 又稱不均勻腐蝕。金屬表面的某些部分的腐蝕。如晶間腐蝕、表面下腐蝕、孔蝕、膜孔型腐蝕等。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。 5．金屬鍍層 第三大題 簡(jiǎn)述題 （每題 4 分，共 16 分） 1． 簡(jiǎn)述電化學(xué)腐 蝕與化學(xué)腐蝕的區(qū)別。： 根據(jù)腐蝕的作用原理，可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。兩者的區(qū)別是當(dāng)電化學(xué)腐蝕發(fā)生時(shí)，金屬表面存在隔離的陰極與陽極，有微小的電流存在于兩極之間，單純的化學(xué)腐蝕則不形成微電池。過去認(rèn)為，高溫氣體腐蝕（如高溫氧化）屬于化學(xué)腐蝕，但近代概念指出在高溫腐蝕中也存在隔離的陽極和陰極區(qū)，也有電子和離子的流動(dòng)。據(jù)此，出現(xiàn)了另一種分類：干腐蝕和濕腐蝕。濕腐蝕是指金屬在水溶液中的腐蝕，是典型的電化學(xué)腐蝕，干腐蝕則是指在干氣體（通常是在高溫）或非水溶液中的腐蝕。單純的物理腐蝕，對(duì)于金屬很少見，對(duì)于非金屬，則多 半產(chǎn)生單純的化學(xué)或物理腐蝕，有時(shí)兩種作用同時(shí)發(fā)生。 2．腐蝕電池的特征是什么？它與作為化學(xué)電源的原電池的區(qū)別在哪里？ 3．簡(jiǎn)述析氫腐蝕和吸氧腐蝕的區(qū)別。： 析氫腐蝕：要求水膜呈較強(qiáng)酸性，負(fù)極： Fe2e=Fe2+, 正極： 2H++2e=H2 吸氧腐蝕 : 水膜呈極弱酸性、中性或堿性均可，負(fù)極：Fe2e=Fe2+, 正極： O2+2H2O+4e=4OH 4．簡(jiǎn)述陰極極化產(chǎn)生的原因。 第四大題 論述題 （共 46 分） 1． 銅電極和鋁合金電極分別放入稀鹽酸溶液中，有什么現(xiàn)象發(fā)生？如果將同時(shí)放入稀鹽酸溶液中的 銅電極和鋁合金電極用導(dǎo)線連接，又 能觀察道什么現(xiàn)象？試解釋其原因。 2．試畫出析氫過程的陰極極化曲線并說明氫的超電壓影響因素。（ 12 分） 3．什么是金屬的自鈍化？闡述產(chǎn)生自鈍化的必要條件。（ 10 分） 4．常見的防腐方法有哪些？并簡(jiǎn)述其機(jī)理。（ 12 分）