化工腐蚀与防护复习资料综述.docx

化工腐蚀与防护 复习资料第一章 腐蚀一、定义：金属材料在环境中发生反应，未到服役期即失效、破环。分类：1.按腐蚀机理分：化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀、微生物腐蚀2.按腐蚀形貌分：全面腐蚀（又称均匀腐蚀）、局部腐蚀（细分为 电偶腐蚀、 点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀开裂、 氢损伤、腐蚀疲劳） 3.按环境分：干腐蚀（主要为化学腐蚀和高温腐蚀）、湿腐蚀（为电化学腐 蚀） 4.以腐蚀控制手段分：（1）选材、合金设计（2）缓蚀技术（3）电化学保护 （4）表面处理技术二、金属腐蚀速度的表示方法1.失重法： 单位：g/(m2·h） 清除产物：物理法、化学法、电化学法（试件做阴极）2.增重法： 第二章 电化学腐蚀的热力学理论一、腐蚀原电池 定义：（简单理解）短路的原电池；（复杂说明）金属材料的失效和破坏，不 能对外 界做有用功且不可逆的短路原电池 组成：阴极、阳极、电解质溶液、外电路 必要环节：阴极过程、阳极过程、电荷的传递 种类：（1）超微腐蚀电池（2）微观腐蚀电池（3）宏观腐蚀电池二、E-pH平衡图 1.竖线：（无e参与，有H+和OH-参与) 2Fe3++3H2o=Fe2O3+6H+ 2.横线：（有e参与，无H+和OH-参与） Zn→Zn2++2e 3.斜线：（有e参与，有H+和OH-参与） Fe2O3+6H++2e=2Fe3++3H2o 注：电位是控制金属离子化过程的因素 pH是控制金属腐蚀产物稳定性因素三、E-pH平衡图应用 Ⅰ：免蚀区（阴极保护区） Ⅱ：腐蚀区 Ⅲ：钝化区（阳极保护区） Ⅳ：腐蚀区 A点：无氧环境下，析氢腐蚀 B点：处腐蚀区①B→B＇向下，阴极保护（外加电流、牺牲阳极） ②B→B＇＇ 向上，阳极保护（外加电流，钝化剂） ③B→B＇＇＇向右，（加可以改变pH的缓蚀剂） 第三章 金属腐蚀动力学原理一、极化类型：1.活化极化；2.浓差极化；3.电阻极化二、产生极化的原因：1.阳极极化：活化极化、浓差极化、电阻极化 2.阴极极化三、化学反应基本步骤：1.液相传质步骤；2.电荷传递步骤；3.生成新相步 四、阳极去极化原因：1.钝化膜被破坏；2.Mn+加速离开界面；3.搅拌作用五、阴极去极化作用：1.阴极积累的e会得到释放；2.使用去极化剂六、腐蚀极化图及其应用1.极化率（1）定义： P=ΔΦ/I≈R 阻力 P ↑→corr阻力↑→Vcorr↓P↓→Vcorr ↑（2）Vcorr控制因素：当R=0时，①Pc(阴）＞＞Pa（阳），Icorr取决于Pc，阴极控制，Φ接近Φ0，a ②Pa＞＞Pc，Icorr取决于Pa，阳极控制，Φ接近Φ0，c ③Pa≈Pc，Icorr同时取决于Pa，Pc，混合控制，Φ位于 中间R很大时，④腐蚀电流受R控制，称为电阻控制析氢腐蚀和耗氧腐蚀 一、析氢腐蚀：1.定义:H+在阴极发生还原过程中生成H2而对金属造成的破坏和腐蚀2.发生的必要条件：H的电极电位高于金属的电极电位ΦM，e＜ΦH3.析氢反应步骤：①水化氢离子H+·H2O向阳极表面移动 ②H+·H2O在电极表面还原，同时脱掉H2O分子生成H原子并吸附在阳极 ③H少部分进入金属内部，大部分生成H2 ④H2分子聚集成H2逸出减少析氢腐蚀途径：①减少或消除金属中析氢过电位小的阴极性杂质，加入析氢过电位大 的合金成分（镉、镍等） ②加入缓蚀剂，大大提高析氢过电位 ③降低溶液中活性阴离子的成分耗氧腐蚀：发生的必要条件：ΦO2＞ΦM影响因素：（1）浓度 （2）温度：①；②在T＜80℃时，T ↑，i ↑；T＜80℃时，T ↑，i ↓ （3）盐浓度：盐浓度低于30％，盐浓度 ↑，Vcorr ↑