腐蚀定义、分类、特点-简略版.ppt

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武汉大学动力与机械学院 一、腐蚀的定义、特点、分类、 危害、防止方法 主讲人:武汉大学动力与机械学院水质工程系 谢学军 教授 信 箱:xiexuejun@163.com 电 话思考题: 1.什么是腐蚀(=何谓腐蚀)??腐蚀的定义? 2.什么东西会发生腐蚀? 3.为什么会发生腐蚀? 4.腐蚀有什么特点? 5.要不要对腐蚀进行分类? 6.腐蚀有什么危害?腐蚀有没有利? 7.怎样使腐蚀不发生(=如何防止腐蚀)??防止腐蚀的措施或方法? 1.腐蚀的定义 “腐蚀”一词源自拉丁文“Corrdere”,原意是“腐烂”、“损坏”的意思。目前,国际上公认的腐蚀定义是腐蚀是材料与周围环境发生化学或电化学作用而引起的材料的变质或破坏。 为准确把握腐蚀定义,希望大家掌握下面5点: 1)发生腐蚀的是材料。 铁锈斑斑 最常见的是金属材料的腐蚀;除金、铂外,大多数金属都会发生腐蚀。如铁器使用时间较长会生锈; 金属铜在潮湿的空气中会慢慢形成一层薄薄的绿色铜锈,俗称“铜绿”,主要成分Cu2(OH)2CO3。 (2Cu+O2+H2O+ CO2 ?Cu2(OH)2CO3) 银首饰在空气中受到微量硫化物的作用,表面会生成硫化银薄层,逐渐失去光泽。 3)周围环境引发材料腐蚀的根本原因是材 料与周围环境发生了化学或电化学反应。 铁管生锈了 4)腐蚀会带来后果,最直接的后果就是材料的变质或破坏,严重时会给人类带来巨大的经济损失、资源浪费、环境损害和社会危害。 2. 金属腐蚀的特点 1)金属材料的腐蚀是悄悄进行的,意思是说金属材料的腐蚀往往进行的很慢,人们往往难以觉察,不当回事,往往出了事故才后悔。 2)金属材料的腐蚀往往是自发进行的(可以从理论上判定)。从表面上看,自发反应不需要人为干预,也不需要人为提供能量。有些看得到,没什么危险,但有危害,如铁生锈;有些是看到时已悔之晚矣,如由于腐蚀泄漏而导致的氢氧混合物的爆炸。 3)金属材料的腐蚀是冶金的逆过程。冶金过程是通过人为提供能量,将金属由其化合态(许多就是氧化态)转变为金属单质的过程,而腐蚀是不需要人为提供能量、金属由其单质转变为化合态(大多是氧化态)的过程,恰好互为逆过程,如铁的冶炼与腐蚀。 m——电解析出物质的质量(g) M——析出物质的摩尔质量(g·mol -1) n——电极反应中的电子转移数 F——法拉第常数 96485c ·mol-1, 即1mol质子的电荷 Q——通过电解池的电量 i——通过电解池的电流强度(A) t——电解进行的时间(S) (2)局部腐蚀(Localized Corrosion) 腐蚀集中在金属表面局部区域,而其它大部分表面几乎不腐蚀。 局部腐蚀特征: 明晰固定的腐蚀电池阳极、阴极区 面积相对较小的阳极区 电化学过程具有自催化性 因此,发生电偶腐蚀有如下几种情况 (1)异金属部件的组合; (2)金属镀层; (3)金属表面的导电性非金属膜; (4)气流或液流带来的异金属沉积; 点蚀是一种隐蔽性极强、破坏性极大的腐蚀形式,由于难于预估及检测,往往造成金属腐蚀穿孔,引起容器、管道等设施的破坏,而且诱发其它的局部腐蚀形式,导致突发的灾难性事故。 在流动介质中金属不容易发生点蚀,这是因为介质流动有利于消除溶液的不均匀性;而在停滞液体中容易发生,所以输送海水的不锈钢泵在停运期间应将泵内海水排尽。 点蚀的影响因素及其控制: 合金的成分和组织:点蚀的敏感性与合金的成分、组织以 及冶金质量有密切的关系。 介质的组成和状况:大多数点蚀是在含有卤族元素化合物 的介质中发生的,因此应尽量降低介质中卤素。此外,对溶 液进行搅拌、循环或通气也有利于预防减轻点蚀。 缓蚀剂:硝酸盐、铬酸盐、硫酸盐及碱等能增加钝化膜的 稳定性或有利于受损的钝化膜再钝化,因而都是有效防止点 蚀的缓蚀剂。 阴极保护:利用阴极保护法,使金属的电极电位控制在点 蚀保护电位以下,就可以抑制点蚀-带滞后环的阳极极化曲线。/ 关于缝隙尺寸 宽度太小则溶液不能进入,不会造成缝内腐蚀; 宽度太大则不会造成物质迁移困难,缝内腐蚀和 缝外腐蚀无大的差别。 点蚀和缝隙腐蚀的比较

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