化工腐蝕與防護復習資料

歡迎下載內(nèi)容僅供參考化工腐蝕與防護 復習資料第一章腐蝕一、定義：金屬材料在環(huán)境中發(fā)生反應，未到服役期即失效、破環(huán)。分類：1.按腐蝕機理分：化學腐蝕、電化學腐蝕、物理腐蝕、微生物腐蝕（又稱均勻腐蝕（細分為電偶腐蝕、氫損傷、腐蝕疲勞）按環(huán)境分：干腐蝕（主要為化學腐蝕和高溫腐蝕、濕腐蝕（蝕）以腐蝕控制手段分（1）選材、合金設計2）緩蝕技術(shù)3）電化學保護（4）表面處理技術(shù)二、金屬腐蝕速度的表示方法失重法： v-

m 單位：g/(m2·h）（At）清除產(chǎn)物：物理法、化學法、電化學法（試件做陰極）增重法： v m （At）第二章電化學腐蝕的熱力學理論一、腐蝕原電池（簡單理解）（復雜說明）金屬材料的失效和破壞，不界做有用功且不可逆的短路原電池陰極、陽極、電解質(zhì)溶液、外電路必要環(huán)節(jié)：陰極過程、陽極過程、電荷的傳遞（）超微腐蝕電池2）微觀腐蝕電池3）宏觀腐蝕電池二、E-pH平衡圖豎線（無e參與，有H和OH參與) 2Fe3++3Ho=FeO+6H+2 23橫線（有e參與，無H和OH參與） Zn→Zn2++2e斜線（有e參與，有H和OH參與） FeO+6H++2e=2Fe3++3Ho23 2注：電位是控制金屬離子化過程的因素 pH是控制金屬腐蝕產(chǎn)物穩(wěn)定性因素三、E-pH平衡圖應用Ⅰ：免蝕區(qū)（陰極保護區(qū)）Ⅱ：腐蝕區(qū)Ⅲ：鈍化區(qū)（陽極保護區(qū)Ⅳ：腐蝕區(qū)A點：無氧環(huán)境下，析氫腐蝕B點：處腐蝕區(qū)①B→B＇向下，陰極保護（外加電流、犧牲陽極）②B→B＇ 向上，陽極保護（外加電流，鈍化劑）③→（加可以改變pH的緩蝕劑）第三章金屬腐蝕動力學原理一、極化類型：1.活化極化；2.濃差極化；3.電阻極化二、產(chǎn)生極化的原因：1.陽極極化：活化極化、濃差極化、電阻極化2.陰極極化.陰極積累的e六、腐蝕極化圖及其應用1.極化率

阻力 P↑→corr阻力↓ P↓→V ↑corr corrVcorr控制因素：當R=0時，P(陰）＞P（陽I 取決于P，陰極控制，c a corr cΦ接近Φ0，a②P＞＞P取決于P，Φ接近Φa c corr a 0，c③P≈P，I 同時取決于PP，Φ位于a c corr a c中間R很大時，④腐蝕電流受R控制，稱為電阻控制第四章析氫腐蝕和耗氧腐蝕一、析氫腐蝕：:H+在陰極發(fā)生還原過程中生成H2而對金屬造成的破壞和腐蝕發(fā)生的必要條件的電極電位高于金屬的電極電位Φ ＜ΦM，e H析氫反應步驟：①水化氫離子H+·HO2②H+·H2O在電極表面還原，同時脫掉H2O分子生成H原子并吸附在陽極③H少部分進入金屬內(nèi)部，大部分生成H2④H2分子聚集成H2逸出的合金成分（鎘、鎳等）②加入緩蝕劑，大大提高析氫過電位二、耗氧腐蝕：

③降低溶液中活性陰離子的成分發(fā)生的必要條件：Φ＞ΦO2 M1）濃度（2）溫度：①；②在T＜80℃時，T↑，i↑；T＜80℃時，T↑，i↓鹽濃度：鹽濃度低于30％，鹽濃度↑，V ↑corr高于30％，鹽濃度↑，V ↓corr第五章金屬鈍化一、定義：在一定條件下，使某些金屬或合金失去了原來的化學活性從而變成惰性，其耐蝕性能提升的現(xiàn)象。（化學鈍化）②利用外加電流使陽極極化，從而進入鈍態(tài)（電化學鈍化）三、極化曲線階段含義及點的含義AB：屬于活化極化控制的活化區(qū)V ＞V ，B鈍化 溶解CD：電位達到C點處，說明該金屬已達到完全的鈍化狀態(tài)，因此該區(qū)的電流密度不隨電位的變化而改變，該區(qū)為鈍化區(qū)DE：此段一些物質(zhì)溶解氧化當電位超Φ 過鈍化后，電流t，D始增加，此區(qū)域?qū)儆谶^鈍化區(qū)四、Flade電位：Φ越正，表明金屬失去鈍態(tài)的傾向越大；Φ越負，金屬越易保持F F鈍態(tài)＞ΦΦ下i＞ioc P PP c PP六、鈍化理論七、陰極保護得到保護流進行陰極極化②犧牲陽極法：使被保護的金屬設備連接到一種電位更負的金屬或合金，作為犧牲陽極，靠其不斷溶解所產(chǎn)生電流對被保護的金屬進行陰極極化③方法比較：最后有簡答題第六章局部腐蝕一、選擇性腐蝕構(gòu)的腐蝕形態(tài)成紫銅層陽：Zn-2e→Zn2+ Cu-2e→Cu2+陰：O+4e+2HO→4OH-2 2當溶液中有Cl-，則Cu2++2Cl-→CuCl2②黃銅中的鋅直接溶解，而銅不溶解二、磨損腐蝕定義：由于腐蝕性流體和金屬表面之間的相對運動，引起金屬的加三、高溫腐蝕

速腐蝕破壞以界面的化學反應為特征腐蝕②高溫液態(tài)腐蝕：a.高溫液態(tài)金屬腐蝕（熱腐蝕）溶鹽腐蝕四、晶間腐蝕定義：絕大多數(shù)金屬材料是由多晶體組成。晶間腐蝕就是金屬材料在五、縫隙腐蝕

適宜的腐蝕介質(zhì)中沿晶界發(fā)生和發(fā)展的局部腐蝕破壞形態(tài)。內(nèi)容內(nèi)容Corr全面腐蝕分布在整個金屬表面局部腐蝕集中在一定區(qū)域，而在其它區(qū)域不腐蝕腐蝕電池陰陽兩極在表面上變幻不定且不可辯別可辨別電極面積電極電位腐蝕產(chǎn)物陰極和陽極面積相等產(chǎn)物可能具有保護作用陽極小于陰極產(chǎn)物不具有任何保護作用縫隙內(nèi)介質(zhì)處于滯留狀態(tài)，引起縫內(nèi)金屬加速腐蝕，這種局部腐蝕稱為縫隙腐蝕。Fe→Fe2++2e電極反應O+4e+2HO→4OH-2 2步發(fā)展為閉塞電池。六、電偶腐蝕當兩種具有不同電位的金屬相互接觸（或通過電子導體連接，并浸入電解質(zhì)溶種現(xiàn)象稱為電偶腐蝕，亦稱異金屬接觸腐蝕。七、點蝕定義：破壞主要集中在某些活性點上并向金屬內(nèi)部發(fā)展通常腐蝕深度大于孔徑八、金屬氧化膜結(jié)構(gòu)分類：離子導體型氧化膜（如CaO） 半導體型離子氧化膜（如AlO）23間隙化合物型氧化膜（如碳化鎢）膜的保護性：①判定氧化膜的完整性，必要氧化膜面積②氧化膜具有致密性③氧化膜與金屬的附著性好④氧化膜與金屬機體的膨脹系數(shù)接近⑤氧化膜的組織結(jié)構(gòu)與金屬的組織結(jié)構(gòu)相適應⑥氧化膜的內(nèi)應力要小九、脫碳定義：金屬在高溫氧化過程中，生成氧化膜層的同時，在與氧化膜臨近的鋼中發(fā)生滲碳體減小的現(xiàn)象。第七章氧腐蝕和酸腐蝕一、氧腐蝕）由于在金屬表面存在電化學不均勻性，因此會形成腐蝕微電池Fe→Fe2++2e陰：O+4e+2HO→4OH-2 2Fe2+和OH-在水中發(fā)生次生反應，生成次生產(chǎn)物Fe2++2OH-→Fe(OH)2Fe(OH)

+2HO+O

Fe(OH)

+Fe(OH)→FeO+HO2 2 2 3 2 3 34 2腐蝕產(chǎn)物覆蓋蝕坑口，構(gòu)成腐蝕電池，形成閉塞區(qū)，此時氧很難進入蝕坑內(nèi)蝕坑口內(nèi)的Fe2+水解產(chǎn)生的H+,使得pHO2蝕坑成為陰陽保護區(qū)影響因素：①溶解氧的濃度（濃度↑ V ↑）corr②corr介質(zhì)的pH值 （pH↓V ↑)corr③水溫a.敞開體系T＜80℃時，金屬的Vcorr

隨T升高而增大T＜80℃時，V

corr

隨T的升高而降低密閉體系 T↑ V ↑corr④corr介質(zhì)中其他離子的影響 （Cl-SO2-）4防腐：熱力除氧法、化學除氧法（熱力除氧為主，化學除氧為輔）二、酸腐蝕1.簡答：為什么含CO的水溶液對鋼鐵的侵蝕性比同等pH值我完全電離的強酸溶液更強？2鋼鐵在無溶解氧的酸性溶液中corr過程受陰極控制①外界CO

與水結(jié)合生成HCO（溶液中HCO解離出H+和HCOH+吸附在金屬表面2 2 3 2 3 3變成吸附態(tài)H+，H+e生成原子態(tài)的H②CO（溶液中）吸附在金屬表面→吸附態(tài)CO，與水結(jié)合→吸附態(tài)的HCO2HCO+e→HCO

2 2 3H++e→H（原子態(tài)）2 3 3HCO為弱酸，水溶液中存在著弱酸的電離平衡，因析H腐蝕消耗的H+HCO的持2 3 2 3續(xù)電離供給，使陰極過程不斷進行，同時水中的游離CO2

可吸附在金屬表面直接還原而加速陰極過程2簡述：同時有溶解氧與游離CO2的腐蝕氧的電極電位較正，容易形成腐蝕電池的陰與極，CO2

使水呈酸性，破壞保護膜，使金屬表面呈活化態(tài)，為氫腐蝕造成有利條件，隨CO2

與O濃度升高 V 加快2 corr第八章化工生產(chǎn)中的腐蝕與防護一、無機化工行業(yè)：①無機酸的生產(chǎn)：硫酸、硝酸、鹽酸、磷酸②堿的生產(chǎn)：NaOH③鹽的生產(chǎn)二、硫酸生產(chǎn)行業(yè)中的腐蝕與防護腐蝕：陽：Fe→Fe2++2e 陰：H++2e→H2保護措施：①沸騰爐中：先在鋼殼上涂一層防腐蝕的石墨粉或水玻璃，內(nèi)襯耐火磚（＞10℃）需要采用耐酸磚板作襯里T＜10℃）作塔體，內(nèi)部用耐酸磚板作襯里，當酸濃度較低③冷卻器：a.用氟塑料作塔體b.是用不銹鋼材料＋陽極保護制造塔體④儲槽及容器：當酸濃度＞70%，T＞90℃時采用耐酸磚板作襯里；當酸濃度＜70%，50℃＜T＜90℃采用聚丙烯作容器或襯里；當酸濃度降至10%～50%，50℃＜T＜90℃，用玻璃纖維增強塑料，T＜50℃用聚氯乙烯作襯里⑤HSO2 4制造，適用于180℃以下任何濃度的酸輸送第九章緩蝕劑一、定義：以適當?shù)臐舛群托问酱嬖谟诃h(huán)境介質(zhì)中時，可以防止或減緩材料腐蝕的化學物質(zhì)或復合物，又稱腐蝕抑制劑。二、評價緩蝕效率的指標失重指標

m -0

100%m0緩蝕速度電化學指標三、分類

v -0v0

100%按化學組成成分分：無機緩蝕劑、有機緩蝕劑按電化學作用機理分：陰極型緩蝕劑、陽極型緩蝕劑、混合型緩蝕劑按金屬表面結(jié)構(gòu)分：氧化膜型緩蝕劑、沉淀膜型緩蝕劑、吸附型緩蝕劑第十章一、金屬鍍層分類：電化學沉積鍍層、熱浸鍍層二、鍍前預處理機械處理：磨光（消去金屬表面的不平度、拋光（鏡面光澤的金屬表面、滾光（適用于大批量小鍍件鍍前處理（除表面毛刺）化學脫脂法：采用溶液與乳化液的混合溶液除油電化學脫脂法浸蝕處理：化學浸蝕（一般要添加緩蝕劑、電化學浸蝕（包括陰極浸蝕和陽極浸蝕）三、影響鍍層質(zhì)量的因素鍍前預處理四、電鍍鋅方法1.氰化鍍鋅；2.堿性鋅酸鹽鍍鋅；3.檸檬酸鹽鍍鋅五、化學鍍應具備的條件：①被還原的金屬鍍層應具有催化活性②鍍液中還原劑被氧化的電位要明顯低于金屬離子被還原電位③鍍液要穩(wěn)定六、Ni—P鍍層特點具有高硬度和高耐磨性具有良好抗蝕性能化學鍍層致密孔隙少，厚度均勻、成分均勻1（溶劑法濕法、溶劑法干法2八、涂料作用保護功能：涂層可隔離腐蝕性介質(zhì)裝飾功能：化工生產(chǎn)中的設備要保持美觀特殊功能：導電、阻燃、隱形、防污第十一章簡答（必考1.按產(chǎn)品、設備或零部件的腐蝕環(huán)境或工作環(huán)境要求正確選材按產(chǎn)品用途、物理力學性能及特殊要求正確選材綜合考察材料對各種腐蝕類型的耐蝕性要注意合金成分、晶體缺陷、晶相組織對金屬材料耐蝕性能的影響整個設備的材料應綜合考慮，而不應分開材料考慮其他簡答題目（第五章）1.外加電流法需要外接電源，而犧牲陽極法不需要牲陽極法的驅(qū)動電壓低，保護半徑小，保護電流小且不可調(diào)犧牲陽極法不會～～～～～～，～～～～～～干擾小護；犧牲陽極法～～～～多，～～～～分布均勻～～，～～易溶的陽極，需要定期更換犧牲陽極法系統(tǒng)牢固可靠，不易受干擾，施工簡單，無需專人管理外加電流法投資費用高