材料腐蝕與防護(hù)復(fù)習(xí)題

適用于材料成型與控制專(zhuān)業(yè)

一、名詞解釋

1、腐蝕：材料與所處環(huán)境介質(zhì)之間發(fā)生作用而引起材料的變質(zhì)和破壞。

2、腐蝕原電池：只能導(dǎo)致金屬材料破壞而不能對(duì)外界作功的短路原電池；

特點(diǎn)：1.陽(yáng)極反應(yīng)都是金屬的氧化反應(yīng)，造成金屬材料的破壞2.反應(yīng)最大限度的不可逆

3.陰、陽(yáng)極短路，不對(duì)外做功

3.腐蝕電池的工作環(huán)節(jié)：1,陽(yáng)極反應(yīng)通式：Me->Men++ne可溶性離子，如Fe-2e=Fe2+;

2.陰極反應(yīng)通式：D+me=[D.me]2H++2e=H2析氫腐蝕或氫去極化腐蝕；3.電流回路金

屬部分：電子由陽(yáng)極流向躬極溶液部分：正離子由陽(yáng)極向陰極遷移

4.形成腐蝕電池的原因：金屬方面：成分不均勻；表面狀態(tài)不均勻；組織結(jié)構(gòu)不均勻；應(yīng)力

和形變不均勻；"亞微觀"不均勻；環(huán)境方面：金屬離子濃度差異；氧濃度的差異；溫度差

異

5.交換電流密度：當(dāng)電極反應(yīng)處于平衡時(shí)，電極反應(yīng)的兩個(gè)方向進(jìn)行的速度相等，此時(shí)按兩

個(gè)反應(yīng)方向進(jìn)行的陽(yáng)極反應(yīng)和陰極反應(yīng)的電流密度絕對(duì)值叫做交換電流密度。

6.電動(dòng)序：將各種金屬的標(biāo)準(zhǔn)電位E0的數(shù)值從小到大排列起來(lái)，就得到“電動(dòng)序"。

7.腐蝕電位：金屬在給定腐蝕體系中的電極電位。電倡序：在某給定環(huán)境中，以實(shí)測(cè)的金

屬和合金的自然腐蝕電位高低，依次排列的順序

8.電化學(xué)腐蝕傾向的判斷：自由焰準(zhǔn)則當(dāng)△GvO,則腐蝕反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。

|AG|愈大則腐蝕傾向愈大。當(dāng)4G:0,腐蝕反應(yīng)達(dá)到平衡。當(dāng)0,腐蝕反應(yīng)不能自發(fā)

進(jìn)行。

9.電極：金屬浸于電解質(zhì)溶液中所組成的系統(tǒng)。

10.電位:金屬和溶液兩相之間的電位差叫做電極系統(tǒng)的絕對(duì)電極電位，簡(jiǎn)稱電位，記為E。

專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注

11.電極電位：電極系統(tǒng)中金屬與溶液之間的電位差稱為該電極的電極電位。

11、平衡電位：當(dāng)電極反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，電極系統(tǒng)的電位稱為平衡電位，記為Ee意義：

當(dāng)電極系統(tǒng)處于平衡電位時(shí)，電極反應(yīng)的正逆方向速度相等，凈反應(yīng)速度為零。在兩相c、

a之間物質(zhì)的遷移和電荷的遷移都是平衡的。

12..非平衡電位：當(dāng)電極反應(yīng)不處于平衡狀態(tài)，電極系統(tǒng)電位稱為非平衡電位

13標(biāo)準(zhǔn)電位：電極反應(yīng)的各組分活度（或分壓）都為1溫度為25°C時(shí)，平衡電位Ee等于

EO,E0稱為標(biāo)準(zhǔn)電位。

14.平衡電位的意義：平衡電位總是和電極反應(yīng)聯(lián)系在一起的。當(dāng)電極系統(tǒng)處于平衡電位時(shí)

電極反應(yīng)的正方向速度和逆方向速度相等，凈反應(yīng)速度為零。在兩相之間物質(zhì)的過(guò)程和電

荷的遷移都是平衡的。

15.活化極化：電子轉(zhuǎn)移步驟的阻力所造成的極化叫做活化極化，或電化學(xué)極化；

濃度極化：液相傳質(zhì)步驟的阻力所造成的極化叫做濃度極化，或濃差極化。電極反應(yīng)是受

電化學(xué)反應(yīng)速度控制。

16.陽(yáng)極極化（陰極極化）答：當(dāng)通過(guò)電流時(shí)陽(yáng)極電位向正的方向移動(dòng)的現(xiàn)象，稱為陽(yáng)極極

化。（當(dāng)通過(guò)電流時(shí)陰極電位向負(fù)的方向移動(dòng)的現(xiàn)象，稱為陰極極化）

17.極化：由于電極上有停電流通過(guò)，電極電位顯著地偏離了未通過(guò)凈電流時(shí)的起始點(diǎn)位

的變化現(xiàn)象。

去極化：消除或減弱陽(yáng)極和陰極的極化作用的電極過(guò)程稱為去極化作用，則能消除或減弱極

化的現(xiàn)象稱為去極化。

19.鈍性:金屬或合金在一定條件下有活化態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殁g態(tài)的過(guò)程為鈍化，金屬或合金鈍化后所

具有的耐蝕性為鈍性。

20.混合電位：指腐蝕過(guò)程可分為兩個(gè)或兩個(gè)以上的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)，且反應(yīng)過(guò)程不

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會(huì)有凈電荷的積累，也稱為自腐蝕電位。

21.吸氧腐蝕：指金屬在酸性很弱或中性溶液里，空氣里的氧氣溶解于金屬表面水膜中發(fā)生

電化學(xué)反應(yīng)引起陽(yáng)極金屬或合金不斷溶解的腐蝕現(xiàn)象。

析氫腐蝕以氫離子作為去極化劑的腐蝕過(guò)程，稱為析氫腐蝕

22.材料失效的三種形式是：斷裂、磨損和磨蝕。

23.全面腐蝕：是指整個(gè)金屬表面均發(fā)生腐蝕，它可以是均勻的也可以是不均勻的。

17.局部腐蝕：指僅局限或集中在金屬的某一特定部位的腐蝕，其腐蝕速度遠(yuǎn)大于其他部

位的腐蝕速度。

24.應(yīng)力腐蝕：是指敏感材料在拉應(yīng)力和特定介質(zhì)的共同作用下引起的斷裂。

25.晶間腐蝕：是金屬材料在特定的腐蝕介質(zhì)中沿著材料的晶界發(fā)生的一種局部腐蝕。在金

屬（合金）表面無(wú)任何變化的情況下，使晶粒間失去結(jié)合力，金屬?gòu)?qiáng)度完全喪失，導(dǎo)致設(shè)備

突發(fā)性破壞。

26.腐蝕疲勞：是指材料或構(gòu)件在交變應(yīng)力與腐蝕環(huán)境的共同作用下產(chǎn)生的脆性斷裂。

點(diǎn)（孔）腐蝕：是一種腐飩集中在金屬（合金）表面數(shù)十微米范圍內(nèi)且向縱深發(fā)展的腐蝕形

式。

27.縫隙腐蝕：由于縫隙的存在，使縫隙內(nèi)溶液中與腐蝕有關(guān)的物質(zhì)遷移困難而引起縫隙內(nèi)

金屬的腐蝕的現(xiàn)象。

28.選擇性氧化：如果合金中B組元的濃度低于臨界濃度，則最初在合金表面只形成A。，B

組元從氧化膜/金屬界面向合金內(nèi)部擴(kuò)散。但由于B組元與氧親和力大，隨著氧化的進(jìn)行，

當(dāng)界面處B的濃度達(dá)到形成B0的臨界濃度時(shí)，將發(fā)生B+AO—A+BO的反應(yīng)，氧化產(chǎn)物

將轉(zhuǎn)變?yōu)檫@種情形稱為合金的選擇性氧化。

BOo

29.選擇腐蝕：是指多元合金中較活潑組分或負(fù)電性金屬的優(yōu)先溶解。

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30.腐蝕疲勞:材料或構(gòu)件在交變應(yīng)力與腐蝕環(huán)境的共同作用卜.產(chǎn)生的脆性斷裂。

磨板腐蝕指在磨損和腐蝕的綜合作用下材料發(fā)生的加速腐蝕破壞。有三種表現(xiàn)形式：摩振

腐蝕、湍流腐蝕和空泡腐蝕。

31.電化學(xué)保護(hù)：通過(guò)施加外電動(dòng)勢(shì)將被保護(hù)的金屬的電位移向免蝕區(qū)或鈍化區(qū)，以減小或

防止金屬腐蝕的方法。

32.陰極保護(hù)：將被保護(hù)的金屬與外加直流電源的負(fù)極相連，在金屬表面通入足夠的陰極電

流，使金屬電位變負(fù)，陰極極化以降低或防止金屬腐蝕的方法。

33.陽(yáng)極保護(hù)：將被保護(hù)的金屬構(gòu)件與外加直流電源的正極相連，在電解質(zhì)溶液中使金屬構(gòu)

件陽(yáng)極極化至一定電位，使其建立并維持穩(wěn)定的鈍態(tài)，從而陽(yáng)極溶解受到抑制，腐蝕速度顯

著降低，使設(shè)備得到保護(hù)。

34.外加電流陰極保護(hù)法：將被保護(hù)金屬設(shè)備與直流電源的負(fù)極相連，使之成為陰極，陽(yáng)極

為一個(gè)不溶性的輔助電極，利用外加陰極電流進(jìn)行陰極極化，二者組成宏觀電池實(shí)現(xiàn)陰極保

護(hù)的方法。

13.犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)法：在被保護(hù)的金屬上連接電位更負(fù)的金屬或合金作為陽(yáng)極，依靠它不

斷溶解所產(chǎn)生的陰極電流對(duì)金屬進(jìn)行陰極極化。

35.保護(hù)電位：在陽(yáng)極極化曲線中，在極化電流上升時(shí)進(jìn)行回掃，與正掃曲線相交，此點(diǎn)

的電位稱為保護(hù)電位。

二、判斷題

1、陰極反應(yīng)是電解質(zhì)中的金屬失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)程。（x）

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2、只能導(dǎo)致金屬材料腐蝕破壞而不能對(duì)外做有用功的短路原電池稱為腐蝕電池。（V）

3、在電極系統(tǒng)中，溶液中金屬離子濃度越高，電極的電極電位越負(fù)。（x）

4、電極反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)所具有的電位，通常稱為平衡電極電位。（V）

5、因外電流流入或流出，電極系統(tǒng)的電極電位隨電流'密度改變所發(fā)生的偏離平衡電極電位

的現(xiàn)象稱為電極極化現(xiàn)象。（V）

6、由丁腐蝕介質(zhì)中去極化劑的存在，使得單一金屬不能夠與腐蝕介質(zhì)構(gòu)成腐蝕電池。（x）

7、在對(duì)金屬實(shí)施電化學(xué)保護(hù)時(shí)，為避免氫損傷，陰極保護(hù)電位不能高于析氫電位。（x）

8、非氧化性酸的腐蝕速度隨氫氧根離子濃度的增加而上升。（x）

9、在覆層缺陷處形成的腐蝕電池中，陽(yáng)極性覆蓋層能夠?qū)w金屬起到陽(yáng)極保護(hù)作用。（V）

10、在生產(chǎn)中的有色金屬零件和黑色金屬零件集中堆放。（x）

11.發(fā)生電化腐蝕時(shí)都有能量的轉(zhuǎn)變，且被腐蝕的金屬總是失電子。（X）

12.非平衡電極電位的物質(zhì)交換和電荷交換均不平衡。（x）

13.在充氧的H2so4中Cu片首先發(fā)生吸氧腐蝕，然后發(fā)生析氫腐蝕。（x）

14.時(shí)氫脆敏感的材料不能采取陰極保護(hù)。W）

三、填空題

L材料腐蝕是指材料由于坯填的作用而引起的破壞和變質(zhì)。

2.金屬的電化學(xué)腐蝕的發(fā)生條件是余屬或合金的化學(xué)成分不均一,含有各種雜質(zhì)和合金元.

存在，組織結(jié)構(gòu)不均一，物理狀態(tài)不均一，表面氧化（保護(hù)）膜不完整。

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（（△G）T,P＜（U

4.Pb在酸性含氧的水溶液中會(huì)發(fā)生出氧腐蝕。

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5.氧去極化腐蝕速度主要取決于（溶解氧向電極表面的傳遞速度和氧在電極表面的放電速

度），

6.在氧去極化的電化學(xué)反應(yīng)中，對(duì)于敞開(kāi)體系，當(dāng)溫度升高時(shí)，腐蝕速度（降低X

7.發(fā)生析氫腐蝕的條件介質(zhì)中必須有H+存在和腐蝕電池的陽(yáng)極金屬電位必須低于氫的

平衡電極電位。

8.點(diǎn)蝕通常發(fā)生在（有鈍化膜）金屬表面上，并且介質(zhì)條件為（含有CI-離子X(jué)

9.縫隙腐蝕發(fā)生應(yīng)滿足的條件為：（氧濃差電池與閉塞電池自催化效應(yīng)共同作用X

10.--般涂層的結(jié)構(gòu)包括底漆、中間層、面漆。

11、發(fā)生吸氧腐蝕時(shí)，在堿性介質(zhì)中陰極反應(yīng)式（02+2H2。+4e=4OH"），在酸

性介質(zhì)中陰極反應(yīng)式（02+4H++4e=2H2O）

12、析氫腐蝕體系主要受活化極化控制，而吸氧腐蝕體系主要受濃差極化控制。

13、在陰極保護(hù)中，判斷金屬是否達(dá)到完全保護(hù),通常用最小保護(hù)電位、最小保護(hù)電流密

度判斷。

14、發(fā)生析氫腐蝕的條件介質(zhì)中必須有H+存在和腐蝕電池的陽(yáng)極金屬電位必須低于氫

的平衡電極電位。

15.按緩蝕劑的作用機(jī)理，可將緩蝕劑分為：陽(yáng)極型緩蝕劑、陰極型緩蝕劑和混合型緩蝕

劑，其中陽(yáng)極型緩蝕劑用量不足易造成孔蝕。

16.在電化學(xué)保護(hù)法中，如控制不當(dāng)，外加電流陰極保護(hù)法易造成雜散電流腐蝕，陽(yáng)極保

護(hù)法易加劇金屬的腐蝕。

17.金屬發(fā)生化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的傾向均可用自由能進(jìn)行判斷。

18.陽(yáng)極保護(hù)基本原理是將金屬進(jìn)入陽(yáng)極極化，使其進(jìn)入鈍化區(qū)而得到保護(hù)。

19.材料的防護(hù)常從以下五方面進(jìn)行:⑴正確選材;（2）合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);⑶覆蓋層保護(hù);⑷電化

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學(xué)保護(hù)X5）緩蝕劑保護(hù)。

20.合金中的雜質(zhì)、碳化物等第二相一般是作為陰極，使合金的腐蝕速度加快。

21.由于生成了H2c。3，使CO2對(duì)金屬構(gòu)件有極強(qiáng)的腐蝕性。

22.在甩化學(xué)腐蝕中，腐蝕速度可以用電流密度i表征。

23.就腐蝕的危害性而言，局部腐蝕和全面腐蝕，局部腐蝕的危害更大。

24.在氫去極化的電化學(xué)反應(yīng)中，對(duì)于敞開(kāi)體系，當(dāng)溫度升高時(shí)，腐蝕速度降低。

25.發(fā)生析氫腐蝕的條件介質(zhì)中必須有H+存在和腐蝕電池的陽(yáng)極金屬電位必須（低于）

氫的平衡電極電位。

1、金屬的腐蝕過(guò)程，其實(shí)質(zhì)就是金屬單質(zhì)被（氧化）形成化合物的過(guò)程。

2、金屬材料的化學(xué)腐蝕是指金屬表面與（環(huán)境）介質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的破壞。

3、借助于氧化還原反應(yīng)將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)椋娔埽┑难b置叫做原電池。

4、當(dāng)電極系統(tǒng)處于平衡電位時(shí)，電極反應(yīng)的正方向速度和逆方向速度（相等1

5、當(dāng)金屬與介質(zhì)或不同金屬相接觸時(shí)，（電化學(xué)腐蝕）時(shí)才發(fā)生腐蝕。

6、電極的任何去極化過(guò)程，都將導(dǎo)致金屬腐蝕速度的（加快I

7、兩種或兩種以上的異種金屬或合金、甚至同?金屬的不同部位，在腐蝕介質(zhì)中相互接觸

時(shí)，都將因（腐蝕）電位的不同而發(fā)生電偶腐蝕現(xiàn)象c

8、金屬電化學(xué)腐蝕導(dǎo)致氫損傷的主要原因是因?yàn)椋ㄎ鰵洌┓磻?yīng)。

9、金屬在鹽酸中的腐蝕逗度隨鹽酸濃度的（升高）而上升。

10、靜止淡水中金屬腐蝕的過(guò)程主要受（氧）的擴(kuò)散步驟所控制。

11、按潮濕程度，大氣腐蝕可分為（干大氣腐蝕）（潮大氣腐蝕）（濕大氣腐蝕）。

12、涂料的組成分為三部分:（主要成膜物質(zhì)）（次要成膜物質(zhì)）（輔助成膜物質(zhì)X

13、陰極保護(hù)分為（犧牲陽(yáng)極保護(hù)）和（外加電流陰極保護(hù)）兩種。

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14、能阻止或減緩金屬腐蝕的物質(zhì)就是（緩蝕劑）

15、金屬腐蝕的本質(zhì)是金屬由能量高的（單質(zhì)狀態(tài)）向能量低的化合物狀態(tài)轉(zhuǎn)變的過(guò)程。

16、按腐蝕反應(yīng)的機(jī)理分，腐蝕分為（化學(xué)腐蝕）和（電化學(xué)腐蝕X按腐蝕形態(tài)分，腐

蝕分為（全面腐蝕）和（局部腐蝕I

17、根據(jù)控制步驟的不同，可將極化分為兩類(lèi)，（電化學(xué)極化）和（濃差極化I

18、混合電位理論：當(dāng)一個(gè)電絕緣的金屬試件腐蝕時(shí)，（總氧化速度）與（總還原速度）

相等。

19、腐蝕定義中所指的（材料）是內(nèi)因，（環(huán)境）是外因。

20、常見(jiàn)的局部腐蝕有（電偶腐蝕）（點(diǎn)蝕）（縫隙腐蝕）（晶間腐蝕）及（應(yīng)力腐蝕破裂）

等。

21、由閉塞電池引起的孔內(nèi)酸化作用從而加速腐蝕的作用，稱為（自催化酸化作用1

22、縫寬在（0.025~0.1）mm之間的微小縫隙才能發(fā)生縫隙腐蝕。

23、對(duì)■于縫隙腐蝕，（氧濃差電池）的形成，對(duì)腐蝕開(kāi)始起促進(jìn)作用，而（自催化酸化作

用）是造成腐蝕加速的根本原因。

24、縫隙腐蝕的起因是（氧濃差電池）的作用，（閉塞電池的酸化自催化作用）是造成縫隙

腐蝕加速進(jìn)行的根本原因。

25、金屬發(fā)生高溫氧化時(shí)，氧化膜具有保護(hù)性的必要條件是PBR>1。

發(fā)生應(yīng)力腐蝕的3個(gè)基木條件是（敏感的金屬材料）、（特定的腐蝕介質(zhì)）、（足夠大的拉伸應(yīng)力），

應(yīng)力腐蝕斷裂分3個(gè)階段，依次為（孕育期）、（裂紋擴(kuò)展期）（快速斷裂期）。

二、選擇題

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1.下列哪種說(shuō)法是錯(cuò)誤的？（B）

A、化學(xué)腐蝕是金屬與環(huán)境介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的損傷。

B、化學(xué)腐蝕過(guò)程中有電沆產(chǎn)生…

C、高溫會(huì)加速化學(xué)腐蝕。

D、如果腐蝕產(chǎn)物很致密的話，能形成保護(hù)膜，減慢腐蝕速度，甚至使腐蝕停止下來(lái)。

2.電化學(xué)腐蝕中（B）

A.電位高的金屬容易被腐蝕。

B.電位低的金屬容易被腐蝕。

C.兩種金屬同時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

D.無(wú)論是否有電解質(zhì)溶液存在，只要有電位差就會(huì)發(fā)生腐蝕。

3.下列哪種說(shuō)法正確？（D）

A、化學(xué)腐蝕發(fā)生在有電位差的兩種金屬接觸面處。

B、對(duì)于化學(xué)腐蝕來(lái)說(shuō)，電位低的金屬容易被腐蝕。

C、溫度對(duì)化學(xué)腐蝕沒(méi)有影響。

D、化學(xué)腐蝕是金屬與環(huán)境介質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的損傷

4.構(gòu)件外觀可能沒(méi)有明顯變化的腐蝕是什么腐蝕？（D）

A.表面腐蝕。B.絲狀腐蝕。C.磨損腐蝕。D.晶間腐蝕。

5.根據(jù)腐蝕的過(guò)程將腐蝕分為（B）

A.全面腐蝕和局部腐蝕B.化學(xué)和電化學(xué)腐蝕C.大氣腐蝕和海水腐蝕D.應(yīng)力腐蝕和微生

物腐蝕

6.晶體中的空位屬于（CX

A、線缺陷B、面缺陷

C、點(diǎn)缺陷D、體缺陷

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7.點(diǎn)腐蝕是金屬表面（A）由于微電池作用而發(fā)生的腐蝕。

A.某個(gè)局部B.基體大部C.基體全部

金屬在腐蝕介質(zhì)中同時(shí)受（B）作用而發(fā)生的腐蝕，叫疲勞腐蝕。

A.熱應(yīng)力B,交變應(yīng)力C.殘余應(yīng)力

8.金屬電偶腐蝕（D）

A.與兩種相互接觸金屬之間的電位差無(wú)關(guān)。

B.與是否存在腐蝕介質(zhì)無(wú)關(guān)。

C.發(fā)生在電極電位相同的兩種金屬之間。

D.取決于兩種相接觸金屬之間的電位差

9.應(yīng)力腐蝕是（B）

A、發(fā)生在受拉應(yīng)力的純金屬中的一種腐蝕開(kāi)裂。

B、發(fā)生在受恒定拉應(yīng)力化用的合金構(gòu)件中的一種腐蝕開(kāi)裂。

C、發(fā)生在受壓應(yīng)力的純金屬中的一種腐蝕開(kāi)裂。

D、發(fā)生在受壓應(yīng)力作用的合金構(gòu)件中的一種腐蝕開(kāi)裂。

1。應(yīng)力腐蝕的三要素是（D）

A、純金屬、拉應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)環(huán)境。

B、純金屬、剪應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)環(huán)境。

C、拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，腐蝕介質(zhì)。

D、合金，恒定拉應(yīng)力，腐蝕介質(zhì)

11.鋁合金的絲狀腐蝕（D）

A、是金屬表面發(fā)生的均勻腐蝕。

B、是由于金屬暴露在氧中而發(fā)生的腐蝕。

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C、是由于熱處理不當(dāng)而發(fā)生的腐蝕。

D、其特征是漆層下面有隆起。

12不能用來(lái)解釋不銹鋼點(diǎn)蝕機(jī)理的是：（A）

A.能斯特公式B自催化酸化作用C.閉塞電池D."環(huán)狀"陽(yáng)極極化曲線

13..腐蝕疲勞發(fā)生的條件是（C）

A特定材料和敏感介質(zhì)B靜應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)C交變應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)D特定材料和靜

應(yīng)力

14.下列材料在相同條件下較易腐蝕的是（B）

A金屬材料表面均勻B金屬材料表面粗糙C金屬材料電位較正D金屬材料表面光

滑

15.能夠用來(lái)判斷金屬電化學(xué)腐蝕速度大小的是D

A.電極電位B.能斯特公式C.電位-pH圖D.腐蝕極化圖

16.中性鹽水的陰極極化曲線DA.只反映氫去極化行為B.只反映氧去極化

行為

C.先反映氫去極化行為后反映氫和氧共同去極化行為

D.先反映氧去極化行為后反映氧和氫共同去極化行為

17.為了控制奧氏體不銹鋼的晶間腐蝕，以下方法無(wú)效的是：C

A.重新固溶處理B.穩(wěn)定化處理C.降低含碳最D.低溫回火處理

18.鋼鐵設(shè)備在封閉系統(tǒng)的水中發(fā)生耗氧腐蝕時(shí)，腐蝕速度隨著溫度的升高而：C

A.增大B.減小C.先增大后減小D.不變

19.下列金屬中最不易發(fā)生鈍化的是：B

A.珞B.銅C.鈦D.相

20.犧牲陽(yáng)極保護(hù)法的依據(jù)是：D

A.鈍化機(jī)理B.成膜理論C.線性極化理論D.電偶腐蝕原理

.專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注

21.下列體系中，不屬于應(yīng)力腐蝕的體系是：C

A.低碳鋼在熱濃氫氟億鈉溶液中B.黃銅在氨水溶液中C.低碳鋼在海水中

D.不銹鋼在熱的氯離子溶液中

22.不能用來(lái)解釋不銹鋼點(diǎn)蝕機(jī)理的是：A

A.能斯特公式B.自催化酸化作用C.閉塞電池D."環(huán)狀"陽(yáng)極極化曲線

23.下列物質(zhì)中不能作為腐蝕過(guò)程去極化劑的是：A

A.H2B.02C.Cu2+D.CI2

24.進(jìn)行陰極保護(hù)時(shí):B

A.被保護(hù)設(shè)備是陽(yáng)極B.輔助電極是陽(yáng)極C.設(shè)備的極化電位

比自腐蝕電位正D.輔助電極不受腐蝕

25.下面那個(gè)圖與原電池論極化曲線圖最接近：B

26.、下列防腐措施中，屬于電化學(xué)保護(hù)法的是（C）

A、用氧化劑使金屬表面生成一層致密穩(wěn)定的氧化物保護(hù)膜B、在金屬中加入一些倍或

鍥支撐金屬或合金C、在輪船的船殼水線以下部分裝上一鋅錠D、金屬表面

噴漆

27.有關(guān)氯離子腐蝕，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是：C

A、氯離子容易穿透金屬表面氧化層進(jìn)入金屬內(nèi)部，破壞金屬的鈍態(tài)。

專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注

B、氯離子容易被吸附在金屬表面，取代保護(hù)金屬的氧化層中的氧，使金屬受到破壞。C、

大多數(shù)金屬，在含氯離子的溶液中是通過(guò)氫去極化而腐蝕的，所以在氯離子濃度高的時(shí)候，

容易產(chǎn)生腐蝕。

D、氯離子的電負(fù)性質(zhì)高，離子半徑相對(duì)較小，使得其對(duì)金屬的腐蝕很容易發(fā)生。

四、簡(jiǎn)答題

1、化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的主要差別是什么

答:化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的主要差別在于:化學(xué)腐蝕是金屬直接與周?chē)橘|(zhì)發(fā)生純化學(xué)作

用而引起的腐蝕，腐蝕中沒(méi)有自由電子的傳遞;電化學(xué)腐蝕是指金屬在電解質(zhì)溶液中由于原

電池的作用而引起的腐蝕,腐蝕中有自由電子的傳遞。

2、金屬點(diǎn)蝕一般在什么條件下發(fā)生？以鋁材在充氣的NaCI溶液中孔蝕為例簡(jiǎn)述小孔腐蝕的

機(jī)理。

答:金屬點(diǎn)蝕發(fā)生條件有:⑴表面容易產(chǎn)生鈍化膜的金屬材料;⑵有特殊介質(zhì)離子存在;⑶電位

大于點(diǎn)蝕電位。點(diǎn)蝕的發(fā)展機(jī)理目前主要用蝕孔內(nèi)自傕化機(jī)制作用（閉塞腐蝕電池理論）。

鋁材易于鈍化，在充氣的NaCI溶液中，易于形成蝕孔，于是蝕孔內(nèi)外構(gòu)成膜-孔電池，孔

內(nèi)金屬處于活化狀態(tài)（電位較負(fù)），蝕孔外的金屬表面處于鈍態(tài)（電位較正）。孔內(nèi)陽(yáng)極反應(yīng):AI

-AI3++3e孔外陰極反應(yīng)：l/2O2+H2O+2e->2OH-孔口PH數(shù)值增高，產(chǎn)生二次反

應(yīng):AI3++20H-->AI（0H）3AI（0H）3沉積在孔口形成多孔的蘑菇狀殼層，使得孔

內(nèi)外物質(zhì)交換困難，孔內(nèi)介質(zhì)相對(duì)孔外介質(zhì)呈滯流狀態(tài)。孔內(nèi)02濃度繼續(xù)下降，孔外富

氧，形成氧濃差電池。其作用加快孔內(nèi)不斷離子化，孔內(nèi)AI3+濃度不斷增加，為保持中

專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注

性，孔外Cl-向孔內(nèi)遷移，與孔內(nèi)AI3+形成AICI3,AICI3濃縮、水解等使得孔內(nèi)PH數(shù)

值下降，PH可以達(dá)到2~3，點(diǎn)蝕以自催化過(guò)程不斷發(fā)展下去。孔底由于孔內(nèi)的酸化、

H+去極化的發(fā)生以及孔外氯去極化綜合作用，加速孔底金屬溶解速度，從而使蝕孔不斷

向縱深迅速發(fā)展。

3、簡(jiǎn)述金屬在極化過(guò)程中腐蝕速度減慢的主要原因是什么

答:金屬在極化過(guò)程中腐蝕速度減慢的原因主要有以下三方面:（1）活化極化。由于電極反應(yīng)

速度緩慢引起極化，從而造成金屬腐蝕速度減慢。（2）濃差極化。電極反應(yīng)過(guò)程中，由于電化

學(xué)反應(yīng)進(jìn)行得很快，而電解質(zhì)中物質(zhì)傳輸過(guò)程很緩慢，導(dǎo)致反應(yīng)物擴(kuò)散遷移速度不能滿足電

極反應(yīng)速度的需要，而引起極化，從而造成金屬腐蝕速度減慢;生成物從電極表面向溶液深處

擴(kuò)散過(guò)程的滯后，使反應(yīng)物或生成物在電極表面的濃度和溶液中的濃度出現(xiàn)差異，形成濃度

差，而引起極化，從而造成金屬腐蝕速度減慢。（3）電阻極化。在電極表面生成鈍化膜，從而產(chǎn)生

極化，造成金屬腐蝕速度減慢。

4.簡(jiǎn)述鈍化產(chǎn)生的原因及鈍化的意義。

化學(xué)因素：由強(qiáng)氧化劑引起的；電化學(xué)因素沙卜加電流的陽(yáng)極極化產(chǎn)生的鈍化。

意義：提高金屬材料的鈍化性能；促使金屬材料在使用環(huán)境中鈍化，是腐蝕控制的最有效途

徑之一。

5.簡(jiǎn)述晶間腐蝕產(chǎn)生的條件、機(jī)理、影響因素及其防止晶間腐蝕的措施。

產(chǎn)生的條件：組織因素--晶界與晶內(nèi)的物理化學(xué)狀態(tài)及化學(xué)成分不同，導(dǎo)致其電化學(xué)性質(zhì)不

均勻;環(huán)境因素--腐蝕介質(zhì)能顯示出晶粒與晶界的電化學(xué)不均勻性。

機(jī)理：貧化理論和晶間雜質(zhì)偏聚理論。貧化理論：在某些條件作用卜，銘沿晶界擴(kuò)散速度要

專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注

比晶粒內(nèi)擴(kuò)散慢，補(bǔ)充不上，在晶界上出現(xiàn)貧珞區(qū)，當(dāng)史于適宜的介質(zhì)條件下時(shí)，就會(huì)形成

腐蝕原電池，Cr23c6及晶粒為陰極,貧格區(qū)為陽(yáng)極而遭受腐蝕。雜質(zhì)偏聚或第二相析出理

論：這種晶間腐蝕與。相在晶界析出有關(guān)。在過(guò)鈍化電位下，發(fā)生的。相選擇溶解。

影響因素：1）加熱溫度與時(shí)間，鋼的最短加熱時(shí)間和晶間腐蝕敏感性大小都與它的成分有

關(guān)。2）合金成分：碳：奧氏體不銹鋼中碳量愈高，晶間腐蝕傾向愈嚴(yán)重；銘：能提高不銹

鋼耐晶間腐蝕的穩(wěn)定性。綠：增加不銹鋼晶間腐蝕敏感性。鈦、銀：高溫能形成穩(wěn)定的碳化

物。

防止晶間腐蝕措施。

①變介質(zhì)的腐蝕性；

②采用適當(dāng)?shù)墓に嚧胧┮员M量避免金屬或合金在不適宜的溫度受熱，③采用低碳和高純的不

銹鋼或合金，把碳、氮等含量降到合理水平；

④在不銹鋼中添加鈦、鋸等強(qiáng)碳化物形成元素，形成碳化鈦和碳化銀，以減少晶界貧銘現(xiàn)象。

6.以不銹鋼在充氣的溶液中孔蝕為例，簡(jiǎn)述小孔腐蝕的機(jī)理。

蝕孔內(nèi)的自催化酸化機(jī)制，即閉塞電池作用。蝕孔一旦形成，孔內(nèi)金屬處于活化狀態(tài)（電位

較負(fù)），蝕孔外的金屬表面仍處于鈍態(tài)（電位較正），蝕孔內(nèi)外構(gòu)成了膜孔電池。孔內(nèi)陽(yáng)極

L

反應(yīng)：FFJ'+2e

丸+%0+2L20H.

孔外陰極反應(yīng)：

專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注

2

Fe++2OH-*Fe(OH)2

孔口PH值增高，產(chǎn)生二次反應(yīng)：FUOHb+ZHQ+Q-FHOHbl

Fe(OH)3沉積在孔口形成多孔的蘑菇狀殼層。使孔內(nèi)外物質(zhì)交換困難?？變?nèi)。2濃度繼續(xù)

下降，孔外富氧，形成氧濃差電池。其作用加速了孔內(nèi)不斷離子化，孔內(nèi)Fe?+濃度不斷增

加，為保持電中性，孔外CI.向孔內(nèi)遷移，并與孔內(nèi)形成FeCL2o孔內(nèi)氯化物濃縮、水解等

使PH值下降，點(diǎn)蝕以自催化過(guò)程不斷發(fā)展下去?？椎?.由于孔內(nèi)的酸化，H+去極化的發(fā)

生.及孔外氟去極化的綜合作用，加速J'孔底金屬的溶解速度。

7.簡(jiǎn)述應(yīng)力腐蝕產(chǎn)生的條件、機(jī)理、影響因素及其防止應(yīng)力腐蝕的措施。

產(chǎn)生的條件：1.敏感材料:合金比純金屬更易發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。

2.特定的腐蝕介質(zhì):發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂與其所處的特定的腐蝕介質(zhì)有關(guān)3拉伸應(yīng)力:增加拉伸

應(yīng)力會(huì)降低疲勞壽命，增加拉伸應(yīng)力會(huì)降低疲勞壽命，而增加壓縮應(yīng)力則可提高疲勞強(qiáng)度。

機(jī)理：閉塞電池理論：認(rèn)為在已存在的陽(yáng)極溶解的活化通道上，腐蝕優(yōu)先沿著這些通道進(jìn)行，

在應(yīng)力協(xié)同作用下，閉塞電池腐蝕所引發(fā)的蝕孔擴(kuò)展為裂紋，產(chǎn)生SCC。這種閉塞電池作

用與前面的孔蝕相似，也是一個(gè)自催化的腐蝕過(guò)程，在拉應(yīng)力作用下使裂紋不斷擴(kuò)展，直至

斷裂。膜破裂理論：認(rèn)為金屬表面是由鈍化膜覆蓋，并不直接與介質(zhì)接觸。在應(yīng)力或活性離

子5的作用下易引起鈍化膜破裂，露出活性的金屬表面。介質(zhì)沿著某一擇優(yōu)途徑浸入并溶

解活性金屬，最終導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕斷裂。

影響因素:應(yīng)力、環(huán)境、冶金因素。

防止應(yīng)力腐蝕的措施:a.合理選擇材料;b.減少或消除殘余拉應(yīng)力;c.改善介質(zhì)條件;d電化

學(xué)保護(hù)；e.涂層保護(hù)

8.簡(jiǎn)述腐蝕電池的三個(gè)工作環(huán)節(jié)。

(1)陽(yáng)極反應(yīng):通式：Me―Men++ne

(2)陰極反應(yīng)：通式：D+me=[D,me]

專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注

析氫反應(yīng)：2H++2e=H2

吸氧反應(yīng)：O2+4H++4e=2H2O（酸性溶液中）；

O2+2H2O+4e=4OH-（中性或堿性溶液中）

（3）電流回路

金屬部分：電子由陽(yáng)極流向陰極

溶液部分：正離子由陽(yáng)極向陰極遷移

9.金屬氧化膜具有良好保護(hù)性需要滿足哪些基本條件？

1）PBR大于1;2）膜要致密、連續(xù)、無(wú)空洞、晶體缺陷少;3）穩(wěn)定性好、蒸汽壓低、熔點(diǎn)

高；4）膜與基體的附著力強(qiáng)，不易脫落；5）生長(zhǎng)內(nèi)應(yīng)力??；6）與基體具有相近的熱膨脹

系數(shù)；7）膜的自愈能力強(qiáng)。

10.繪出Fe—H2O的E—pH圖，指出保護(hù)區(qū)、腐蝕區(qū)、鈍化區(qū)和過(guò)鈍化區(qū)。并舉例說(shuō)明該

圖的應(yīng)用。

答案：

專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注

E

H2O—FeE—pH圖分為四個(gè)區(qū):

?穩(wěn)定區(qū)（保護(hù)區(qū)）

?鈍化區(qū)

?過(guò)鈍化區(qū)

?腐蝕區(qū)

保護(hù)辦法：

?陰極保護(hù)E-穩(wěn)定區(qū)

?陽(yáng)極保護(hù)E-鈍化區(qū)

?調(diào)整酸度pH-鈍化區(qū)

金屬的E—pH圖的應(yīng)用

預(yù)計(jì)一定條件下的金屬腐蝕行為

反應(yīng)金屬自發(fā)腐蝕熱力學(xué)傾向

指明金屬實(shí)施保護(hù)的可能性與方向

總結(jié)E—pH圖的規(guī)律：上腐蝕、下穩(wěn)定、兩邊（左右）腐蝕、中間鈍化。

常見(jiàn)金屬在中性介質(zhì)中都比較穩(wěn)定。

應(yīng)用舉例：如圖，當(dāng)環(huán)境條件在圓點(diǎn)處時(shí)，通過(guò)調(diào)整酸度可使其進(jìn)入鈍化區(qū)；實(shí)行陰極保護(hù)

專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注

可使其進(jìn)入保護(hù)區(qū)。

11.理論電位一pH圖的局限性？

答案：一些局限性：

1.由于金屬的理論電位一pH圖是一種以熱力學(xué)為基礎(chǔ)的電化學(xué)平衡圖，因此它只能

預(yù)示金屬腐蝕傾向的大小，而不能預(yù)測(cè)腐蝕速度的大小c

2.圖中的各條平衡線，是以金屬與其離子之間或溶液中的離子與含有該離子的腐蝕產(chǎn)

物之間建立的平衡為條件的，但在實(shí)際腐蝕情況下，可能偏離這個(gè)平衡條件。

3.電位一pH圖只考慮了0H-這種陰離子對(duì)平衡的影響。但在實(shí)際腐蝕環(huán)境中，往往

存在Cl-、SO42-、P032?等陰離子，它們可能因發(fā)生一些附加反應(yīng)而使問(wèn)題復(fù)雜化。

4.理論電位一pH圖中的鈍化區(qū)并不能反映出各種金屬氧化物、氫氧化物等究竟具有

多大的保護(hù)性能。

5.繪制理論電位一pH圖時(shí)，往往把金屬表面附近液層的成分和PH大小等同于整體的

數(shù)值。實(shí)際腐蝕體系中，金屬表面附近和局部區(qū)域內(nèi)的pH值與整體溶液的pH值其數(shù)值往

往并不相同。

因此，應(yīng)用電位一pH圖時(shí)，必須針對(duì)具體情況，進(jìn)行具體分析，過(guò)分夸大或貶低電位

-pH圖的作用都是不對(duì)的。

12.何謂腐蝕極化圖?說(shuō)明其應(yīng)用。

答案：一腐蝕電池，開(kāi)路時(shí)，測(cè)得陰、陽(yáng)極的電位分別為EO,C和EO,A?然后用可變電阻把

二電極連接起來(lái)，依次使電阻R值由大變小，電流則由零逐漸變大，相應(yīng)地測(cè)出各電流強(qiáng)

度下的電極電位，繪出陰、陽(yáng)極電位與電流強(qiáng)度的關(guān)系圖，就是腐蝕極化圖。因此，腐蝕極

化圖是一種電位一電流圖，它是把表征腐蝕電池特征的陰、陽(yáng)極極化曲線畫(huà)在同一張圖上構(gòu)

成的。

專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注

腐蝕極化圖的應(yīng)用

(1)極化圖用于分析腐蝕速度的影響因素

⑻腐蝕速度與腐蝕電池初始電位差的關(guān)系：腐蝕電池的初始電位差(EO,C-EO,A),是腐蝕

的原動(dòng)力；(例氧化性酸對(duì)鐵的腐蝕；不同金屬平衡電位對(duì)腐蝕電流的影響)

(b)極化性能對(duì)腐蝕速度的影響：若腐蝕電池的歐姆電阻很小，則極化性能對(duì)腐蝕電流有很

大的影響；(例鋼在非氧化酸中的腐蝕極化圖)

?溶液中含氧且及絡(luò)合劑對(duì)腐蝕速度的影響；(例銅在含氧酸及弱化物中腐蝕極化圖)

(d)其他影響腐蝕速度的因素，如陰、陽(yáng)極面積比和溶液電阻等。

(2)腐蝕速度控制因素：陽(yáng)極控制、陰極控制、混合控制和歐姆控制。

13.鈍化過(guò)程可劃為四個(gè)階段

活化溶解區(qū)：隨電位升高值E1,電流密度由II逐漸增加至12,電位達(dá)到E2就不再增加。稱E1

為初始電位,稱II為初始電流密度，E2為致鈍電位，12為致鈍電流密度。人們稱E1—

E2區(qū)為活化溶解區(qū)。

活化一鈍化過(guò)渡區(qū)：電位到達(dá)E2之后阻隔陽(yáng)極過(guò)程的黛化膜不但生成和溶解，隨著電位的

升高，氧化膜越來(lái)越完整。這段電流測(cè)得的是上下抖動(dòng)的虛線。但電位到達(dá)E3時(shí)，電流密

專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注

度穩(wěn)定一-較小值13。人們稱E3對(duì)應(yīng)的電流密度13為維鈍電流密度，稱E2—E3區(qū)為活化

一鈍化過(guò)渡區(qū)。

鈍化區(qū)：電位到達(dá)E3后，隨電位升至E4時(shí)，電流密度始終維持在13。在E3-E4電位區(qū)

間內(nèi)，當(dāng)電流密度小于13時(shí)，金屬就會(huì)再度腐蝕。這對(duì)陽(yáng)極實(shí)施電化學(xué)保護(hù)有重要意義。

人們稱E3—E4電位區(qū)間為鈍化區(qū)。

過(guò)鈍化區(qū)：當(dāng)電位到達(dá)E，后繼續(xù)升高，形成的氧化膜物質(zhì)可能被氧化成更高價(jià)陽(yáng)離子或變

成可溶性陰離子或升華，或再更高的為電場(chǎng)作用下，氧化膜的半導(dǎo)體性質(zhì)已不能夠保護(hù)金屬

的進(jìn)一步氧化。從而使腐蝕再度開(kāi)始并加劇。人們稱大于E4電位為過(guò)鈍化區(qū)。

結(jié)論：由金屬鈍化過(guò)程logI-E曲線可知，具有意義的是鈍化區(qū)。這一區(qū)域可使金屬處于保

護(hù)。要達(dá)到這一區(qū)域，金屬充當(dāng)陽(yáng)極時(shí)的外電位與電流密度必須控制到這一區(qū)域。若不是外

加電壓和電流，金屬與鈍化劑及環(huán)境要有較好的對(duì)應(yīng)和選擇。

顯然，鈍化區(qū)的E3越低，E4越高，其鈍化能力越強(qiáng)。越易實(shí)現(xiàn)陽(yáng)極保護(hù)。

14.金屬鈍化的解釋有幾種理論？

(1)成相膜理論

這種理論認(rèn)為，當(dāng)金屬陽(yáng)極溶解時(shí)，可以在金屬表面生成一層致密的、覆蓋得很好的固體產(chǎn)

物薄膜。這層產(chǎn)物膜構(gòu)成獨(dú)立的固相膜層，把金屬表面與介質(zhì)隔離開(kāi)來(lái)，阻礙陽(yáng)極過(guò)程的進(jìn)

行，導(dǎo)致金屬溶解速度大大降低，使金屬轉(zhuǎn)入鈍態(tài)。

(2)吸附理論

吸附理論認(rèn)為，金屬鈍化是由于表面生成氧或合氧粒子的吸附層，改變了金屬/溶液界面的

結(jié)構(gòu)，并使陽(yáng)極反應(yīng)的活化能顯著提高的緣故。即由于這些粒子的吸附，使金屬表面的反應(yīng)

能力降低了，因而發(fā)生了鈍化。

15、根據(jù)極化圖說(shuō)明外加電流陰極保護(hù)原理，并說(shuō)明陰極保護(hù)的主要參數(shù)，應(yīng)如何選擇這

專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注

些參數(shù)。

原理：由外電路向金屬通入電子，以供去極化劑還原反應(yīng)所需，從而使金屬氧化反應(yīng)受到抑

制。當(dāng)金屬氧化反應(yīng)速度降低到零時(shí)，金屬表面只發(fā)生去極化劑陰極反應(yīng)。

保護(hù)參數(shù)

保護(hù)電位Epr:陰極保護(hù)口所取的極化電位。要使金屬的腐蝕速度降低到零，取陽(yáng)極反應(yīng)平

衡電位作為保護(hù)電位（Epr二EeaX

（最小）保護(hù)電流密度ipr:與保護(hù)電位對(duì)應(yīng)的外加極化電流密度叫做保護(hù)電流密度。保護(hù)電

位是基本的控制指標(biāo)。

確定保護(hù)電位時(shí)應(yīng)考慮兩個(gè)方面的因素：第一，Epr值（越負(fù)越好）；第二，析氫反應(yīng)的影

響。

16.說(shuō)出幾種恒溫氧化的動(dòng)力學(xué)規(guī)律，并說(shuō)明其意義。

直線規(guī)律：y=kt+c,y一氧化膜厚度，t一時(shí)間，k-氧化線性速度常數(shù)。意義：表面氧化膜

多孔，不完整，不具有保護(hù)性，對(duì)金屬進(jìn)一步氧化沒(méi)有抑制作用。

拋物線規(guī)律：y2=kt+c,表明氧化膜具有保護(hù)性，氧化受離子通過(guò)擴(kuò)散通過(guò)表面氧化膜速度

控制。

立方規(guī)律：y3=3kt+c,擴(kuò)散阻滯作用比膜增厚所產(chǎn)生的阻滯更為嚴(yán)重。

對(duì)數(shù)與反對(duì)數(shù)規(guī)律：y=klg（t+tO）+A,說(shuō)明氧化過(guò)程擴(kuò)散阻滯作用遠(yuǎn)比拋物線規(guī)律大。

17.腐蝕極化圖不能由實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定，試畫(huà)圖說(shuō)明使用Tafel極化曲線反推法如何得到腐蝕

極化圖。

測(cè)得Tafel曲線后，將兩條曲線做切線，切線交點(diǎn)為S,過(guò)S做平行線，得Ecorro

將S與兩平衡電位，EO,A,EO,C連接起來(lái)就得到腐蝕極化圖。

18.影響氫去極化腐蝕的主.要因素

.金屬材料的性狀：金屬材料的本質(zhì)、表面狀態(tài)及金屬陰極相雜質(zhì)都全影響到金屬的氫去極

專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注

化腐蝕。材料與表面狀態(tài)不同其氫過(guò)電位值不同，氫過(guò)電位值愈大，氫去極化腐蝕速度愈小，

反之亦然。若雜質(zhì)相的氫過(guò)電位很小，就會(huì)加速金屬的腐蝕。

,pH值減小，氫離子濃度增大，氫電極電位變得更正，加速金屬的腐蝕.陰極區(qū)的面積增加，

氫過(guò)電位減小，陰極極化率降低，析氫反應(yīng)加快，從而導(dǎo)致腐蝕速度增大。

.溫度升高也使氫過(guò)電位減小，而且溫度升高，陽(yáng)極反應(yīng)和陰極反應(yīng)都將加快，所以腐蝕速

度隨溫度的升高而增大。

19.影響氧去極化腐蝕的主要因素：

陽(yáng)極材料電極電位降低則氧去極化腐蝕的速度增大。溶解氧濃度增大，氧去極化腐蝕速度隨

之增大。但當(dāng)溶解氧濃度提高到使腐蝕電流密度達(dá)到該金屬的臨界鈍化電流密度時(shí)，金屬將

由活化溶解態(tài)向鈍化態(tài)轉(zhuǎn)化，其腐蝕速度就會(huì)顯著降低，.溶液流速越大，腐蝕速度也就越

大。但當(dāng)流速增大到氧的還原反應(yīng)不再受濃差極化控制時(shí)，腐蝕速度便與流速無(wú)關(guān)。對(duì)于可

鈍化金屬，金屬便轉(zhuǎn)入鈍態(tài)。.鹽濃度的增大，溶液的電導(dǎo)率增大，腐蝕速度將有所提高。

但當(dāng)鹽濃度高到一定程度后，腐蝕速度反而會(huì)隨鹽濃度的提高而減慢。.溫度升高氧的擴(kuò)散

和電極反應(yīng)速度加快，因此在一定溫度范圍內(nèi)，隨溫度升高腐蝕速度加快。但溫度升高又會(huì)

降低氧的溶解度（敞口系統(tǒng)），使金屬的腐蝕速度減小。

20.影響腐蝕的材料因素、環(huán)境因素及結(jié)構(gòu)因素各有哪些？

答：影響腐蝕的材料因數(shù)（內(nèi)因）有:①、金屬的種類(lèi)，②、合金元素與雜質(zhì)，③、表面狀態(tài)，

④、內(nèi)應(yīng)力，⑤、熱處理⑥、電偶效應(yīng)；環(huán)境因素（外因）:（D、去極劑種類(lèi)與濃度，2、溶

液PH值，③、溫度，④、流速，⑤、溶解鹽與陰、陽(yáng)離子；設(shè)備結(jié)構(gòu)因素：①、應(yīng)力Q、表

面狀態(tài)與兒何形狀⑤、異種金屬組合，④、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理等。

21.金屬構(gòu)件發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，對(duì)于大陰極-小陽(yáng)極和小陰極-大陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)，哪種的腐蝕

危害性大？為什么？

專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注

答：大陰極-小陽(yáng)極的電化學(xué)腐蝕的危害性大。因?yàn)殛?、?yáng)極面積比增大與陽(yáng)極的腐蝕速度

成直線函數(shù)的關(guān)系，增加比較迅速。即陰極的面積增大，陽(yáng)極的腐蝕速度加快。

22.應(yīng)力腐蝕發(fā)生必須滿足的條件是什么？答：應(yīng)力腐蝕必須是在拉應(yīng)力和特定介質(zhì)的聯(lián)

合作用下發(fā)生，構(gòu)成一定材料發(fā)生應(yīng)力腐蝕的條件是：拉應(yīng)力和特定介質(zhì)。

23.何謂腐蝕疲勞？與純機(jī)械疲勞和應(yīng)力腐蝕斷裂相比有何特點(diǎn)？

答：腐蝕疲勞：是指材料或構(gòu)件在交變應(yīng)力與腐蝕環(huán)境的共同作用下產(chǎn)生的脆性斷裂

腐蝕疲勞的特點(diǎn)：①腐蝕疲勞的S—N曲線與純力學(xué)疲勞的S—N曲線形狀不同，腐蝕疲勞

不存在疲勞極限。②腐蝕疲勞與應(yīng)力腐蝕不同，只要存在腐蝕介質(zhì)，純金屬也能發(fā)生腐

蝕疲勞。③腐蝕疲勞強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度間沒(méi)有一定的聯(lián)系。④腐蝕疲勞裂紋多起

源于表而腐蝕坑或表面缺陷.往往成群出現(xiàn)，裂紋主要是穿晶型，并隨腐蝕發(fā)展裂紋變寬。

⑤腐蝕疲勞斷口如有腐蝕的特征又有疲勞的特征（疲勞輝紋）、而純力學(xué)疲勞斷口有

兩種情況：對(duì)于塑性材料斷口為纖維狀，呈暗灰色；脆性材料斷口呈現(xiàn)出一些結(jié)晶形狀。

24.寫(xiě)出吸氧腐蝕在不同pH條件下的反應(yīng)方程式，論述氧的陰極還原過(guò)程，討論可能的控

制步驟并說(shuō)明原因。

在中性或酸性條件下：O2+4H++4e->2H2O

在堿性條件下：O2+2H2O+4e—4OH-

氧的陰極還原過(guò)程：（1）氧由空氣/溶液界面溶解進(jìn)入溶液；

⑵氧在擴(kuò)散和對(duì)流的作用下進(jìn)入陰極附近；

⑶氧在擴(kuò)散作用下進(jìn)入雙電層，吸附在電極表面；

⑷氧在陰極上得到電子，發(fā)生吸氧腐蝕。

控制步驟：（1）3為控制步驟，因?yàn)檠醪蛔阋韵年帢O上的電子，使腐蝕減慢。

專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注

(2)4為控制步驟。

25.論述點(diǎn)蝕的機(jī)理，并厘述點(diǎn)蝕與縫隙腐蝕的區(qū)別。

點(diǎn)蝕是閉塞性腐蝕，在金屬面上首先有金屬的溶解，形成蝕坑，在蝕坑內(nèi)氧濃度比外界低，

形成濃差腐蝕。使腐蝕進(jìn)一步加速蝕孔生長(zhǎng)。由于金屬的腐蝕而產(chǎn)生金屬離子的濃度升高，

吸引負(fù)離子和水解產(chǎn)生H+形成HCI等繼續(xù)維持了點(diǎn)蝕(5X

點(diǎn)蝕先前沒(méi)有蝕孔，形成之后繼續(xù)腐蝕，在回掃形成的包絡(luò)曲線所環(huán)繞的面積上，點(diǎn)蝕只繼

續(xù)生長(zhǎng)，不會(huì)有新的點(diǎn)蝕生成。

縫隙腐蝕是在腐蝕前就已經(jīng)有了縫隙，在腐蝕介質(zhì)中繼續(xù)沿縫隙進(jìn)行腐蝕，在回掃形成包絡(luò)

曲線所環(huán)繞的范圍內(nèi)，縫隙腐蝕不但繼續(xù)生長(zhǎng)還有新的腐蝕生長(zhǎng)。

26.試畫(huà)出氯去極化過(guò)程的陰極極化曲線并解釋圖中各拐點(diǎn)的意義。

作圖

當(dāng)陰極電流密度較小且供氧充分時(shí)，相當(dāng)于極化曲線的Ep段，這時(shí)過(guò)電位與電流密度的對(duì)

數(shù)呈直線關(guān)系，陰極過(guò)程的速度取決于氧的離子化反應(yīng)c

當(dāng)陰極電流密度增大時(shí)，相當(dāng)于圖中的pfs段，由于氧的擴(kuò)散速度有限，供氧受阻，出現(xiàn)了

明顯的濃差極化。陰極過(guò)程受氧的離子化反應(yīng)和擴(kuò)散共同控制。

專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注

當(dāng)ic大約等于id時(shí)，氫的去極化過(guò)程就開(kāi)始與氧的去極化過(guò)程同時(shí)進(jìn)行，得到總的陰極去

極化曲線。

27.何為緩蝕齊I」?緩蝕劑佗分類(lèi)？簡(jiǎn)要介紹不同緩蝕劑的作用機(jī)理。

答案：緩蝕劑是一種當(dāng)它以適當(dāng)?shù)臐舛然蛐问酱嬖谟诮橘|(zhì)中時(shí)，可以防止和減緩腐蝕的化學(xué)

物質(zhì)或復(fù)合物質(zhì)。

緩蝕劑的分類(lèi)：

(1)按化學(xué)結(jié)構(gòu)分為無(wú)機(jī)緩蝕劑和有機(jī)緩蝕劑。

(2)按使用介質(zhì)的pH值分為酸性介質(zhì)(pHWl~4)緩蝕劑、中性介質(zhì)(pH=5~9)緩蝕劑和

堿性介質(zhì)(pH>10~12)緩蝕劑。

(3)按介質(zhì)性質(zhì)分為油溶性緩蝕劑、水溶性緩蝕劑和氣相緩蝕劑。

作用機(jī)理：

(一)緩蝕劑的吸附理論

吸附理論認(rèn)為，許多有機(jī)緩蝕劑屬于表面活性物質(zhì)，這些有機(jī)物分子由親水疏油的極性基和

親油疏水的非極性基組成；當(dāng)它們加入到介質(zhì)中后，緩蝕劑的極性基定向吸附排列在金屬表

面，從表面上排除了水分子和氫離子等致腐粒子，使之難于接近金屬表面，從而起到緩蝕作

用。如各種胺類(lèi)化合物。

(二)緩蝕劑的成膜理論.

成膜理論認(rèn)為，緩蝕劑能與金屬或腐蝕介質(zhì)的離子發(fā)生反應(yīng)，結(jié)果在金屬表面上生成不

溶或難溶的具有保護(hù)作用的各種膜層，膜阻礙了腐蝕過(guò)程，起到緩蝕作用。

Q)這類(lèi)緩蝕劑中有一大部分是氧化劑，如銘酸鹽、重銘酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽等，

它們使金屬表面生成是有保護(hù)作用的氧化膜或鈍化膜。這類(lèi)緩蝕劑相當(dāng)于鈍化劑的作用。

(2)有一些非氧化性的有機(jī)緩蝕劑，如硫爵與鐵在酸性介質(zhì)中、喳咻與鐵在鹽酸中，能

專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注

夠生成難溶的化合物膜層，叫做沉淀膜。沉淀膜起到類(lèi)似于氧化膜的作用，達(dá)到緩蝕效果。

（三）電極過(guò)程抑制理論

這種理論認(rèn)為，緩蝕劑的作用是由于緩蝕劑的加入抑制了金屬在腐蝕介質(zhì)中的電化學(xué)過(guò)

程，減緩了電化學(xué)腐蝕速度。由圖3—3可以看出，緩蝕劑的存在可能分別增大陰極極化或

陽(yáng)極極化，也可能同時(shí)增大陰極極化和陽(yáng)極極化，根據(jù)緩蝕劑對(duì)電化學(xué)過(guò)程阻滯的類(lèi)型，將

緩蝕劑分為以下三種。

1.陽(yáng)極抑制型緩蝕劑

2.陰極抑制型緩蝕劑

3.混合抑制型緩蝕劑

五、綜合題

1、下圖是典型的陽(yáng)極極億曲線，請(qǐng)指出:（金屬用Me表示）（1）ER、bE、pE、opE、

bl、pI和B點(diǎn)、D點(diǎn)、E點(diǎn)、F點(diǎn)的意義。（2）A-B區(qū)、B-C區(qū)、C-D區(qū)、D-E區(qū)、

E-F區(qū)、F-G區(qū)的名稱和A-B區(qū)、B-C區(qū)、C-D區(qū)、D-E區(qū)可能發(fā)生的陽(yáng)極反應(yīng)式。（3）

利用該圖說(shuō)明外加電流法陽(yáng)極保護(hù)的基本原理，并說(shuō)明陽(yáng)極保護(hù)的主要參數(shù)，應(yīng)如何選擇這

答:（1）ER—白腐蝕電位bE一臨界鈍化電位（致鈍電位）IbIp陽(yáng)極電流密度i任極電

專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注

位EpE--鈍態(tài)電位(維鈍電位)opE--過(guò)鈍化電位bI--臨界鈍態(tài)電流密度(致鈍電流密度)p

I--鈍態(tài)電流密度(維鈍電流密度)B--金屬鈍化的開(kāi)始點(diǎn)D--金屬過(guò)鈍化的開(kāi)始點(diǎn)E--金屬二

次鈍化的開(kāi)始點(diǎn)F--金屬二次過(guò)鈍化的開(kāi)始點(diǎn)⑵A-B區(qū):活性溶解區(qū):Me-Men+-+ne

B-C區(qū):活化-鈍化過(guò)渡區(qū):3Me+4H20TMe3O4+8H++8eC-D區(qū):鈍化區(qū)或穩(wěn)定鈍化

區(qū):2Me+3H20TMe2O3-6H++6eD-E區(qū):過(guò)鈍化區(qū):Me3O4+4H2O->Me2O72-+8H+

+8e可能還發(fā)生:40H-fO2+2H2O+4eE-F區(qū):二次鈍化區(qū)F-G區(qū):二次過(guò)鈍化區(qū)⑶外

加電流法陽(yáng)極保護(hù)的基本原理是將Me進(jìn)行陽(yáng)極極化，使其進(jìn)入鈍態(tài)區(qū)而得到保護(hù)。陽(yáng)極

保護(hù)的主要參數(shù):臨界電流密度bl、鈍化區(qū)電位范闈(pE~opE)、維鈍電流密度pl。

選擇這些參數(shù)時(shí)bl應(yīng)越小越好，便于Me易于進(jìn)入鈍態(tài)區(qū)，且降低設(shè)備的投資費(fèi)用;(p

E~opE)越寬越好,便于Me維持在鈍態(tài)區(qū)，否則Me很容易從鈍化區(qū)進(jìn)入活化區(qū)或過(guò)

鈍化區(qū)，不但起不到保護(hù)作用，相反，在通電情況下，只會(huì)加速M(fèi)e的腐蝕；pl應(yīng)越小越

好，便于Me維持在鈍態(tài),且耗電量小。

2、Fe在25℃,3%NaCL中腐蝕時(shí),歐姆電阻不計(jì)。其腐蝕電位E。。*-054V(SCE)。試計(jì)算

15

此腐蝕體系中陰極、陽(yáng)極控制程度。已知Fe(0H)2的金屬在與空氣接觸溶度積Ksp=1.65xlO,

飽和甘汞電極(SCE)電位為0.244V,氧還原標(biāo)準(zhǔn)電位為0.401V,Fe溶為Fe??的標(biāo)準(zhǔn)電位

為?O44V。

2+2+-

Fe-2e^FeFe+2OH=Fe(OH)2

K165*10-15

解答：因?yàn)閇OH]=10-7所以[Fe2'J=-J=一g—=0.165

[OH-]21()74

八小/

rr2.3RT.r￡?2+n0.0592.rz72+.

EA=Eo+-------lg[Fe-]=-0.44+-----------lg[Fe~]=.0.46%

2F2

-

O2+2H2O4-4e=4OH

專(zhuān)業(yè).專(zhuān)注

▼%+￥電狐二。4。什竽電房了。⑻5鏟

ZES砌=-0?54+0.244=-0.296%

n**1=o.i64r

Hc=1.11K

0164

陽(yáng)極占：——:-------=13%

0.164+1.11

陰極占：———=87%

0.164+1.11

所以腐蝕屬于陰極控制。

3、試說(shuō)明Zn在CuSO4溶液中能否腐蝕？

解答：設(shè)Zn在CuSO4溶液中能被腐蝕，產(chǎn)生兩個(gè)電化學(xué)反應(yīng)。兩個(gè)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)電極電位

,蟾2+J—0.736P

為：陽(yáng)極反應(yīng)：Zn^Zn2++2eZn'|Zn

*W+S337P

陽(yáng)極反應(yīng)Cu2+?2e>Cu

△G=-nFE=-nF(一/力辦)

=-2x96484x(0.337-(-0.763)]=-2122645J<0

Zn在CuSO4溶液中有腐蝕傾向。

4、金屬在與空氣接觸的中性介質(zhì)中，依靠氧還原（去極化）反應(yīng)進(jìn)行腐蝕。試確定金屬可

能發(fā)生腐蝕的可逆電位。（介質(zhì)溫度為25°G空氣中氧分壓p=21278.25Pa\

解答：計(jì)算氧在陰極過(guò)程的氧電極電位。

中性介質(zhì)陰極反應(yīng)。2+2H2。+4e—4OH-

由能斯特方程式。（氧化態(tài)）+ne-R（還原態(tài)）

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外次=(PO/R+華姑區(qū)

nFaR

o,Rp.Po,a/AO

中SR=①3OH-兩m""