《金属腐蚀学原理》试卷答案04.doc

沈阳理工大学试卷参考答案及评分标准 （2004-2005学年第二学期） 课程名称 《金属腐蚀学原理》 考试班级 0座机电话号码 命题教师 孙杰 答 案 [A或B] 考核形式[开、闭] 闭 考试类型[考查、考试] 考试 2005年7月1日 第一大题 填空题 （每空1分，共10分） 1．金属钝化理论可用成相膜理论和（ 吸附理论 ）来解释。 2．应力腐蚀断裂是金属在（拉伸应力和腐蚀介质 ）的共同作用下产生的破坏。 3. 根据腐蚀倾向的热力学判据，金属发生腐蚀的电化学判据为（ △G T,P＜0 ）。 4．在酸性溶液的电化学反应中，溶解氧发生还原反应，其反应方程式为（ O2+4H++4e→2H2O ）。 5．氧去极化腐蚀速度主要取决于（溶解氧向电极表面的传递速度和氧在电极表面的放电速度）。 6．在氧去极化的电化学反应中，对于敞开体系，当温度升高时，腐蚀速度（ 降低 ）。 7．产生严重大气腐蚀的条件是：（潮湿环境与盐分）。 8．点蚀通常发生在（有钝化膜）金属表面上，并且介质条件为（含有Cl-离子）。 9．缝隙腐蚀发生应满足的条件为：（氧浓差电池与闭塞电池自催化效应共同作用）。 第二大题 名词解释题 （每题2分，共10分） 1．Cathodic polarisation 在电流通过时，阴极电极电位偏离平衡电位，向负方向移动。 2．缝隙腐蚀 由于缝隙的存在，使缝隙内溶液中与腐蚀有关的物质迁移困难而引起缝隙内金属的腐蚀的现象。 3．Mixed potential 指腐蚀过程可分为两个或两个以上的氧化反应和还原反应，且反应过程不会有净电荷的积累，也称为自腐蚀电位。 4．局部腐蚀 是指仅局限或集中在金属的某一特定部位的腐蚀，其腐蚀速度远大于其他部位的腐蚀速度。 5．保护电位 在阳极极化曲线中，在极化电流上升时进行回扫，与正扫曲线相交，此点的电位称为保护电位。 第三大题 简述题 （每题4分，共16分） 腐蚀极化图不能由实验直接测定，试画图说明使用Tafel极化曲线反推法如何得到腐蚀极化图。 测得Tafel曲线后，将两条曲线做切线，切线交点为S，过S做平行线，得Ecorr。 将S与两平衡电位，EO,A，EO,C连接起来就得到腐蚀极化图。 2．简述电化学腐蚀与化学腐蚀的区别。 电化学腐蚀所在环境要有电解液，阴阳极反应可以不在同一区域上发生，通过导线导电，化学能转变为电能，破坏金属。 化学腐蚀所在环境干燥，氧化还原反应同时发生，无电流产生，化学能转变为热能等。 3．简述析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别 主要都是阴极的反应，区别主要为去极化剂的性质，去极化剂的浓度，阴极控制的因素，阴极反应的产物不同。 4．简述阴极极化产生的原因。 由于阴极的还原反应速度小于电子进入阴极的速度，造成了电子在阴极的积累，使阴极电位向负方向移动。（3） 或是由于浓差极化引起的。由于阴极附近反应物或反应产物扩散速度慢，造成阴极附近浓差极化（2） 第四大题 论述题 （共54分） 1．阐述腐蚀速度与腐蚀电池的初始电位差的关系。（10分） 初始电位差是腐蚀的原动力。在其他情况相同的情况下，初始电位差越大，腐蚀电流越大（4） 作图。（3） 由于不同金属的平衡电位不同，发生阳极极化，当阴极反应相同时，金属的平衡电位越低，其服饰电流越大。（4） 2．论述点蚀的机理，并阐述点蚀与缝隙腐蚀的区别。（10分） 点蚀是闭塞性腐蚀，在金属面上首先有金属的溶解，形成蚀坑，在蚀坑内氧浓度比外界低，形成浓差腐蚀。使腐蚀进一步加速蚀孔生长。由于金属的腐蚀而产生金属离子的浓度升高，吸引负离子和水解产生H+形成HCl等继续维持了点蚀（5）。 点蚀先前没有蚀孔，形成之后继续腐蚀，在回扫形成的包络曲线所环绕的面积上，点蚀只继续生长，不会有新的点蚀生成。（2） 缝隙腐蚀是在腐蚀前就已经有了缝隙，在腐蚀介质中继续沿缝隙进行腐蚀，在回扫形成包络曲线所环绕的范围内，缝隙腐蚀不但继续生长还有新的腐蚀生长。（3） 3.试画出氧去极化过程的阴极极化曲线并解释图中各拐点的意义（12）。 作图（3） 当阴极电流密度较小且供氧充分时，相当于计划曲线的E0AB段，这时过电位与电流密度的对数呈直线关系，阴极过程的速度取决于氧的离子化反应。（3） 当阴极电流密度增大时，相当于图中的BCD段，由于氧的扩散速度有限，供氧受阻，出现了明显的浓差极化。阴极过程受氧的离子化反应和扩散共同控制。（3） 当iC大约等于iL时，氢的去极化过程就开始与氧的去极化过程同时进行，得到总的阴极去极化曲线。（3） 4.什么是金属的自钝化？阐述产生自钝化的必要条件。（10分） 在没有任何外加极化的情况下，由于腐蚀介质的氧化剂（去极化剂）的还原引起的金属的钝化。（3） 画图（1） 氧化剂的氧化-还原平衡电位要高于该金属的致钝电位。（3） 在致