腐蚀电化学原理 方法及应用 教学课件 ppt 作者 王凤平 康万利 敬和民 等编著第7章 金属在自然环境中的腐蚀.ppt

绝对湿度和相对湿度 绝对湿度：1m3空气中所含水蒸气的质量（g)。 相对湿度 ： (1)RH=100%，形成肉眼可见的水膜。 (2)RH100%，金属表面上水膜肉眼不可见， ◆毛细凝聚 ◆化学凝聚 ◆吸附凝聚 (3) 金属表面上形成的水膜并不是纯净的水 大气腐蚀的三种类型 （1）电化学腐蚀过程； （2）阴极过程: 氧分子还原反应占主要地位； O2+ H2O + 4e ? 4OH— （3）大气腐蚀主要受阳极极化控制； （4）腐蚀产物性质对大气腐蚀过程有重要影响。 6FeOOH + 2e ? 3Fe3O4 +2H2O + 2OH- （2）气候条件： 湿度 ；降水量 ；温度 ；日照量 佛罗里达暴晒场 佛罗里达暴晒场始建于1931年，占地90000m2，是目前世界上占地面积和规模最大的暴晒场。各种试验台架一万余台，试样百余万件。 佛罗里达暴晒场 运试件的集装箱车 亚利桑那暴晒场 ATLAS公司在美国的另一大暴晒厂——亚利桑那暴晒场，地处中西部沙漠边缘，位于凤凰城北50Km处. 该试验场建于1948年，占地50000㎡。 亚利桑那暴晒场 程序是太阳追踪集光性暴露加速实验装置可三维方向运转。由季节变化可自动调节反射角与地面的夹角（俯仰角）。装置可旋转，有东到西追踪太阳。 亚利桑那暴晒场 放置型太阳光加速暴露实验装置，可随季节自动调节反射板与地面夹角。反射板由特殊材料制作，追求最高反射效率，目前由十块板集光反射，加速倍率7。（理论上可接近10倍） 亚利桑那暴晒场 加速暴露实验装置反光板 日本铫子暴晒场 日本铫子暴晒场始建于1970年，面积39000㎡，是日本最大的环境暴晒试验场，但其规模均小于ATLAS的两个大型暴晒场。 日本塔巴伊公司福知山市环境试验中心 世界上最大的环境试验设备制造厂，塔巴伊的环境研究中心的室内加速试验中心，有各类加速环境试验设备50多台，几乎能模拟各种自然环境。 全国材料环境腐蚀试验网站 思考题1 什么叫相对湿度? 在相对湿度小于100％时，金属表面上为什么会形成水膜? 思考题2 比较一个盛水的铁锅和一个表面有一层水膜的铁锅，哪一个先生锈？为什么？ 思考题3 为什么说大气腐蚀是电化学腐蚀过程？ 思考题4 为什么说潮大气腐蚀受阳极极化控制？ 思考题5 SO2为什么会加速铁的大气腐蚀? 15.什么是腐蚀电位？试用混合电位理论说明氧化剂对腐蚀电位和腐蚀速度的影响。 答：当一个孤立的电极上同时进行两个电极反应时，平衡电位较高的电极反应则按阴极反应的方向进行，平衡电位较低的电极反应则按阳极反应的方向进行，如果阳极反应释放的电子全部被阴极反应所抵消，则称这两个电极反应为耦合的电极反应。耦合的电极反应的电位既不是阳极反应的平衡电位，也不是阴极反应的平衡电位，而是位于两电极反应的平衡电位之间，这一电位就是这一对耦合的电极反应的混合电位。在金属腐蚀学中就是腐蚀电位。这是一种非平衡电位。如图所示。 在金属腐蚀学中，混合电位通常称为金属的自腐蚀电位或腐蚀电位，以Ec表示。也称为自然电位、稳定电位、静止电位。 16．试用混合电位理论说明铜在含氧酸和氰化物中的腐蚀行为。 铜在含氧酸中发生氧去极化腐蚀，阴极反应：O2 + 4H+ + 2e → H2O 因为：Cu→Cu2+ +2e，Ee0=0.3419V， Cu→Cu+ +2e，Ee0=0.522V 所以，阳极反应为Cu→Cu2+ +2e 铜在氰化物中，由于Cu2+离子浓度的降低，平衡电位负移，使铜的腐蚀速度增加。 玻璃下暴露实验装置 IP/DP BOX方法，此方法有风扇通风控制温度低于设定的最高温度。 佛罗里达玻璃下暴露试验装置 佛罗里达暴场黑箱暴露装置 黑箱暴露装置试样安放槽 佛罗里达暴晒场建筑材料暴露试验（垂直挂样） 铫子暴晒场建筑材料暴露试验 卫星接收天线试样暴露 混凝土钢梁暴露试验 木板涂料试样（佛罗里达暴晒场） 地毯试样（佛罗里达暴晒场） 铝型材试样水平放置试验 （佛罗里达暴晒场） 隔热层材料试样 （佛罗里达暴晒场） 铝型材试样（铫子暴晒场） 汽车挡风玻璃试样（佛罗里达暴晒场） 汽车保险杠试样（佛罗里达暴晒场） 有机玻璃试样（铫子暴晒场） 高分子材料试样（铫子暴晒场） 照片试样（佛罗里达暴晒场） 电偶件试样（铫子暴晒场） 游泳池水处理装置暴露试验 （佛罗里达暴晒场） 太阳能电池板试样（铫子暴晒场） 高分子材料试样（铫子暴晒场） 整座房子暴露试验（亚利桑那暴晒场） 整车试样（佛罗里达Blount岛 暴晒场） 有机涂层试样（佛罗里达暴晒场） 水平5度