《电化学腐蚀与防护》课件.pptVIP

*******************电化学腐蚀与防护金属腐蚀是指金属与周围环境相互作用，发生化学或电化学反应，导致金属材料破坏的过程。电化学腐蚀是一种普遍的腐蚀形式，通常发生在金属表面与电解质溶液接触的情况下。课程介绍课程目标本课程旨在帮助学生深入理解电化学腐蚀的原理，并掌握有效的腐蚀防护方法。课程内容课程内容涵盖电化学腐蚀的概念、腐蚀的影响因素、腐蚀的检测方法以及常见的腐蚀防护技术。课程安排课程将以课堂讲授、案例分析、实验演示等形式进行，并结合实际应用场景进行讲解。电化学腐蚀的概念电化学腐蚀是一种常见的腐蚀形式，它涉及金属与电解质溶液之间的化学反应。该反应导致金属表面发生氧化，形成金属氧化物或盐类，进而导致金属材料的损坏。腐蚀的影响因素环境因素环境的酸碱度、湿度、温度和氧气浓度等因素都会影响腐蚀速率。材料因素金属的纯度、晶粒大小、表面状态等因素都会影响腐蚀速率。电解质因素电解质的浓度、类型和流动性等因素都会影响腐蚀速率。应力因素金属的应力状态也会影响腐蚀速率，例如拉伸应力会加速腐蚀。金属的电化学腐蚀过程1阳极反应金属原子失去电子，形成金属离子，进入溶液。2阴极反应溶液中的氢离子或氧气获得电子，发生还原反应，生成氢气或氢氧根离子。3电子流动从阳极流向阴极，形成闭合回路，完成腐蚀过程。电极电位与腐蚀倾向电极电位是指金属在特定电解质溶液中相对于标准氢电极的电位差。电极电位越高，金属越容易失去电子，腐蚀倾向越大。电极电位越低，金属越不容易失去电子，腐蚀倾向越小。电化学腐蚀反应氧化还原反应电化学腐蚀是一个氧化还原反应，金属失去电子被氧化，形成金属离子，并与周围环境中的物质发生反应。电子转移金属表面与电解质溶液接触时，电子从金属表面转移到电解质溶液中，形成电流。电子转移导致金属被氧化。腐蚀产物金属被氧化后，会生成腐蚀产物，例如氧化物、氢氧化物或盐类，这些产物通常附着在金属表面，加速腐蚀过程。阳极和阴极反应阳极反应金属原子失去电子，形成金属离子，进入溶液。阴极反应溶液中的氢离子或氧气获得电子，生成氢气或氢氧根离子。腐蚀电池与电位差腐蚀电池电位差金属材料内部存在电位差异不同金属材料的电极电位存在差异形成微电池，产生电流电位差越大，腐蚀速率越快电位高的区域是阴极腐蚀倾向高的金属，电位更负电位低的区域是阳极腐蚀倾向低的金属，电位更正腐蚀电池是金属材料表面形成的微电池，由于不同金属的电极电位差异，导致电流流过，加速腐蚀。局部腐蚀与均匀腐蚀11.均匀腐蚀金属表面发生均匀腐蚀时，腐蚀速率在整个表面上基本一致。22.局部腐蚀金属表面发生局部腐蚀时，腐蚀集中在某些特定区域，腐蚀速率远高于其他区域。33.腐蚀类型局部腐蚀包括点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀开裂等，对金属材料的破坏性更大。44.腐蚀防护针对不同类型的腐蚀，需要采用不同的防护措施，以有效地保护金属材料。影响腐蚀的环境因素温度温度升高，反应速度加快，腐蚀速率提高。pH值酸性或碱性环境，会导致金属腐蚀加剧。氧气含量氧气是腐蚀过程中的氧化剂，含量越高腐蚀越严重。电解质电解质的存在，可以促进金属的电化学腐蚀。钢铁金属的电化学腐蚀铁的腐蚀钢铁在潮湿空气或水中，会发生电化学腐蚀，形成铁锈。结构破坏铁锈体积膨胀，造成钢结构强度下降，甚至坍塌。管道腐蚀钢铁管道发生腐蚀，导致泄漏，造成安全隐患。防护措施通过涂层、电化学保护等手段防止钢铁腐蚀。铜及其合金的腐蚀氧化腐蚀铜在空气中易氧化，形成一层氧化铜薄膜。铜绿的形成在潮湿的环境中，铜与空气中的二氧化碳和水反应生成铜绿，即碱式碳酸铜。合金的影响铜合金中加入其他金属，如锡、锌、镍，会改变其腐蚀性能，影响其抗腐蚀性。腐蚀环境酸性、碱性或含盐的环境会加速铜的腐蚀。铝及其合金的腐蚀氧化膜铝表面形成氧化膜，保护铝免受腐蚀。酸性环境酸性环境会破坏氧化膜，导致铝腐蚀。盐类溶液盐类溶液会加速铝的电化学腐蚀。钛及其合金的腐蚀耐腐蚀性钛及其合金具有优异的耐腐蚀性能，在许多腐蚀性环境中表现出色。它们对大多数酸、碱和盐类溶液具有良好的抗腐蚀性。耐高温钛及其合金具有良好的耐高温性能，可在高温环境中保持其机械强度和耐腐蚀性。它们常用于航空航天、石油化工等领域。常见金属材料的选择与使用11.腐蚀环境考虑腐蚀介质、温度、压力等因素。例如，酸性环境需要耐酸材料。22.机械性能根据应用需求选择合适的强度、硬度、韧性等性能。33.加工性能可焊性、可加工性、可塑性等加工性能影响材料的使用范围。44.成本和供应综合考