过程装备腐蚀与防护试卷1及部分答案
时间:2025-02-27
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第一大题 填空题 (每空1分,共10分)
1.在中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( )。
2.缝隙腐蚀的起因为:( )。
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( )。
4.析氢腐蚀的腐蚀速度主要取决于( )。
5.电化学腐蚀中产生的极化作用有电化学极化、 ( )和膜阻极化。
6.电化学保护中阴极保护可分为电保护和( )。
7.金属钝化理论可用薄膜理论和( )来解释。
8.单向合金的耐蚀能力与固溶体成分的特殊关系符合( )。
9.应力腐蚀断裂是金属在( )的共同作用下产生的破坏。
10.产生严重大气腐蚀的条件是:( ) 第二大题 名词解释题 (每题2分,共10分)
1.电化学腐蚀:电化学腐蚀就是铁和氧形成两个电极,组成腐蚀原电池。因为铁的电极电位总比氧的电极电位低,所以铁是阳极,遭到腐蚀。特征是在发生氧腐蚀的表面会形成许多直径不等的小鼓包,次层是黑色粉末状溃疡腐蚀坑陷。(1)析氢腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性
较强时)
电化学腐蚀
负极(Fe):Fe-2eˉ=Fe2+
Fe2++2H2O=Fe(OH)2+2H+
正极(杂质):2H++2eˉ=H2
电池反应:Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑
由于有氢气放出,所以称之为析氢腐蚀。
(2)吸氧腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较弱时)
负极(Fe):Fe-2eˉ=Fe2+
正极:O2+2H2O+4eˉ=4OHˉ
总反应:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
由于吸收氧气,所以也叫吸氧腐蚀。
2.电偶腐蚀:由于一种金属与另一种金属或电子导体构成的腐蚀电池的作用而造成的腐蚀。
3.超电压 :由于作用使阴极电位降低或阳极电位升高,其偏离初始电位的绝对值,称为超电压或极电位。
4.局部腐蚀:又称不均匀腐蚀。金属表面的某些部分的腐蚀。如晶间腐蚀、表面下腐蚀、孔蚀、膜孔型腐蚀等。虽然重量损失比均匀腐蚀小,但因可导致金属结构的不紧密或穿漏现象,故其危险性较大。
5.金属镀层
第三大题 简述题 (每题4分,共16分)
1.简述电化学腐蚀与化学腐蚀的区别。:根据腐蚀的作用原理,可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。两者的区别是当电化学腐蚀发生时,金属表面存在隔离的阴极与阳极,有微小的电流存在于两极之间,单纯的化学腐蚀则不形成微电池。过去认为,高温气体腐蚀(如高温氧化)属于化学腐蚀,但近代概念指出在高温腐蚀中也存在隔离的阳极和阴极区,也有电子和离子的流动。据此,出现了另一种分类:干腐蚀和湿腐蚀。湿腐蚀是指金属在水溶液中的腐蚀,是典型的电化学腐蚀,干腐蚀则是指在干气体(通常是在高温)或非水溶液中的腐蚀。单纯的物理腐蚀,对于金属很少见,对于非金属,则多半产生单纯的化学或物理腐蚀,有时两种作用同时发生。
2.腐蚀电池的特征是什么?它与作为化学电源的原电池的区别在哪里?
3.简述析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别。:析氢腐蚀:要求水膜呈较强酸性,负极:Fe-2e-=Fe2+, 正极:2H++2e-=H2
吸氧腐蚀: 水膜呈极弱酸性、中性或碱性均可,负极:Fe-2e-=Fe2+, 正极:O2+2H2O+4e-=4OH-
4.简述阴极极化产生的原因。
第四大题 论述题 (共46分)
1. 铜电极和铝合金电极分别放入稀盐酸溶液中,有什么现象发生?如果将同时放入稀盐酸溶液中的铜电极和铝合金电极用导线连接,又能观察道什么现象?试解释其原因。 (12分)
2.试画出析氢过程的阴极极化曲线并说明氢的超电压影响因素。(12分)
3.什么是金属的自钝化?阐述产生自钝化的必要条件。(10分)
4.常见的防腐方法有哪些?并简述其机理。(12分)
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