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《材料腐蚀与防护》思考题


《材料腐蚀与防护》思考题 第一章绪论 何谓腐蚀?为何提出几种不同的腐蚀定义? 表示均匀腐蚀速度的方法有哪些?它们之间有何联系? 镁在海水中的腐蚀速度为 1.45g/m2.d, 问每年腐蚀多厚?若铅以这个速度腐蚀,其 ? 深 (mm/a)多大? 已知铁在介质中的腐蚀电流密度为 0.1mA/cm2, 求其腐蚀速度?失和?深。 问铁在此介质中 是否耐蚀? 第二章电化学腐蚀热力学 如何根据热力学数据判断金属腐蚀的倾向?如何使用电极电势判断金属腐蚀的倾向? 何谓电势-pH 图?举例说明它在腐蚀研究中的用途及其局限性。 何谓腐蚀电池?有哪些类型?举例说明可能引起的腐蚀种类。 金属化学腐蚀与电化学腐蚀的基本区别是什么? a)计算 Zn 在 0.3mol/LZnSO4 溶液中的电解电势(相对于 SHE) 。 b) 将你的答案换成相对于 SCE 的电势值。 当银浸在 pH=9 的充空气的 KCN 溶液中,CN-的活度为 1.0 和 Ag(CN)2-的活度为 0.001 时,银 是否会发生析氢腐蚀? Zn 浸在 CuCl2 溶液中将发生什么反应?当 Zn2+/Cu2+的活度比是多少时此反应将停止? 第三章电化学腐蚀反应动力学 从腐蚀电池出发,分析影响电化学腐蚀速度的主要因素。 在活化极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么? 浓差极化控制下决定腐蚀速度的主要因素是什么? 混合电位理论的基本假说是什么?它在哪方面补充、取代或发展了经典微电池腐蚀理论? 何谓腐蚀极化图?举例说明其应用。 试用腐蚀极化图说明电化学腐蚀的几种控制因素以及控制程度的计算方法。 何谓腐蚀电势?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。 铁电极在 pH=4.0 的电解液中以 0.001A/cm2 的电流密度阴极化到电势-0.916V(相对 1mol/L 甘汞电极)时的氢过电势是多少? Cu2+离子从 0.2mol/LCuSO4 溶液中沉积到 Cu 电极上的电势为-0.180V (相对 1mol/L 甘汞电极) , 计算该电极的极化值。该电极发生的是阴极极化还是阳极极化? 碳钢在 pH=2 的除去空气的溶液中,腐蚀电势为-0.64V(相对饱和 Cu-CuSO4 电极) 。对于同 样的钢的氢过电势(单位为 V)遵循下列关系:(=0.7+0.1lg?,式中?单位为 A/cm2。假定 所有的钢表面近似的作为阴极,计算腐蚀速度(以 mm/a 为单位) 。 第四章析氢腐蚀与吸氧腐蚀 在稀酸中工业锌为什么比纯锌腐蚀速度快?酸中若含有 Pb2+离子为什么会降低锌的腐蚀速 度? 说明影响析氢腐蚀的主要因素及防止方法,并解释其理由。 影响吸氧腐蚀的主要因素是什么?为什么? 假定所有的 Zn 表面起阴极作用,Tafel 斜率为±0.10V,Zn 和 H2 在 Zn 上的交换电流密度分 别为 0.1 和 10-4A/m2,求 Zn 在 1mol/L 盐酸中的腐蚀电势和腐蚀速度(以 mm/a 为单位) 。 计算纯铜与含质量分数为 30%锌的铜合金在非含氧酸中的腐蚀速度比。 第五章金属的钝化

画出金属的阳极钝化曲线,并说明该曲线上各特性区和特性点的物理意义。 衡量金属钝化性能好坏的电化学参数是什么? 何谓过钝化现象?过钝化对金属的腐蚀有何影响? 4 金属自钝化必须满足的两个条件是什么? 5 试用成相膜理论、吸附膜理论解释金属的钝化现象,并比较两种理论的不同之处。 第六章局部腐蚀 点蚀产生的条件和诱发因素是什么? 简要阐述点蚀机理及防止措施。 铁铬合金在质量分数为 3.5%NaCl 水溶液中遭受点蚀时,其蚀孔为什么会成为较深的坑? 从电化学保护的观点论述铁基体上多层镍铬镀层体系的耐蚀性。 什么是电偶腐蚀?用混合电势理论阐述其基本原理。 铁板上装铜铆钉浸入海水,铁的腐蚀为何增加不多? 白铁(铁上镀锌)制成的容器为什么不宜用来盛沸水? 何谓晶间腐蚀、石墨化腐蚀、选择性腐蚀?这些腐蚀各有何特点? 哪些金属材料易产生选择性腐蚀?阐述黄铜脱锌的机理和防止办法。 根据贫 Cr 理论指出合金元素 Cr、Ni、C、Ti、Nb 等对奥氏体不锈钢抗晶间腐蚀的作用及它 们之间的相互关系。 暴露于海水的 18-8 不锈钢中的一个蚀坑以每年 0.5cm 的深度增长,这个速度相当于蚀坑底 部流过多大的平均电流密度? 5 个铁铆钉,每个的总暴露面积为 3.2cm2,插入暴露面积为 7430cm2 的铜板中,此板浸入 一充空气的搅拌着的电解液中。已知该溶液中未铆接时铁以 0.165mm/a 的速度腐蚀。 试问铆接后铁铆钉的腐蚀速度为多大(以 mm/a 计)? 若同样尺寸的 5 个铜铆钉插入同样尺寸的铁板,问铁板的腐蚀速度多大? 第七章应力作用下的腐蚀 比较应力腐蚀断裂、氢损伤和腐蚀疲劳在产生条件上各有何特点? 应力腐蚀断裂有何特征?防止应力腐蚀断裂的主要措施有哪些? 金属中的氢是怎么来的?在金属中以什么形式存在? 何谓疲劳腐蚀,试述疲劳腐蚀机理 第八章金属在自然环境中的腐蚀与防护 为什么说大气腐蚀属于电化学腐蚀的范畴? 影响大气腐蚀的主要因素有哪些?SO2 和固体尘粒为什么会加速大气腐蚀? 在大气中长期暴露的钢材,其腐蚀速度逐渐变慢,请叙述其变慢的原因。 海水腐蚀的主要特点是什么?与海水的组成和性质有何关系? 阐述土壤腐蚀的特点及其电极过程控制因素。 土壤中细菌和杂散电流为什么会引起土壤中金属的腐蚀?如何控制这两种腐蚀? 金属构件埋设在粘土处比埋设在沙土处的腐蚀速度为什么严重些? 第九章高温腐蚀 如何判断高温下氧化膜的稳定性? 决定金属氧化膜的完整性的条件是什么?金属氧化膜的保护性取决于哪些重要因素? 金属氧化膜生长的动力学有哪几种主要规律?每种氧化的控制过程是什么? 试用 Wagner 氧化膜生长模型推导金属高温氧化的抛物线动力学规律,并用导出结果对氧化 过程进行分析,指出该理论的指导意义。 提高合金抗氧化性能的途径有那些? 纯镍在 1000℃氧气氛中遵循抛物线氧化规律,常数 K=39×10-12cm2/s,如这种关系不受氧化

膜厚度的影响,试计算使悬挂在此气氛中 0.1cm 厚镍板全部氧化所需要多少年? 第十章金属材料的耐蚀性 1.利用合金化提高金属耐蚀性的途径有哪些? 2.简述金属耐蚀合金化机理。 3.试比较铁在氧化性酸和非氧化性酸中的腐蚀规律。 4.耐候钢的主要合金成分是什么?其耐大气腐蚀的主要原因是什么? 5.不锈钢的主要腐蚀类型有哪些?简述其腐蚀原理。 6.黄铜的主要腐蚀形态是什么?说明腐蚀原因、机理和预防方法。


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