《材料腐蝕與防護》習題與思考題

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1、材料腐蝕與防護》習題與思考題 第一章緒論 1．何謂腐蝕？為何提出幾種不同的腐蝕定義？ 2．表示均勻腐蝕速度的方法有哪些？它們之間有何聯(lián)系？ 3．鎂在海水中的腐蝕速度為1.45g/m2.d,問每年腐蝕多厚？若鉛以這個速度腐蝕，其€深深 （mm/a）多大？ 4. 已知鐵在介質(zhì)中的腐蝕電流密度為O.lmA/cm2,求其腐蝕速度€失和€深。問鐵在此介質(zhì)中失深 是否耐蝕？ 第二章電化學腐蝕熱力學 1. 如何根據(jù)熱力學數(shù)據(jù)判斷金屬腐蝕的傾向？如何使用電極電勢判斷金屬腐蝕的傾向？ 2. 何謂電勢-pH圖？舉例說明它在腐蝕研究中的用途及其局限性。 3. 何謂腐蝕電池？有哪些類型？舉例說明

2、可能引起的腐蝕種類。 4. 金屬化學腐蝕與電化學腐蝕的基本區(qū)別是什么？ 5. a）計算Zn在0.3mol/LZnSO4溶液中的電解電勢（相對于SHE）。b）將你的答案換成相對于SCE的電勢值。 6. 當銀浸在pH=9的充空氣的KCN溶液中，CN-的活度為1.0和Ag（CN）2-的活度為O.OO1時,銀是否會發(fā)生析氫腐蝕？ 7. Zn浸在CuCl2溶液中將發(fā)生什么反應(yīng)？當Zn2+/Cu2+的活度比是多少時此反應(yīng)將停止？ 第三章電化學腐蝕反應(yīng)動力學 1. 從腐蝕電池出發(fā)，分析影響電化學腐蝕速度的主要因素。 2. 在活化極化控制下決定腐蝕速度的主要因素是什么？ 3. 濃差極化控制下決

3、定腐蝕速度的主要因素是什么？ 4. 混合電位理論的基本假說是什么？它在哪方面補充、取代或發(fā)展了經(jīng)典微電池腐蝕理論？ 5. 何謂腐蝕極化圖？舉例說明其應(yīng)用。 6. 試用腐蝕極化圖說明電化學腐蝕的幾種控制因素以及控制程度的計算方法。 7. 何謂腐蝕電勢？試用混合電位理論說明氧化劑對腐蝕電位和腐蝕速度的影響。 8. 鐵電極在pH=4.0的電解液中以0.001A/cm2的電流密度陰極化到電勢-0.916V（相對1mol/L甘汞電極）時的氫過電勢是多少？ 9. Cu2+離子從0.2mol/LCuSO4溶液中沉積到Cu電極上的電勢為-0.180V（相對1mol/L甘汞電極），計算該電極的極化值

4、。該電極發(fā)生的是陰極極化還是陽極極化？ 10. 碳鋼在pH=2的除去空氣的溶液中，腐蝕電勢為-0.64V（相對飽和Cu-CuSO4電極）。對于同樣的鋼的氫過電勢（單位為V）遵循下列關(guān)系：r=0.7+0.1lg,,式中,單位為A/cm2。假定所有的鋼表面近似的作為陰極，計算腐蝕速度（以mm/a為單位）。 第四章析氫腐蝕與吸氧腐蝕 1. 在稀酸中工業(yè)鋅為什么比純鋅腐蝕速度快？酸中若含有Pb2+離子為什么會降低鋅的腐蝕速度？ 2. 說明影響析氫腐蝕的主要因素及防止方法，并解釋其理由。 3．影響吸氧腐蝕的主要因素是什么？為什么？ 4. 假定所有的Zn表面起陰極作用，Tafel斜率為土0.1

5、0V,Zn和H2在Zn上的交換電流密度分別為0.1和10-4Am2，求Zn在1mol/L鹽酸中的腐蝕電勢和腐蝕速度（以mm/a為單位）。 5. 計算純銅與含質(zhì)量分數(shù)為30%鋅的銅合金在非含氧酸中的腐蝕速度比。 第五章金屬的鈍化 1. 畫出金屬的陽極鈍化曲線，并說明該曲線上各特性區(qū)和特性點的物理意義。 2. 衡量金屬鈍化性能好壞的電化學參數(shù)是什么？ 3. 何謂過鈍化現(xiàn)象？過鈍化對金屬的腐蝕有何影響？ 4 金屬自鈍化必須滿足的兩個條件是什么？ 5 試用成相膜理論、吸附膜理論解釋金屬的鈍化現(xiàn)象，并比較兩種理論的不同之處。 第六章局部腐蝕 1. 點蝕產(chǎn)生的條件和誘發(fā)因素是什么？ 2

6、. 簡要闡述點蝕機理及防止措施。 3. 鐵鉻合金在質(zhì)量分數(shù)為3.5%NaCl水溶液中遭受點蝕時，其蝕孔為什么會成為較深的坑？ 4. 從電化學保護的觀點論述鐵基體上多層鎳鉻鍍層體系的耐蝕性。 5. 什么是電偶腐蝕？用混合電勢理論闡述其基本原理。 6. 鐵板上裝銅鉚釘浸入海水，鐵的腐蝕為何增加不多？ 7. 白鐵（鐵上鍍鋅）制成的容器為什么不宜用來盛沸水？ 8. 何謂晶間腐蝕、石墨化腐蝕、選擇性腐蝕？這些腐蝕各有何特點？ 9. 哪些金屬材料易產(chǎn)生選擇性腐蝕？闡述黃銅脫鋅的機理和防止辦法。 10. 根據(jù)貧Cr理論指出合金元素Cr、Ni、C、Ti、Nb等對奧氏體不銹鋼抗晶間腐蝕的作用及它

7、們之間的相互關(guān)系。 11. 暴露于海水的18-8不銹鋼中的一個蝕坑以每年0.5cm的深度增長，這個速度相當于蝕坑底部流過多大的平均電流密度？ 12. 5個鐵鉚釘，每個的總暴露面積為3.2cm2,插入暴露面積為7430cm2的銅板中，此板浸入一充空氣的攪拌著的電解液中。已知該溶液中未鉚接時鐵以0.165mm/a的速度腐蝕。 a）試問鉚接后鐵鉚釘?shù)母g速度為多大（以mm/a計）？ b）若同樣尺寸的5個銅鉚釘插入同樣尺寸的鐵板，問鐵板的腐蝕速度多大？ 第七章應(yīng)力作用下的腐蝕 1. 比較應(yīng)力腐蝕斷裂、氫損傷和腐蝕疲勞在產(chǎn)生條件上各有何特點？ 2. 應(yīng)力腐蝕斷裂有何特征？防止應(yīng)力腐蝕斷裂的

8、主要措施有哪些？ 3. 金屬中的氫是怎么來的？在金屬中以什么形式存在？ 4. 何謂疲勞腐蝕，試述疲勞腐蝕機理 第八章金屬在自然環(huán)境中的腐蝕與防護 1. 為什么說大氣腐蝕屬于電化學腐蝕的范疇？ 2. 影響大氣腐蝕的主要因素有哪些？SO2和固體塵粒為什么會加速大氣腐蝕？ 3. 在大氣中長期暴露的鋼材，其腐蝕速度逐漸變慢，請敘述其變慢的原因。 4．海水腐蝕的主要特點是什么？與海水的組成和性質(zhì)有何關(guān)系？ 5．闡述土壤腐蝕的特點及其電極過程控制因素。 6．土壤中細菌和雜散電流為什么會引起土壤中金屬的腐蝕？如何控制這兩種腐蝕？ 7．金屬構(gòu)件埋設(shè)在粘土處比埋設(shè)在沙土處的腐蝕速度為什么嚴重

9、些？ 第九章高溫腐蝕 1．如何判斷高溫下氧化膜的穩(wěn)定性？ 2．決定金屬氧化膜的完整性的條件是什么？金屬氧化膜的保護性取決于哪些重要因素？ 3．金屬氧化膜生長的動力學有哪幾種主要規(guī)律？每種氧化的控制過程是什么？ 4．試用Wagner氧化膜生長模型推導(dǎo)金屬高溫氧化的拋物線動力學規(guī)律，并用導(dǎo)出結(jié)果對氧化過程進行分析，指出該理論的指導(dǎo)意義。 5．提高合金抗氧化性能的途徑有那些？ 6.純鎳在1000r氧氣氛中遵循拋物線氧化規(guī)律，常數(shù)K=39xl0-i2cm2/s,如這種關(guān)系不受氧化膜厚度的影響，試計算使懸掛在此氣氛中0.1cm厚鎳板全部氧化所需要多少年？ 第十章金屬材料的耐蝕性 1.

10、利用合金化提高金屬耐蝕性的途徑有哪些？ 2. 簡述金屬耐蝕合金化機理。 3. 試比較鐵在氧化性酸和非氧化性酸中的腐蝕規(guī)律。 4. 耐候鋼的主要合金成分是什么？其耐大氣腐蝕的主要原因是什么？ 5. 不銹鋼的主要腐蝕類型有哪些？簡述其腐蝕原理。 6. 黃銅的主要腐蝕形態(tài)是什么？說明腐蝕原因、機理和預(yù)防方法。 第十一章高分子材料的腐蝕 1. 何謂高分子材料的腐蝕？有何主要表現(xiàn)？ 2. 高分子材料的老化應(yīng)如何分類？各有哪些主要形式？ 3. 高聚物的降解和交聯(lián)對其性能有何影響？ 4. 何謂溶脹？線形非晶態(tài)高聚物溶脹層的結(jié)構(gòu)如何？ 5. 選用耐溶劑的高分子材料時應(yīng)依據(jù)哪些原則？舉例說

11、明 6. 高分子材料的環(huán)境應(yīng)力開裂有何特點？ 7. 高分子材料的氧化機理是什么？反應(yīng)分哪幾個階段？ 8. 高分子基復(fù)合材料的腐蝕形式有哪些？試述腐蝕機理。 第十二章腐蝕控制 1. 按緩蝕劑的作用機理，緩蝕劑可分為幾種類型？簡要說明緩蝕電化學原理。 2. 工業(yè)循環(huán)冷卻水經(jīng)常采用的緩蝕劑有哪些？各屬于哪種類型緩蝕劑？舉例說明其緩蝕作用。 3. 兩種陰極保護所采用的輔助陽極材料有和不同？簡要說明其作用。 4. 為了海洋船殼防腐蝕，用一個從鋼船殼伸出鍍鉑鈦的裝置，它的作用是什么？它應(yīng)與蓄電池哪一極相聯(lián)？鋼殼與蓄電池哪一極相聯(lián)？并說明保護原理。 5. 用極化圖說明陰極保護原理，并說明陰極保護的主要參數(shù)，應(yīng)如何選擇這些參數(shù)。 6. 試說明各種金屬涂層（鍍層）的特點。 7. 何謂金屬的磷化？磷化膜有何應(yīng)用？ 8. 試說明涂料涂層的基本組成及作用，并闡述其保護機理。