腐蚀与防腐综合复习资料1

一、判断题

   1、腐蚀原电池和原电池的本质区别是前者不对外做功。（  对  ）

   2、两种不同金属互相接触即可引起接触腐蚀。（  错  ）

   3、可以用金属的腐蚀电流密度的大小表示金属的腐蚀速度。（ 对  ）

   4、发生腐蚀的部位是腐蚀原电池的阳极。（  对  ）

   5、非平衡电极电位是指只发生一对电极反应时所建立的稳定电位。（  错  ）

   6、宏电池是其电极的阴阳极能用肉眼辨认的腐蚀电池。（  对  ）

   7、电化学极化的实质是电极反应速度大于电子转移速度。（ 错   ）

   8、去极化作用对减小腐蚀速度有利。（  错  ）

   9、在土壤中，由于氧浓差腐蚀电池的作用，通常埋地钢管在管子的下部发生腐蚀。（  对  ）

  10、阴极保护系统中的辅助电极为阴极。（  错  ）

  11、阳极保护适合在强氧化性介质中的构件的保护。（ 对   ）

  12、相同条件下，有限长的管路的保护比无限长的保护要长。（  对  ）

  13、如果绝缘层质量不好，则所需保护电流越大。（  对  ）

  14、阳极保护适用于极大多数金属材料，而阴极保护只适用于活化-钝化金属。（  错  ）

  15、镀锌钢管中的镀锌层是阳极覆盖层。（  对  ）

  16、阳极保护可用于活化－钝化金属的电化学腐蚀保护。（  对  ） 

  17、高硅铸铁通常作为牺牲阳极材料。（ 错   ） 

  18、钝化膜型缓蚀剂属于危险型缓蚀剂。（  对  ） 

  19、防腐绝缘层是一种消极的防腐措施，而电化学保护是一种积极的防腐措施。（  对  ）   

  20、致钝电流越小越好。（ 错  ） 

  21、缓蚀剂一般不适用于高温环境，通常在150℃以下适用。（  对  ） 

  22、保护长度也与绝缘层质量有关。（  对  ） 

  23、电化学腐蚀的特点之一是有电流产生。（  对  ） 

  24、阴极总是进行氧化反应，阳极总是进行还原反应。（  对  ） 

  25、金属的交换电流密度越小，说明电极反应越易进行。（  错  ） 

  26、非平衡电极电位可以用能斯特公式进行计算。（ 错   ） 

  27、活化极化的实质是电子转移速度大于电极反应速度。（  对  ）                        

  28、极化曲线越平缓，说明电极反应过程中的障碍越大。（  对  ）                       

  29、由于氧电极的电极电位比氢电极的电极电位高，所以吸氧腐蚀比析氢腐蚀更为常见。（    ）

  30、金属钝化是金属内部和表面都失去了化学活性。（ 错  ）       

 31、在腐蚀原电池中阴极进行的是氧化反应，阳极发生的是还原反应。（  对  ）

  32、金属的交换电流密度越大，说明电极反应越易进行。（  错  ）

  33、平衡电极电位是指只发生一对电极反应时所建立的稳定电位。（  错 ）

  34、极化的实质是电极反应过程发生了某些障碍。（  错  ）

  35、腐蚀电位是一个混合电位，数值低于阳极电位。（  对  ）

  36、金属钝化是金属表面失去了化学活性。（  对  ）

  37、一块有杂质的金属置于电解质溶液中，不会组成腐蚀原电池，因为没有阴极、阳极。（  错  ）

  38、阳极极化中，阳极过程是金属失去电子而溶解成水化离子的过程，在腐蚀原电池中金属失掉的电子迅速地由阳极流到阴极，但是电子地转移速度却跟不上金属地溶解速度，即。（ 对   ）

  39、阴极保护适用于极大多数金属材料。（  错  ）

  40、高硅铸铁通常作为牺牲阳极材料。（ 对   ）

  41、缓蚀剂是一种使腐蚀速度增加的物质。（  错  ）

  42、阳极保护与金属的钝性有密切的关系。（ 对   ）

  43、从理论上讲，外加电流密度合适时，被保护金属可以完全停止电化学腐蚀。（  错  ）

  44、所需保护电流的大小与绝缘层质量的好坏无关。（ 错   ）

  45、杂散电流引起埋地管道发生的腐蚀实质上属于电解腐蚀。（   对 ）

46、在腐蚀原电池中阳极进行氧化反应，阴极进行还原反应。（ 对 ）

47、微电池是其电极的阴阳极能用肉眼辨认的腐蚀电池。（ 错 ）

48、发生腐蚀的部位是腐蚀原电池的阴极。（ 对 ）

49、平衡电极电位可以通过计算得到，非平衡电极电位只能通过测量得到。（ 对 ）

50、电化学极化的实质是电子迁移速度大于电极反应速度。（ 错 ）

51、吸氧腐蚀是指以氧分子的还原反应为阴极过程的腐蚀。（ 错 ）

52、SCE是饱和Cu/CuSO4电极电位的英文缩写。（ 错 ）

53、比氢标电极电位低为负电性金属，负电性越强，离子化越大，腐蚀趋势越严重。（ 对 ）

54、钝性的增加与金属电极电位朝正方向移动这两者之间具有直接的联系。（ 对 ）

55、氧浓差电池中，位于高氧浓度区域的金属为阳极，位于低氧浓度区域的金属为阴极。（ 错 ）

56、在土壤中，由于氧浓差腐蚀电池的作用，通常埋地钢管在管子的下部发生腐蚀。（ 对 ）

57、阳极保护适合在强氧化性介质中的构件的保护。（ 对 ）

58、阴极缓蚀剂不但可以增大阴极的面积，而且还可以改变阳极的面积。（ 错 ）

59、钝化膜型缓蚀剂属于危险型缓蚀剂。（ 对 ）

60、在同样条件下，有限长管路所需的外加电流比无限长管路的要大。（ 对 ）

二、填空题

1、镀锌钢管表面的镀层不连续，在海洋大气的腐蚀环境中，腐蚀原电池的阳极是 镀锌刚   ，阴极是 钢管_ 。

   2、氧去极化的阴极过程可以分为两个基本环节：  氧向金属表面的输送过程 和 氧离子化反应过程

   3、去除钝化膜的方法大体可以分为  机械清除  和  溶解清除  两种。

   4、金属/溶液界面上的双电层是由  紧密层  和  分散层  两大部分组成的。

   5、目前为大多数人所接受的解释金属钝化现象的主要理论有两种，即为 吸附理论_ 和 成相膜理论 

   6、浓差电池有 _离子浓差电池 和 电极浓差电池 _ 两种形式。

   7、列举四种常见的局部腐蚀 斑状腐蚀 、 局部腐蚀 、 缝隙腐蚀 和 受载下的腐蚀

   8、根据缓蚀剂作用所形成膜的类型，将缓蚀剂分为 钝化膜型缓蚀剂、沉淀膜型缓蚀剂和吸附膜型缓 蚀剂.等三种类型。

9、在电极表面由于电流通过生成了使欧姆电阻增加的物质，因此而产生极化现象称为 电阻超电压 。

   10、金属表面覆盖层能起到 装饰 、 耐磨损 及 防腐蚀  等作用。

   11、石油沥青防腐层的最小厚度分别为：普通级 4mm 、 加强级  5.5mm 和特加强级 7mm 。

12、缓蚀剂的主要性能参数为 缓蚀效率  和  缓蚀剂的后效性能 。

   13、衡量牺牲阳极的质量指标是: 阳极开路电位 、 管道自然电位 、 阳极工作电位 。

   14、 维钝电流密度  表示了阳极保护正常操作时耗用电流的多少，同时也决定了金属在阳极保护时的腐蚀速度。

   15、金属的电极电位朝 正 值方向移动是引起钝化得原因。

   16、金属/溶液界面上的双电层是由  紧密层  和  分散层  两大部分组成的。

   17、在电极表面由于电流通过生成了使欧姆电阻增加的物质，因此而产生极化现象称为  电阻极化  。

   18、铝和不锈钢等金属在中是借助于  钝化  而耐蚀的。

   19、极化可以  减慢 金属腐蚀速度。

   20、利用比被保护部件的电位更  负  的金属或合金制成的牺牲的阳极，从而使被保护的部件发生  阴极极化  ，达到减缓腐蚀的目的，称为牺牲阳极保护。

三、选择题

   1、在电解质溶液中，单一电极建立的电极电位是：   A    。

A．平衡电极电位            B．非平衡电极电位        C．腐蚀电位

   2、CSE是    A   的英文缩写。

A．饱和Cu/CuSO4电极        B．饱和甘汞电极            C．标准氢电极

   3、下列说法哪个是正确的    A   。

A．局部腐蚀是由微腐蚀电池作用的结果

B．均匀腐蚀是由微腐蚀电池作用的结果

C．均匀腐蚀条件下，整个表面既是阳极又是阴极

   4、外加电流阴极保护中，所谓无限长管道是指   C    。

A．管道全线上有若干个阴极保护站，两段无绝缘法兰

B．管道全线上只有一个阴极保护站，两段有绝缘法兰

C．管道全线上只有一个阴极保护站，两段无绝缘法兰

   5、应用阳极保护时，一般要求稳定钝化区电位范围不小于：  A     。

A．50 mV                B．500 mV                C．200 mV

   6、不是引起金属钝化的因素的是   A    。

A．外加阳极电流      

B．强氧化剂      

C．弱酸

   7、下列组合形成双电层结构不和另外两种相同的是   B    。

A．锌在酸中

B．镁在碱中

C．铜在盐中

  8、电动序是按平衡电极电位的代数值按    A   的顺序排列的表。

A．从小到大；

B．从大到小

  9、石油沥青防腐层的加强级对应    B    。

A．三油三布

B．四油四布

C．五油五布

  10、在以下三种牺牲阳极中，哪一种材料的电极电位最负？   C    

A．镁

B．铝

C．锌

四、简答题

   1、极化使阴极电位向何方向偏移？为什么？

答：阴极极化使阴极电极电位向负方向偏移，所谓，极化，是指电流通过电极时，电极电位偏离其平衡电位的现象，电极通过的电流密度越大，电极电位偏离平衡电极电位的绝对值就越大，故阴极必然向负方向移动。

2、根据E－PH图在腐蚀中的应用，说明铁的防腐措施。

答：1 覆盖保护--物理方法 　 在金属表面覆盖保护层。例如，在金属表面涂漆、电镀或用化学方法形成致密耐腐蚀的氧化膜等。 2 改变结构--化学方法 　 改变金属的内部结构。例如，把铬、镍加入普通钢中制成不锈钢。 3 电化学保护--化学方法 　　电化学保。因为金属单质不能得电子，只要把被保护的金属做电化学装置发生还原反应的一极——阴极，就能使引起金属电化腐蚀的原电池反应消除。

3、宏电池共有的类型。

 答：主要有一次性电池、二次电池和汽车电池。一次性电池包括纽扣电池、普通锌锰干电池和碱电池，一次性电池多含汞。二次电池主要指充电电池，其中含有重金属镉。汽车废电池中含有酸和 重金属铅。

4、用腐蚀极化图说明阴极保护的基本原理。

答：牺牲阳极阴极保护是将活性不同的两种金属连接后，处于同一电解质中，活性强的金属失去电子，受到腐蚀，活性差的金属得到电子受到保护。由于在这一过程中，活性强的金属被腐蚀，所以称为牺牲阳极阴极保护。

5、陈述干扰防护工程总体设计思想和原则。

答：（有时间可多写点，没时间答下面的小标题的内容）

6、试用腐蚀极化图说明阳极保护的基本原理。

7、为什么阳极型缓蚀剂有“危险型缓蚀剂”之称？

 答：据缓蚀剂对电化学腐蚀的控制部位可以将缓蚀剂分为阳极型缓蚀剂、 阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂。

阳极型缓蚀剂多为无机强氧化剂，如铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、亚盐、硼酸盐等。它们的作用是在金属表面阳极区与金属离子作用， 生成氧化物或氢氧化物氧化膜覆盖在阳极上形成保护膜抑制金属向水中溶解钝化阳极。例如，中性介质中的铬酸盐与亚盐。一些非氧化型的缓蚀剂， 例如苯甲酸盐、正磷酸盐、硅酸盐等在中性介质中，只有与溶解氧并存，才起到阳极抑制剂的作用。硅酸盐也可归到此类，它也是通过抑制腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀目的的。

阳极型缓蚀剂要求有较高的浓度，以使全部阳极都被钝化，一旦剂量不足，将在未被钝化的部位造成点蚀。

因该型缓蚀剂有较强的腐蚀作用，故有“危险型缓蚀剂”之称，需特别标清“危险性”。

8、极化使阴极电位向何方向偏移？为什么？ 

答：阴极极化使阴极电极电位向负方向偏移,所谓,极化,是指电流通过电极时,电极电位偏离其平衡电位的现象,电极通过的电流密度越大,电极电位偏离平衡电极电位的绝对值就越大,故阴极必然向负方向移动。

9、画出具有活化/钝化转变行为的金属阳极极化曲线的示意图，并对曲线中的各区加以说明。

 答：（图没找到：（）由图可知，从金属的开路电势O起，随着电势逐渐升高，电流迅速增大，在D点达到最大值。电势继续升高，电流却开始大幅度下降，到达C点后，电流保持一个很小的数值，而且在CD电势范围内电势急剧增加，电流几乎不随电势而改变。超过D点后，电流又随电势升高而增大。因此，可将此阳极极化曲线划分成几个不同的区段： 1、活性溶解区AB段金属进行正常的阳极溶解，溶解速度受活化极化控制，其中直线部分为Tafel直线。 2、活化—钝化过渡区BC段 点B对应的电势称为初始钝化电势 pp（Primary PassivePotential），也叫致钝电势。点B对应的临界电流密度称为致钝电流密度，用ipp表示。因为一旦电流密度超过ipp，电势大于 pp，金属就开始钝化，此时电流密度急剧降低。但BC段为活化—钝化过渡区，在此电势区间，金属表面状态发生急剧变化，并处于不稳定状态。 3、稳定钝化区CD 当电势达到C点后，金属转入完全钝态，通常把这点的电势称为初始稳态钝化电势甲 p。CD电势范围内的电流密度通常很小，在μA/cm-2数量级，而且几乎不随电势变化。这一微小的电流密度称为维钝电流密度ip。维钝电流密度很小，反映了金属在钝态下的溶解速度很小。 4、过钝化区DE段 电势超过D点后电流密度又开始增大。D点的电势称为过钝化电势 tp（Tmnspassive Potential）。此电势区段电流密度又增大了，通常是由于形成了可溶性的高价金属离子，如不锈钢在此区段因有高价铬离子形成，引起钝化膜的破坏，使金属又发生了腐蚀。 5、氧析出区EF段 当达到氧的析出电势后，电流密度增大，这是由于氧的析出反应造成的。对于某些体系，不存在DE过钝化区，直接达到EF析氧区。 

10、在充气运动的海水中，铜、18-8不锈钢（钝态）和18-8不锈钢（活态）的电位（SCE）。分别为-0.28v、-0.08v和-0.53v。试说明在这样的海水中的不锈钢外壳上用铜作加固条是不许可的。

答：1.氯离子是少数几种可以穿透不锈钢表面铬氧化膜而对不锈钢基体铁元素造成影响的东西，而海水中最不缺少的就是氯离子；所以不锈钢过海水一样会锈的。 2.不锈钢在海水中的抵抗力还不如油漆，并且油漆是可以经常刷新的，成本又低； 3.不锈钢单价成本很高，做船需要的大量不锈钢不是要让造船厂倒闭么；且不锈钢不容易采用铸压成型等方式做成大型零部件；

11、简述牺牲阳极保护的设计过程。

 答：是利用原电池的原理，防止金属腐蚀的方法。具体方法是将还原性强的金属作为保护极，与被保护的金属相连构成原电池，还原性强的金属将作为负极发生氧化还原反应而牺牲消耗，被保护的金属作为作为正极，免于被腐蚀。这种方法是消耗牺牲了作为阳极（原电池的负极）的金属，保护了阴极（原电池的正极）金属。因此称作牺牲阳极保。通俗地说就是利用阳极金属的腐蚀来保护阴极金属减缓腐蚀，进一步的深入理解需要理解以下概念： 1 原电池腐蚀的原理 两种不同电位的金属相互接触并暴露在水环境中，就产生电化学腐蚀，因为这两种不同电位的金属构成了一个微原电池。结果电位较负的贱金属腐蚀加速，电位较正的贵金属腐蚀率减缓。例如当金属铜和金属铁在水中接触时，铁比铜的还原性强，为阳极，被腐蚀。铜比铁的还原性弱，为阴极，不被腐蚀。这种腐蚀现象叫做原电池腐蚀。 2 牺牲阳极保护的应用 牺牲阳极保护技术在许多设备结构、工程建和设施工中，防止或减缓钢铁等金属材料的腐蚀应用非常广泛，诸如石油、石化、天然气输送管道和贮罐，港口、桥梁、船舰、海底电缆管道，水处理厂、石化厂、炼油厂、水闸、水库等设备，施工和运转过程都需要考虑和进行牺牲阳极来保护设备、管道、闸门、船舰等。牺牲阳极保护是一项系统工程，需要进行详细工程计算、阳极金属材料选取，搭配方式等设计施工，才能达到最佳的阳极牺牲保护阴极设备、管道等设施减缓腐蚀，安全延长使用寿命。

  12、阳极保护是使金属改变电位而达到稳定的钝态。可以采用哪些方法来达到这个目的。

 答：阳极保护是利用阳极极化电流使金属处于稳定的钝态,其保护系统类似于外加电流阴极保护系统,只是极化电流的方向相反。只有具有活化- 钝化转变的腐蚀体系才能采用阳极保护技术,例如浓硫酸贮罐、氨水贮槽等。在某些电解质溶液中,将可钝化的被保护金属作为阳极,施加外部电流进行阳极极化到某一电位范围,使之生成钝化膜以减少或防止金属腐蚀的方法