金属的腐蚀与防护(ppt课件).pptxVIP

金 属 的 腐 蚀 与 防 护 提问： 1、 举出一些常见的金属腐蚀的例子 2、 现在人类使用最多的金属材料是什么? 铁 3 、中国钢产量占世界钢产量的比例，是世界第几 产铁大国? 30% 第一 4 、中国最大的钢铁企业是?宝钢集团 排名世界第6 一、金属的腐蚀 思考：什么是金属的腐蚀?它主要有哪些类型? 金属的腐蚀是指金属或合金跟周围接触到的( 空气 ) 或(液体)进行反应而腐蚀损耗的过程。 实质是金属原子失去电子而被氧化的过程。金属 腐蚀分为化学腐蚀和电化腐蚀。 化学腐蚀是指金属直接跟氧化剂接触被氧化， 影响化学腐蚀的因素：金属的本性、腐蚀介质 的浓度、 温度。 有关的反应方程如下： Fe₃C+O₂——3Fe+CO₂ Fe₃C+CO₂—3Fe+2CO Fe₃C+H₂O —3Fe+CO+H₂ 反应生成的气体离开金属表面， 而碳便从邻近的尚未反应的金 属内部逐渐扩散到这一反应区， 于是金属层中含碳量逐渐减小， 形成了脱碳层(见右图)。钢铁 表面由于脱碳致使硬度减小和 疲劳极限降低。 例如，钢材在常温空气中不腐蚀，而在高温下就容易 被氧化，生成一层氧化皮(由FeO、Fe₂O₃ 、 和Fe₃O₄ 组 成),同时还会发生脱碳现象。这是由于钢铁中的渗 碳体(Fe₃C)被气体介质氧化的结果。 4 又如：铁与Cl₂ 直接反应而腐蚀；钢管被原油中的 含硫化合物腐蚀。 再如：二硫化碳、噻吩、硫醇等也会与金属材料作 用而引起输油管容器和其他设备的化学腐蚀…… a、 电化学腐蚀形成了原电池反应。 b、在研究金属的化学腐蚀中，把发生氧化的部分叫做阳极 (相当于原电池的负极),发生还原的部分叫做阴极(相当 于原电池的正极) 电化腐蚀： 是指不纯金属或合金与电解质溶液接触构成微 电池。 特点： 这两种腐蚀是同时发生的。 一般情况下， 电化腐 蚀比化学腐蚀容易得多，故通常以电化腐蚀为主。 讨论：钢铁在潮湿的环境中生锈的原因。 比较 化学腐蚀 电化腐蚀 条件 现象 本质 实例 比较电化腐蚀和化学腐蚀 比较 化学腐蚀 电化腐蚀 条件 金属跟非电解质直接接触 不纯金属或合金与电解质溶 液接触构成原电池 现象 无电流产生 有微弱电流产生 本质 金属被氧化的过程 相对活泼金属被氧化的过程 实例 2Fe+3Cl₂ 2FeCl₂ 钢铁在潮湿空气中的腐蚀 电化腐蚀和化学腐蚀的比较如下 根据金属接触到的电解质溶液的酸碱性强弱 不同，电化腐蚀又分为(析氢腐蚀 ) 和 ( )。吸氧腐蚀 析氢腐蚀的电极反应： 负极 (Fe):Fe-2e =Fe²+ 正极 (C):2H++2e =H₂ 总反应： Fe+2H+=Fe²++H₂ 析氢腐蚀： 当电解质溶液中有CO₂气体或H+时， 会有H₂析出，这种电化学腐蚀叫析氢腐蚀。 10 吸氧腐蚀： Fe(OH), 继续被02氧化生成Fe(OH)₃, 失去 部分水转化为铁锈 (Fe₂O₃ ·xH₂O)。 这种腐蚀是由于 电解质溶液中溶有02造成的，所以把这种电化学腐蚀 叫做吸氧腐蚀。 正极 (C):2H₂O+O₂+4e=4OH 总反应：2Fe+2H₂O+02=2Fe(OH)₂ 吸氧腐蚀的电极反应： 负极 (Fe):2Fe-4e=2Fe²+ 比 较 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 相同点 反应本质 现象 负极反应 不同点 发生反应环境 现象 正极反应 比较析氢腐蚀和吸氧腐蚀 12 比 较 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 相同点 反应本质 都是金属原子失去电子而发生氧化反 应 现象 金属制品被腐蚀，有微电流产生 负极反应 如：Fe—2e Fe²+ 不同点 发生反应环境 水膜酸性较强 水膜酸性较弱或中 性 现象 有少量氢气产生 无气体产生 正极反应 2H++2e H₂ 2H₂O+O₂+4e 40H- 析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较如下 13 通常情况下，这两种腐蚀也是同 时发生的，但我们日常生活中接 触到的腐蚀是以吸氧腐蚀为主。 14 二、 金属的防护 影响金属腐蚀的因素包括金属的本性和介质 两方面。 (1)防护原理破坏形成原电池的条件 (2)防护方法 .改变金属的内部结构。 .在金属表面覆盖保护层，隔绝金属与外界的 .电化学保护法。 接触。 根据不同的用途选加金属材料组成合金，对金属进 行改性防止金属的腐蚀。 例如：在钢铁中加入Cr、Al 和Si等合金元素可增加 其抗氧化性，加入Cr 、Ti 、V 、W等合金元素可防 止氢蚀。 又如：含Cr18% 、Ni8% 的不锈钢在大气、水和硝酸 中是完全耐蚀的；铜及铜合金，蒙乃尔合金 (Ni70% -C u 30%