1.说明有机缓蚀剂物理和化学吸附的定义及特点。8′
答: 物理吸附:有机离子或偶极子与带电的金属表面间静电引力。
特点:吸附作用力小、吸附热小、活化能低,并与温度无关;吸附可逆性大、易吸附、易脱附,对金属无选择性;即可以是单分子吸附,也可能是多分子吸附;吸附质与金属不发生直接接触,是依靠保持在金属表面的水分子层使之与腐蚀介质隔开,防止介质对金属的腐蚀。
化学吸附:电荷共有或电荷从缓蚀剂传输到金属表面形成配位键的过程
特点:吸附作用力大、吸附热高、活化能高,并与温度有关;不可逆吸附、吸附速度慢;对金属具有选择性;只形成单分子吸阶层;直接接触吸附。
2.转化型与假转化型磷酸盐膜定义及形成机理有何不同?7′
答:当处理溶液是碱金属的磷酸盐时,得到的是由基底金属自身转化并生成由对应的磷酸盐和氧比物所组成的膜属于化学转化膜。
当金属在含有游离h3po3的重金属磷酸盐(zn、mn、fe等)和加速剂(氧化剂)的溶液中处理时,得到的是重金属的磷酸一氢盐或正磷酸盐所组成的膜。它是处理液中重金属的磷酸二氢盐的水解产物,称之为准转化膜(或假转化膜)。
3.说明有机涂料的基本组成及各成分的作用。7′
答:1)成膜物质料:是涂料的基础,粘接其它组分,牢固附着于被涂物表面,形成连续固体涂膜,决定涂料及涂膜的基本特征。
2)颜料及固体填料:具有着色、遮盖、装饰作用、并能改善涂膜性能(如:防锈、抗渗、耐热、导电、耐磨等),降低成本。
3)分散介质(溶剂):使涂料分散成粘稠液体,调节涂料流动性,干燥性和施工性,本身不能成膜,在成膜过程中挥发掉。
4)助剂:本身不能单独成膜,但改善涂料制造、贮存施工、使用过程中的性能。
4.常用的无机涂料有哪些,其成膜机理如何?6′
答:无机涂料一般有:硅酸盐涂料、硅胶涂料、磷酸盐涂料、无机与有机复合涂料。
成膜机理:无机涂料是以水溶性硅酸盐、磷酸盐、二氧化硅溶胶、正硅酸乙酯等无机材料为成膜物质的涂料。这些物质在涂膜干燥过程中发生水解等一系列反应,最终形成坚固的网状二氧化硅结构或网状缩合磷酸盐结构将各种填料粘结成一紧密的、坚硬的整体,具有优异的耐蚀、耐热性能;无机涂料的成膜物质不同,其成膜机理也有所差异。
5.在进行防腐蚀结构设计时,应该注意哪些设计原则?6′
答:1)排液—防止液体停滞
2)消除温度不均。
3)消除浓度不均。
4)避免(或减少)电偶腐蚀影响。
5)避免缝隙。
6)减少冲刷(磨损)
7)注意相对位置。
6.简述铬酸盐膜的耐蚀机理。8′
答:1).膜的紧密性,保证金属表面同腐蚀介质可靠的隔离。
2)部分可溶的六价铬化合物可以在膜的不连续部位对裸露金属起缓蚀作用。在潮湿的空气中,六价铬会从膜中慢慢溶入凝结水中,使露出的金属表面从新修补。
7说明阳极性热喷涂zn,al覆盖层在海水中的防护机理?14′
答: zn覆盖层:反应热力学的角度,发生电化学(腐蚀)反应的趋势:
化学位(电极电位),在海水中是溶解性腐蚀,腐蚀产物粘附在zn和基体表面,阻止zn的再腐蚀,剥离腐蚀产物保护性消失,不适合海水飞溅区。
al覆盖层:反应热力学的角度,发生电化学(腐蚀)反应的趋势:化学位(电极电位),易钝化金属首先形成保护性氧化膜或钝化膜,破坏膜层,al才会继续腐蚀al覆盖层的腐蚀过程是氧化膜不断破坏与生成的过程,产物与水化合,可以生成al盐形成硬壳,氧化膜和al盐硬壳的形成使al覆盖层。
适合用于:海岸大气和海水飞溅带的防腐蚀层。
不适合于:海水中的防护。
海水易渗透进入内层,基体会参加电化学反应,生成fe的腐蚀产物,隆起的产物使得al涂层鼓泡, al盐硬壳电位校正,在反应中充当阴极会造成fe基体点蚀。
8用文字结合图示方式说明阳极保护原理。14′
答:活态—钝态转变;钝态的腐蚀速率是活态的万分之几,很小。
9用文字结合图示方式说明外加电流的阴极保**原理,并标明最大和最小保护点位。15′
答: 利用外部直流电源对被保护提提供阴极极化。
加之前,ic1=ia1;
加之后,ic1=ia1+i1;ic2=ia2+i2
因为ia1图。
10用文字结合图示方式说明无机缓蚀剂中阳极型缓蚀剂缓蚀机理。15′
答: 左图,不改变阴极极化曲线,但使阳极极化曲线由a变至b,曲线的交点由m变到n。金属处于钝态,腐蚀速度大为降低。
右图,加入阳极型钝化剂后的极化曲线的特点:第一,腐蚀电位明显正移;第二,阳极曲线的tafel斜率增大,这表明金属离子要克服更大的能垒才能进入溶液,因而阳极溶解过程受阻。
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