期中作业。
一、名词解释(每小题5分,共50分)
1. 双电层 :任何两个不同的物相接触都会在两相间产生电势,这是因电荷分离引起的。两相各有过剩的电荷,电量相等,正负号相反,相与吸引,形成双电层。
2. 高温腐蚀 :是指金属在高温下与环境中的氧、硫、氮或碳等发生化学反应导致金属的变质或破坏过程。
3. 线缺陷 :是在晶体中某处有一列或若干列原子发生有规律的错排现象。
晶体中最普通的线缺陷就是位错,这种错排现象是晶体内部局部滑移造成的,根据局部滑移的方式不同,可以分别形成螺位错和刃位错。
4. 腐蚀电池 :能导致金属材料破坏而不能对外界作功的短路原电池。
5. 电动序(emf):将各种金属的标准电位e0的数值从小到大排列即为电动序。
6. 电极的极化:当电极上有电流通过时,电极电位偏离平衡电位(或稳定电位)的现象。
7. 电阻极化:金属表面生成氧化膜,电流在膜中产生很大的电压降,使电极电位升高 。
8. 吸氧腐蚀:以氧的还原反应为阴极过程的腐蚀。
9. 电化学钝化:在一定条件下,当金属的电位由于外加阳极电流或局部阳极电流而移向正方向时,原来活泼溶解的金属表面状态会发生突变。
金属的溶解速度则急速下降。这种表面状态的突变过程叫做电化学钝化。
10. 局部腐蚀:腐蚀只集中在金属表面局部特定部位进行,其余大部分几乎不腐蚀。
二、简答题(每小题10分,共50分)
1. 腐蚀电池的形成原因是什么?
答:金属方面。
(a) 成分不均匀b) 组织结构不均匀。
(c) 表面状态不均匀 (d) 应力和形变不均匀。
(e) 热处理差异。
环境方面。(a) 金属离子浓度差异。
(b) 氧含量的差异。
(c) 温度差异。
2. 提高合金抗高温氧化性能的途径有哪些?
答:通过合金化方法,得到“耐热钢”(铁基合金)和“耐热合金”
加入适当合金元素,减少氧化膜中的缺陷浓度
生成具有良好保护作用的复合氧化物膜
通过选择性氧化形成保护性优良的氧化物膜
增加氧化物膜与基体金属的结合力。
3. 电极反应过程至少包含哪三种连续步骤?
答:阳极反应过程,阴极反应过程,液相传质过程。
4. 液相传质过程有几种方式?分别对其解释。
答:对流、扩散和电迁移。
对流是物质的粒子随着流动的液体而移动。对流可促使溶液中的溶质浓度趋于均匀,但在接近电极表面的静止层(通称为扩散层)中,对流传质的作用不大。
电迁移指带电荷的粒子在电场作用下溶液中的定向移动,若溶液中有大量的支持电解质(不参与反应),则电迁移传质的作用不大。
扩散是溶液中某一组分存在着浓度梯度,即使在静止溶液中也会发生该组分自浓度高向浓度低处转移的现象,在扩散层中起作用的主要传质方式是扩散。
5. 氢去极化的基本步骤包括哪些?
答:(1) 电化学过程:水化氢离子迁移到阴极表面,接受电子发生还原反应并脱去水分子,在电极表面形成吸附氢原子had
(2) 脱附过程:吸附氢原子发生化学脱附或电化学脱附,最终复合成氢分子h2(在金属内部或阴极表面)。
化学脱附:2 had h2 (发生化学反应)
电化学脱附:h+ +had + e- h2 (发生电化学反应)
(3) 析出过程:氢分子形成气泡离开阴极表面。
腐蚀与防护作业
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