第一章緒論-遼寧石油化工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院

1、主講人：梁 平 副教授機(jī)械工程學(xué)院 金屬材料工程系 E-mail: liangping770101@163.com； Tel: 13470541137,第一章 緒論,金屬腐蝕理論及防護(hù),教學(xué)大綱要求,[教學(xué)重點(diǎn)] 腐蝕的定義； 化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的定義 腐蝕的分類 金屬腐蝕速度的表示方法 腐蝕等級的評價(jià)[教學(xué)難點(diǎn)] 腐蝕的定義及理解 化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的定義與區(qū)別

2、 腐蝕速度之間的換算及計(jì)算 [教學(xué)學(xué)時(shí)分配] 4 學(xué)時(shí),,,,,,,,,,,,,,,腐蝕的分類,按腐蝕反應(yīng)機(jī)理,按材料腐蝕形態(tài),化學(xué)腐蝕,電化學(xué)腐蝕,全面腐蝕,局部腐蝕,氫鼓泡,沖刷腐蝕,磨損腐蝕,腐蝕疲勞,均勻腐蝕,不均勻腐蝕,電偶腐蝕,點(diǎn)腐蝕,縫隙腐蝕,晶間腐蝕,,空泡腐蝕,,應(yīng)力腐蝕開裂,1.10 腐蝕的分類,,1.10 腐蝕的分類,,,,化學(xué)腐蝕,,,電化學(xué)腐蝕,按腐蝕反應(yīng)機(jī)理,,,,電化學(xué)作

3、用,電化學(xué)+機(jī)械作用,應(yīng)力腐蝕開裂腐蝕疲勞磨損腐蝕（沖擊、振動）氫致腐蝕空泡腐蝕,電化學(xué)+生物作用,化學(xué)腐蝕(增加碰撞內(nèi)容，更透徹一些）,定義：金屬表面與非電解質(zhì)直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的破壞稱為化學(xué)腐蝕。其反應(yīng)歷程的特點(diǎn)為：在一定條件下，非電解質(zhì)中的氧化劑直接與金屬表面的原子相互作用而形成腐蝕產(chǎn)物。氧化還原反應(yīng)是在反應(yīng)粒子相互作用的瞬間于碰撞的那一個(gè)反應(yīng)點(diǎn)上完成的。特點(diǎn)：在化學(xué)腐蝕過程中，電子的傳遞是在金屬與氧化劑之間直接

4、進(jìn)行的，因而腐蝕時(shí)沒有電流產(chǎn)生。舉例：鋁在四氯化碳、三氯甲烷或乙醇中，鎂和鈦在甲醇中，金屬鈉在氯化氫氣體中都屬于化學(xué)腐蝕。但上述介質(zhì)往往因含有少量的水分而使金屬的化學(xué)腐蝕轉(zhuǎn)為電化學(xué)腐蝕。,化學(xué)腐蝕,只有在無水的有機(jī)溶劑或干燥的氣體中金屬的腐蝕才屬于化學(xué)腐蝕。此時(shí)，發(fā)生的是氧化劑粒子與金屬表面直接“碰撞”并“就地”生成腐蝕產(chǎn)物的反應(yīng)過程。以鐵和水的反應(yīng)為例，在常溫下，鐵與干燥的水蒸汽之間的化學(xué)腐蝕要比鐵在水溶液中的電化學(xué)腐蝕困難得

5、多。金屬與合金在干氣中的化學(xué)腐蝕，一般只有在高溫下才能以顯著的速度進(jìn)行。（見王鳳平，p11),化學(xué)腐蝕,化學(xué)腐蝕金屬與環(huán)境介質(zhì)進(jìn)行氧化還原反應(yīng)所導(dǎo)致的腐蝕。金屬原子與介質(zhì)分子直接相互作用，金屬丟失電子(被氧化)同時(shí)介質(zhì)分子獲得電子(被還原)，金屬直接將電子轉(zhuǎn)移給氧化物質(zhì)。在化學(xué)腐蝕過程中，不存在獨(dú)立的陽極區(qū)和陰極區(qū)組成的微電池。 化學(xué)腐蝕通常發(fā)生在非電解質(zhì)溶液(如四氯化碳、 乙醇等)和干操氣體介質(zhì)中。從熱力學(xué)分析可知，水溶液金

6、屬腐蝕可以同時(shí)存在化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕，有時(shí)發(fā)生由化學(xué)腐蝕機(jī)制逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殡娀瘜W(xué)腐蝕機(jī)制。一般情況下，總有一種腐蝕機(jī)制為主。,化學(xué)腐蝕,常見的化學(xué)腐蝕有以下4種類型。 ①氣體化學(xué)腐蝕:現(xiàn)多稱為氧化。 絕大多數(shù)金屬在室溫甚至極低溫度下與活性氣體反應(yīng)形成極薄氧化膜 (大約在10 nm)，它的成長速度極其緩慢，其生長機(jī)制與高溫氧化的厚膜完全不同。在室溫和低溫下，無足夠的熱激化能以驅(qū)動物質(zhì)擴(kuò)散，薄膜生長是膜中空間電荷 區(qū)產(chǎn)生的電場所

7、致。在膜外表面與金屬之間的電場強(qiáng)度 可達(dá)107V/cm，它足以使金屬陽離子通過膜運(yùn)動，同 時(shí)，電子由量子力學(xué)隧道效應(yīng)通過膜轉(zhuǎn)移給在膜外界吸 附的氧原子，使之形成02一。理論推導(dǎo)表明，膜厚在 20 nm內(nèi)的生長動力學(xué)服從對數(shù)定律，在200nm內(nèi)服從倒對數(shù)定律。例如：純鐵在常溫下一個(gè)大氣壓的干燥空 氣中，膜的生長為1分鐘膜厚1 nm，1小時(shí)2 nm， 100小時(shí)3 nm，1年4 nm，100年5 nm。,化學(xué)腐蝕,②高純水中的化學(xué)腐蝕:

8、在pH=7的高純水中， 由于水為極性分子，導(dǎo)電率極小，故腐蝕電池作用極 微，化學(xué)腐蝕占主導(dǎo)地位。金屬直接與水中氧反應(yīng)形成 氧化物并釋放出氫，氧化物進(jìn)一步水解形成氫氧化物。 如堿金屬(鉀、鈉等)在室溫下即與純水發(fā)生上述反應(yīng)。 鎂需在沸騰水中形成氧化物并放氫。20℃時(shí)，純鐵在 高純水中的腐蝕率很小;80℃時(shí)腐蝕率最大;更高溫度時(shí)，腐蝕率減小，因?yàn)榇藭r(shí)水中溶解氧含量減少。,化學(xué)腐蝕,③中性鹽中的化學(xué)腐蝕:當(dāng)鹽類水溶液的pH=7 時(shí)，鹽中

9、金屬組分的離子化傾向?yàn)镸e，浸漬于溶液中 固體金屬的離子化傾向?yàn)镸p。當(dāng)Mp>Me時(shí)，固體 金屬以離子狀態(tài)溶解于鹽溶液中，溶液中金屬離子以金 屬狀態(tài)析出，即發(fā)生置換反應(yīng)造成的腐蝕;當(dāng)Mp< Me時(shí)，則不能由離子的置換反應(yīng)產(chǎn)生化學(xué)腐蝕。類似 純水一樣，只有溶液中溶解氧的作用才形成可溶性腐蝕 產(chǎn)物。 ④非電解質(zhì)中的腐蝕:如:鋁在四氯化碳、三氯甲 烷和乙醉中的腐蝕，鎂和鈦在甲醇中的腐蝕，往往與非電 解質(zhì)中的雜質(zhì)有關(guān)。(李鐵藩)

10、,電化學(xué)腐蝕,金屬的電化學(xué)腐蝕是指金屬表面與離子導(dǎo)電的介質(zhì)因發(fā)生電化學(xué)作用而產(chǎn)生的破壞。任何一種按照電化學(xué)機(jī)理進(jìn)行的腐蝕反應(yīng)至少包含有一個(gè)陰極反應(yīng)和一個(gè)陽極反應(yīng)，并以流過金屬內(nèi)部的電子流和介質(zhì)中的離子流聯(lián)系在一起。例如，碳鋼在酸性腐蝕時(shí)，在陽極區(qū)Fe被氧化Fe2+ ，所放出的電子自陽極（Fe）流至鋼中的陰極（Fe3C）上被H+吸收而還原成氫氣，即： 陽極反應(yīng)： Fe → Fe2+ + 2e 陰極反應(yīng)：

11、2H+ + 2e → H2 ↑ 總反應(yīng)： Fe + 2H+ → Fe2+ + H2↑,電化學(xué)腐蝕過程,電化學(xué)腐蝕,電化學(xué)腐蝕,與化學(xué)腐蝕不同，電化學(xué)腐蝕的特點(diǎn)在于它的腐蝕歷程可以分為兩個(gè)相對獨(dú)立并且可同時(shí)進(jìn)行的過程。由于在被腐蝕的金屬表面上一般具有隔離的陽極區(qū)和陰極區(qū)，腐蝕反應(yīng)過程中的傳遞可通過金屬從陽極區(qū)流向陰極區(qū)，其結(jié)果是產(chǎn)生了腐蝕電流。電化學(xué)腐蝕是最普遍、最常見的腐蝕形式。金屬在電解質(zhì)溶液、大氣、土壤和海水

12、中的腐蝕都是電化學(xué)腐蝕。,電化學(xué)腐蝕的基本概念,電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)是形成了腐蝕電池，所以電化學(xué)腐蝕是腐蝕電池電極反應(yīng)的結(jié)果。電化學(xué)腐蝕反應(yīng)具有一般電化學(xué)反應(yīng)的特征：（1）金屬、電解質(zhì)之間存在帶電的界面層，與界面層結(jié)構(gòu)有關(guān)的因素均影響腐蝕過程。（2）金屬失電子與氧化劑得電子一般不在同一地點(diǎn)發(fā)生, 金屬內(nèi)部與電解質(zhì)局部有電流通過。（3）反應(yīng)產(chǎn)物可以在表面近處或遠(yuǎn)離表面處生成。,化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的區(qū)別,生活聯(lián)系,燒過菜的鐵鍋如

13、果未及時(shí)洗凈（殘液中含 NaCl），第二天便出現(xiàn)紅棕色銹斑（主要成分為Fe2O3?nH2O）。請問這種腐蝕是化學(xué)腐蝕還是電化學(xué)腐蝕?為什么?解析：屬于電化學(xué)腐蝕。因?yàn)殍F鍋是由生鐵做成的，鐵鍋生銹是因?yàn)镕e-C-NaCl形成原電池。鐵作負(fù)極，失去電子變成亞鐵離子，從而被腐蝕。,腐蝕的分類,,,,自然環(huán)境中的腐蝕：大氣腐蝕 土壤腐蝕

14、 淡水和海水腐蝕 微生物腐蝕,生物環(huán)境中的腐蝕,,,工業(yè)環(huán)境中的腐蝕：酸、堿、鹽溶液中的腐蝕 工業(yè)水中的腐蝕 熔鹽中的腐蝕 石油天然氣的腐蝕

15、 液態(tài)金屬的腐蝕 宇航環(huán)境 核工業(yè)環(huán)境,按材料所在環(huán)境,,金屬腐蝕分類,,按材料腐蝕形態(tài),全面腐蝕均勻腐蝕不均勻腐蝕,,,局部腐蝕點(diǎn)蝕（孔蝕）縫隙腐蝕及絲狀腐蝕電偶腐蝕（接觸腐蝕）晶間腐蝕選擇性腐蝕,電偶腐蝕,例子1. 美國海洋生物學(xué)家

16、小組進(jìn)行貽貝研究，籠子用鋼絲繩懸掛在燈船下面，籠子放入海洋中選定的位置，經(jīng)過了幾個(gè)星期，科學(xué)家們回來時(shí)發(fā)現(xiàn)只有繩子懸在那里，籠子已經(jīng)掉在海底了。 原來固定籠子的方法是將鋼絲繩穿過一個(gè)孔洞，再將末端折彎過來，做成一個(gè)圈，再綁扎起來。不幸的是，他們選用的綁扎材料是鋁絲。,電偶腐蝕,例2. 有一游艇用Monel蒙乃爾合金(Ni70Cu30 )制造船殼，鉚釘用碳鋼制造。很短時(shí)間內(nèi)由于鋼鉚釘嚴(yán)重腐蝕，游艇不能航行。例3：用于鹽酸生產(chǎn)

17、的石墨冷卻器，管束是石墨的，而殼體不能用石墨制造，一般是鋼的，這就容易產(chǎn)生電偶腐蝕。,局部腐蝕之--電偶腐蝕,點(diǎn)腐蝕,煉油設(shè)備中許多塔、容器的內(nèi)壁，長期接觸含Cl-、SO42-的中性或接近中性的介質(zhì)，使碳鋼表面普遍產(chǎn)生腐蝕坑點(diǎn)。,點(diǎn)腐蝕,圖 304不銹鋼在含Cl-溶液中的現(xiàn)場腐蝕形貌,局部腐蝕之--點(diǎn)腐蝕,縫隙腐蝕現(xiàn)象,,螺母下的縫隙腐蝕,實(shí)驗(yàn)室模擬,,縫隙腐蝕現(xiàn)象,管線涂層破裂處可能會發(fā)生,,局部腐蝕之--縫隙腐蝕,晶間腐蝕,晶間腐

18、蝕的定義： 晶間腐蝕是沿著或緊挨著金屬晶粒邊界或鄰近區(qū)域向內(nèi)部擴(kuò)展的腐蝕，而晶粒本身腐蝕卻很輕微的一種局部腐蝕形態(tài)。,奧氏體不銹鋼晶間腐蝕,0Cr18Ni9Ti,操作壓力：0.5MPa，操作溫度：500℃，規(guī)格：Φ159×5mm，材質(zhì)：0Cr18Ni9Ti，使用8年2個(gè)月，一直運(yùn)行無異常，測厚無減薄，硬度無異常。,晶間腐蝕,局部腐蝕之--晶間腐蝕,應(yīng)力腐蝕開裂現(xiàn)象,含硫輸氣管線沿著焊縫處發(fā)生的開裂,局部腐

19、蝕之--應(yīng)力腐蝕,應(yīng)力腐蝕開裂現(xiàn)象,應(yīng)力腐蝕斷裂的定義,應(yīng)力腐蝕斷裂的SCC定義：金屬在拉應(yīng)力和特定的化學(xué)介質(zhì)的共同作用下，由于腐蝕介質(zhì)與應(yīng)力的協(xié)同作用而發(fā)生的低應(yīng)力脆性斷裂現(xiàn)象。,奧氏體不銹鋼氯化物SCC,奧氏體不銹鋼：性能優(yōu)良，應(yīng)用廣泛耐應(yīng)力腐蝕性能差氯化物、純水、熱堿、濕硫化氫,奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕,沖刷腐蝕,沖蝕是流體的沖刷與腐蝕協(xié)同作用的結(jié)果靜止或低速的腐蝕介質(zhì)中，腐蝕不嚴(yán)重腐蝕流體高速運(yùn)動破壞（減薄或去除）金屬表面的

20、保護(hù)膜或腐蝕產(chǎn)物膜加速金屬腐蝕過程,沖刷腐蝕的定義,局部腐蝕之--沖刷腐蝕,局部腐蝕之--膜下腐蝕,局部腐蝕之--微生物腐蝕,各種腐蝕所占比例,1.11 腐蝕速度的表示方法,金屬遭受腐蝕以后，其重量、厚度、機(jī)械性能以及組織結(jié)構(gòu)等都會發(fā)生變化。這些物理和力學(xué)性能的變化可以用來表示金屬腐蝕程度。發(fā)生均勻腐蝕時(shí)，通?？梢圆捎弥亓恐笜?biāo)、深度指標(biāo)和電流指標(biāo)，并用平均腐蝕速率來表示。1 金屬腐蝕速度的重量指標(biāo)（g/m2·h)

21、 這種指標(biāo)是把金屬因腐蝕而發(fā)生的重量變化，換算成相當(dāng)于單位面積上單位時(shí)間內(nèi)金屬的重量變化值。重量變化值就是腐蝕前后的重量差，可能增加也可能減少，如果腐蝕產(chǎn)物容易去除，則減少；反之，如果腐蝕產(chǎn)物完全牢固地附著在金屬材料表面，則重量增加。,V-＝(W0-W1) / (S·t ) （g/m2.h）V+＝(W1-W0 )/ (S·t )其中，W0 樣品腐蝕前質(zhì)量，g； W1 樣品腐蝕后清除腐蝕產(chǎn)

22、物后質(zhì)量，g； S 樣品金屬表面積，m2； t 腐蝕時(shí)間，h。,腐蝕裕量,例15：某化肥廠變換工段通往水洗塔的煤氣管線直徑為420 mm的碳鋼管，壓力為2.8 MPa。介質(zhì)為氫、氮、CO、CO2、少量水和微量H2S。管道設(shè)計(jì)壁厚14mm，在建造時(shí)該廠將壁厚減小為8 mm。在使用過程中對管道腐蝕情況沒有任何監(jiān)測。7年后突然在管道的三通焊縫處發(fā)生破裂，經(jīng)檢查破裂處管道壁厚僅存3mm，已失去強(qiáng)度因而破裂。（3-1）,腐蝕裕量

23、,8mm的壁厚是根據(jù)2.8MPa的壓力決定的，因?yàn)閷@樣大的壓力,8 mm壁厚是安全的。但這里沒有考慮腐蝕裕量，因此，是錯(cuò)誤的。對于在腐蝕環(huán)境中使用的設(shè)備、管道，壁厚應(yīng)按照強(qiáng)度計(jì)算的壁厚加上腐蝕裕量： 只有這樣才能保證在設(shè)計(jì)壽命內(nèi)設(shè)備（管道）能滿足強(qiáng)度要求，不會因?yàn)楦g造成壁厚減薄失去強(qiáng)度而發(fā)生嚴(yán)重破壞事故。,1.11 腐蝕速度的表示方法,2 金屬腐蝕速度的深度指標(biāo)該指標(biāo)就是把金屬的厚度因腐蝕而減少的量，相當(dāng)于單位時(shí)間的厚

24、度減小值。在衡量不同密度的金屬腐蝕程度時(shí)，這種方法極為方便。VL=V-×24×365 /[(1002) ×ρ] × 10 = V-×8.76/ρ (mm/a) 腐蝕的重量指標(biāo)和深度指標(biāo)對于均勻的電化學(xué)腐蝕和化學(xué)腐蝕都可采用。除了上述單位，在文獻(xiàn)上還可以看到 mdd(毫克/分米 天) ,ipy(英寸/年)和 mpy(密耳/年) 。,,美國：六級,金屬

25、耐蝕性等級：按深度指標(biāo)評價(jià),,蘇聯(lián)：十級,日本：三級,十級標(biāo)準(zhǔn)分得太細(xì)，三級標(biāo)準(zhǔn)比較簡單，但在一些嚴(yán)格的場合又往往過于粗略，如對于一些精密零件，雖然腐蝕速率小于1.0 mm/a，這樣的材料也不見得“可用”，故應(yīng)視具體情況而應(yīng)用。,,金屬耐蝕性等級：按深度指標(biāo)評價(jià),中國：四級,1.11 腐蝕速度的表示方法,3 金屬腐蝕速度的電流指標(biāo) 此指標(biāo)是以金屬電化學(xué)腐蝕過程的陽極電流密度（A/cm2）的大小來衡量金屬的電化學(xué)腐蝕速度

26、的程度，可以由法拉第（Faraday）定律把電流指標(biāo)和重量指標(biāo)關(guān)聯(lián)起來。1833~1834年，英國物理學(xué)家和化學(xué)家---法拉第就提出了，通過電化學(xué)體系的電量和參加電化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)的數(shù)量之間存在著如下兩條規(guī)律。（1）在電極上，析出或者溶解的物質(zhì)的質(zhì)量與通過電化學(xué)體系的電量成正比，即： ΔW=εQ=εItΔW--析出或者溶解的物質(zhì)的量，gε—比例常數(shù)（電化當(dāng)量）， g/庫侖【epsailen]Q — t時(shí)間內(nèi)流

27、過的電量，庫侖I —電流強(qiáng)度，At — 通電時(shí)間， s從中也可以看出，某物質(zhì)的電化當(dāng)量在數(shù)值上等于通過1庫侖電量時(shí)在電極上析出或溶解該物質(zhì)的質(zhì)量。,1.11 腐蝕速度的表示方法,（2）在通過相同的電量條件下，在電極上析出或溶解的不同物質(zhì)的量與其化學(xué)當(dāng)量成正比。則，ε= 1/F× A/nF—法拉第常數(shù)（1F=96500 庫侖 =26.8 A· h）A—原子量n—化合價(jià) 由此式可以看出，析出或

28、溶解1克當(dāng)量（化學(xué)當(dāng)量）的任何物質(zhì)所需要的電量都是1 F,而與物質(zhì)的本性無關(guān)。1克當(dāng)量：物質(zhì)的原子量與它在電極反應(yīng)時(shí)得失電子數(shù)之比，并以克為單位。1克當(dāng)量的Ni = 58.70/2 =29.35克，鍍鎳時(shí)通入1法拉第的電量，析出或溶解的Ni為29.35g.,在電極上通過相同的電量時(shí)，電極反應(yīng)所形成的各種產(chǎn)物的質(zhì)量是不一樣的。例如， Ni2+在陰極上還原反應(yīng)為 Ni2+ + 2e → Ni 反應(yīng)電子數(shù)n=2，若在電

29、極上通過1 mol電子的電量（96500C),則所形成的產(chǎn)物Ni的質(zhì)量是: ½ ×58.70 = 29.35 假如反應(yīng)電子數(shù)是n=1,則通過1 mol電子的電量（96500C),則所形成的產(chǎn)物Ni的質(zhì)量是: 1/1 ×107.87 = 107.87g.,1.11 腐蝕速度的表示方法,1.11 腐蝕速度的表示方法,將（1）和（2）結(jié)合起來可得：ΔW= A/(F·

30、n) ×It則 V- =A× ia/(n×F) ×104= A× ia× 104 g/m2·h / [n×26.8]或 ia= V-×n/(A ×26.8)× 104 g/m2·h ia --腐蝕電流密度, 安培/平方厘米（A/cm2）,1.11 腐蝕速度的表示方法,例如，腐蝕過程的陽極反應(yīng)為

31、Fe → Fe2+ + 2e已知： A = 55.84, n=2, 設(shè)S=10 cm2，陽極過程的電流強(qiáng)度為 Ia =10-3安培，則 ia = Ia/S = 10-4安培/平方厘米所以，V- = 55.84× 10-4 / (2×26.8) ×104 = 1.04 g/m2 ·h已知：鐵的密度為 7.80 g/cm3，所以VL= 1.04×8.76/7.80 = 1.17 mm

32、/a,1.11 腐蝕速度的表示方法,1.11 腐蝕速度的表示方法,4 金屬腐蝕的力學(xué)性能指標(biāo)Vm 對于許多特殊的局部腐蝕形式，如晶間腐蝕、選擇性腐蝕、應(yīng)力腐蝕破裂和氫脆等，常采用腐蝕前后的強(qiáng)度損失率來表示其腐蝕程度Vm＝ (M0 - M )/ M0 Vm — 力學(xué)力學(xué)強(qiáng)度的損失率; M0— 腐蝕前材料的力學(xué)性能； M — 腐蝕后材料的力學(xué)性能；常用的力學(xué)性能指標(biāo)有：強(qiáng)度指標(biāo)（屈服強(qiáng)度

33、、強(qiáng)度極限）、塑性指標(biāo)（延伸率、斷面收縮率）、剛性指標(biāo)（彈性模量）等。由于局部腐蝕一般都伴隨材料使脆性增大，所以用得多的是塑性指標(biāo)，用延伸率變化評定耐腐蝕的標(biāo)準(zhǔn)見下表。耐腐蝕評定標(biāo)準(zhǔn)延伸率的減小率耐腐蝕評定標(biāo)準(zhǔn)延伸率的減小率。,延伸率變化評定耐腐蝕的標(biāo)準(zhǔn),1.11 腐蝕速度的表示方法,法拉第Michael Faraday 1791-1867,邁克爾·法拉第是給19世紀(jì)的科學(xué)打上深刻印記的大科學(xué)家.1791年9月22日出生

34、在英國的薩利。,知識鏈接--名人簡介,法拉第,邁克爾·法拉第是給19世紀(jì)的科學(xué)打上深刻印記的大科學(xué)家. 法拉第1791年9月22日出生在英國的薩利，父親詹姆斯·法拉第是一位手工工人，母親照顧家務(wù)。 由于家境貧寒，法拉第童年時(shí)生活很清苦，他父親也因過度勞累，身體極為衰弱。,法拉第,法拉第從未沒有進(jìn)過學(xué)校，他識字是自學(xué)的, 從11歲當(dāng)報(bào)童，一直當(dāng)?shù)?6歲。他覺得賣報(bào)這個(gè)差事對他很合適，因?yàn)樵陂e暇時(shí)可以看各

35、種報(bào)紙，學(xué)習(xí)知識，看完的報(bào)還可以賣掉。賣報(bào)5年，他走遍了英國幾個(gè)城市的大街小巷。這種工作，雖地位低下，但也能鍛煉人。幾年的賣報(bào)生涯，使法拉第閱歷很廣，有膽有識，十分機(jī)警。,法拉第,英國著名電化學(xué)家戴維和其他知名專家經(jīng)常在英國皇家學(xué)院講演會上作學(xué)術(shù)報(bào)告，聽講的人很自由，人都可以去。法拉第在工作之余經(jīng)常去聽這些學(xué)術(shù)報(bào)告。戴維的報(bào)告深深吸引了法拉第，戴維的熟練的實(shí)驗(yàn)演示，使他十分敬佩。他將自己對電的一些想法寫信告訴了戴維，他在信中提出：“電解

36、作用，很可能存在著某種嚴(yán)格的數(shù)量關(guān)系。”戴維發(fā)現(xiàn)了法拉第的才能，決定錄用他為自己的助手。,法拉第,法拉第通過對這一現(xiàn)象的深入研究，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律，這一定律是現(xiàn)代電磁學(xué)的基礎(chǔ)，但由于他的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)比較差，沒有能對這一現(xiàn)象概括出嚴(yán)格的定量關(guān)系。1829年戴維去世以后，法拉第專心研究電化學(xué)的問題，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：當(dāng)電流通過電解質(zhì)溶液時(shí)，兩極上會同時(shí)出現(xiàn)化學(xué)變化。法拉第通過對這一現(xiàn)象的定量研究，發(fā)現(xiàn)了電解定律？電解定律的發(fā)現(xiàn)，把電和化學(xué)統(tǒng)一起來了

37、，這使法拉第成了世界知名的化學(xué)家。1867年8月28日，法拉第在倫敦病逝。,1.12 課后思考題,1.重點(diǎn)掌握金屬腐蝕的定義。2.重點(diǎn)掌握金屬材料破壞的三種形式。3.重點(diǎn)掌握金屬腐蝕的三個(gè)特點(diǎn)。4.理解金屬腐蝕的自發(fā)性、隱蔽性和普遍性；5.重點(diǎn)掌握電化學(xué)腐蝕、化學(xué)腐蝕的定義、特征及事例。6.在兩相界面上進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)是否都是電化學(xué)反應(yīng)？為什么？7.了解金屬腐蝕是如何分類的？,1.12 課后思考題,8.重點(diǎn)掌握金屬均勻

38、腐蝕速度有哪些表示方法?9.掌握腐蝕速度電流指標(biāo)和重量指標(biāo)及深度指標(biāo)之間的換算關(guān)系10.理解法拉第的兩個(gè)定律11.了解金屬均勻腐蝕耐蝕性評定標(biāo)準(zhǔn)。12．了解腐蝕的危害性13.網(wǎng)上查詢有關(guān)法拉第的生平和貢獻(xiàn)。,上交作業(yè),（1）測得碳鋼在海水中的腐蝕電流密度ia為10μA/㎝2，試將其換算成質(zhì)量表示法[以g/(h· m2)表示]和深度表示法（以mm/a; ipy及mpy表示）的腐蝕速度。（已知Fe的原子量A=55.84;

39、 Fe的密度ρ=7.8 g/ ㎝3）。,作業(yè)答案ia= V-×n/(A ×26.8)× 104 g/m2·hV- = [56 ×10 ×10-6/2 ×26.8 ]× 104 = 0.1045 g/m2 hVL= V-×8.76/ρ (mm/a) = 0.1045 ×8.76 / 7.8 = 0.1173mm/aV

40、L= V-×0.345/ρ (mm/a)=0.00462 imy(英寸/年)VL= V-×345/ρ (mm/a)=4.62 mpy(密爾/年),（2）全浸在30℃介質(zhì)中的鋁圓形片，其尺寸φ40×3mm [φ5×3mm小孔].已知試驗(yàn)前重4.282克，試驗(yàn)7晝夜去腐蝕產(chǎn)物后重4.262克，試求其腐蝕速度，并按照日本三級標(biāo)準(zhǔn)和中國四級標(biāo)準(zhǔn)分別評定其耐蝕性。（已知:Al的密度ρ=2.69 g/㎝3）

41、,,作業(yè)答案,側(cè)面積= π(D1+D2)h = π×(40+5) × 3 = 423.9 mm2,底面積= 2 ×[π(R2-r2)] = 2 ×π ×(400-6.25) = 2472.75 mm2,腐蝕面積= 2472.15 + 423.9 = 2896.65 mm2 = 0.00289665 m2,失重= 4.282-4.262=0.02 g,V-＝W0-W1 / (S·

42、;t ) =0.02/0.00289665× 7 × 24= 0.0411g/ m2 hVL=V-×24×365 /[(1002) ×ρ] × 10 = V-×8.76/ρ (mm/a)= 0.0411 ×8.76/2.7=0.1333 mm/a日本 2級別中國 2級存在的問題：面積計(jì)算 失重和深度指標(biāo)之