06級金屬電化學腐蝕與防護

1、06級金屬電化學腐蝕與防護教學大綱課程編號：課程名稱：金屬電化學腐蝕與防護 Electrochemical Corrosion and Protection of metal適用專業(yè)：06級材料科學與技術，化學工程與工藝，環(huán)境工程總學時：32 總學分：2一目的與任務：本門課程為材料科學與工程，化學工程與工藝，環(huán)境工程等專業(yè)的專業(yè)課。課程系統(tǒng)的講述了金屬材料腐蝕的基本規(guī)律和作用機理腐蝕控制的根本原理和具體應用技術。主要內容包括金屬電化學腐蝕熱力學金屬電化學腐蝕動力學均勻腐蝕和金屬鈍化，以及在各種不同過程下的腐蝕與保護的處理技術。通過本門課程的學習，學生將能夠比較深入的理解和掌握什么是金屬的腐蝕？

2、腐蝕發(fā)生的條件過程和機理是什么？應該采取何種手段和措施來預防和控制金屬的腐蝕？在教學中要特別注意培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力。要采取啟發(fā)分析和研討式的授課方式形成師生的同步互動；開拓學生的思維和創(chuàng)造能力，把課堂變成學術研究的會場。講授中要緊密結合生產實際和科學技術前沿領域的最新發(fā)展成果，使學生能夠腳踏實地，站的更高，看得更遠，畢業(yè)后能夠勝任愉快的完成自己的本職工作，并為更深一步的研究和發(fā)展打下堅實的基礎。二課程內容及學時安排（一） 課程內容1. 第一部分講述腐蝕熱力學和動力學的基本理論，以及與金屬腐蝕相關的電化學基礎知識（1）電極體系和電極電位要了解電極體系的組成，電極反應及其分類，電極電

3、位及其構成，平衡電極電位和能斯特方程。要能夠準確的寫出電極反應，計算電極和電池的電動勢，并能夠用能斯特方程求解平衡電極電位。（2）金屬在介質中的腐蝕傾向 要掌握熱力學判據和電化學腐蝕判據的基本原理，并能用吉布斯自由能的變化化學位的變化和金屬電極電位的高低來判斷金屬的電化學腐蝕傾向。（3）腐蝕原電池 要清楚腐蝕原電池的概念，組成，特點和類型，能夠清楚的控制腐蝕原電池的構成和發(fā)展。（4）電位-PH圖 要使同學懂得電位-PH圖是表示不同物質熱力學平衡關系的電化學相圖。它源于實踐，經實驗而構成，是一種理想狀態(tài)的表述。要明了它的繪制過程和適用范圍。（5）電極的極化 明確電極的極化條件特點種類，產生極化的

4、原因和類型，了解極化曲線及其測量的具體方式。（6）電化學極化與濃度極化 要明白電化學極化的基本理論和B-V方程的推導過程和具體應用，掌握濃度極化濃度極化與電化學極化的混合控制理論和具體方法。（7）腐蝕金屬電極的極化行為 要了解活化極化控制的腐蝕體系的極化行為，與陰極過程由濃度極化控制時腐蝕金屬電極的極化，從理論上控制和消除腐蝕形成的條件基礎。2.第二部分 講述氫氧的去極化腐蝕，金屬的鈍化和各種常見的局部腐蝕的規(guī)律與特點，以及自然環(huán)境及化工生產中的腐蝕。 （1）析氫腐蝕和吸氧腐蝕 掌握析氫和吸氧腐蝕的機理。明了氫氧的去極化腐蝕的原理和過程。（2）均勻腐蝕 懂得什么是均勻腐蝕。明了均勻腐蝕速度計算

5、方法。（3）金屬的鈍化 了解金屬的鈍化現(xiàn)象，清楚陽極鈍化Flade電位和腐蝕金屬的自鈍化。掌握金屬的鈍化理論，知道影響金屬鈍化的因素。（4）局部腐蝕 清楚電偶腐蝕點腐蝕縫隙腐蝕絲狀腐蝕晶間腐蝕應力腐蝕和選擇性腐蝕的基本原理主要特征影響因素和防止措施。懂得如何從根本上控制局部腐蝕的危害。(5)自然環(huán)境中金屬的腐蝕 明了金屬在自然水土壤大氣和微生物中腐蝕的過程機理主要特征和影響因素。知道如何采取具體的防護和控制措施來抑制金屬的腐蝕。（6）化工生產中的腐蝕 要掌握在不同種類的化工生產中，所存在的不同腐蝕類型。懂得如何針對不同的腐蝕類型，采取有效的防護措施。3.第三部分 講述金屬腐蝕的電化學防護技術，

6、緩蝕劑技術，表面層技術，以及防腐設計和腐蝕的檢測與監(jiān)測技術。 （1）電化學保護 懂得陽極和陰極保護的基本原理，主要控制參數(shù)。能夠進行有效的電化學保護。（2）緩蝕劑 要明白各種不同類型緩蝕劑的緩蝕機理和影響因素。要懂得如何在實際應用中進行有效的緩蝕處理（3）防腐蝕表面層技術要了解各種不同類型表面層技術的不同保護機理和處理技術。明確如何進行實際工程的操作處理。（4）防腐蝕設計 清楚正確選材的原則步驟，懂得材料設計結構設計和工藝設計的具體要求和實施。能夠有效合理的選擇防腐蝕的具體操作方案。（5）腐蝕試驗檢測與監(jiān)測 明確點腐蝕試驗晶間腐蝕試驗應力腐蝕破裂試驗的操作過程檢測方式。懂得如何進行實際的檢測和

7、監(jiān)測。（二）學時安排 1.第一講（2學時） （1）第1章緒論； （2）第2章金屬電化學腐蝕熱力學 2.1極化體系和電極電位 2.2金屬在介質中的腐蝕傾向 教學重點：金屬在介質中的腐蝕傾向 教學難點：電極電位2.第二講（2學時） (1)第2章金屬電化學腐蝕熱力學 2.3腐蝕原電池； 2.4電位-PH圖及其在腐蝕研究中的應用； （2）第3章金屬電化學腐蝕過程動力學 3.1電極的極化現(xiàn)象； 教學重點：電極的極化現(xiàn)象； 教學難點：電位-PH圖的繪制； 3.第三講（2學時） （1）第3章金屬電化學腐蝕過程動力學 3.2電化學極化與濃度極化； 3.3共軛體系與腐蝕電位；3.4腐蝕金屬電極的極化行為； 教學

8、重點：腐蝕金屬電極的極化行為； 教學難點：電化學極化B-V方程的導出4.第四講(2學時) （1）第3章金屬電化學腐蝕過程動力學 3.5伊文思極化圖及其應用； 3.6電化學腐蝕的陰極過程； （2）第4章均勻腐蝕和金屬鈍化 4.1均勻腐蝕的概念； 4.2均勻腐蝕速度表示； 4.3金屬的鈍化； 教學重點：電化學腐蝕的陰極過程； 教學難點：均勻腐蝕速度計算5.第五講（2學時） （1）第4章均勻腐蝕和金屬鈍化 4.3金屬鈍化； （2）第5章局部腐蝕 5.1電偶腐蝕； 5.2點腐蝕； 5.3縫隙腐蝕與絲狀腐蝕； 教學重點：Flade電位與金屬鈍化態(tài)的穩(wěn)定性； 教學難點：金屬鈍化理論；6.第六講（2學時）

9、（1）第5章局部腐蝕 5.4晶間腐蝕； 5.5應力作用下的局部腐蝕； 5.6選擇性腐蝕； 教學重點：應力作用下的局部腐蝕； 教學難點：腐蝕疲勞；7.第七講（2學時） 第6章自然環(huán)境中金屬的腐蝕 6.1金屬在自然水中的腐蝕； 6.2土壤腐蝕； 教學重點：海水腐蝕； 教學難點：海水腐蝕的電化學特征；8.第八講（2學時） 第6章自然環(huán)境中金屬的腐蝕 6.3大氣腐蝕；6.4微生物腐蝕； 教學重點：大氣腐蝕的過程機理和特征； 教學重點：微生物腐蝕； 9.第九講（2學時） 第7章化工生產中的腐蝕 7.1化工生產中的腐蝕與防護； 7.2無機化工生產中的腐蝕與防護； 7.3有機化工生產中的腐蝕與防護； 教學重

10、點：無機化工生產中的腐蝕與防護； 教學難點：化肥工業(yè)中的腐蝕與防護；10.第十講（2學時） 第8章電化學保護 8.1電化學保護概述； 8.2陰極保護；8.3陽極保護； 教學重點：陰極保護； 教學難點：犧牲陽極陰極保護法； 11.第十一講（2學時） 第9章 緩蝕劑 9.1 概述； 9.2 緩蝕劑的緩蝕作用機理； 9.3 緩蝕作用的影響因素； 9.4緩蝕劑的應用； 教學重點：緩蝕劑的緩蝕作用機理； 教學難點：緩蝕劑的電化學機理 12.第十二講（2學時） 第10章 防腐蝕表面層技術 10.1金屬鍍層防護技術； 10.2 金屬表面轉化層技術； 教學重點：電鍍技術； 教學難點：金屬的氧化技術； 13.第

11、十三講（2學時） （1）第10章 防腐蝕表面層技術 10.3 金屬覆蓋層； 10.4 熱噴涂技術； （2）第11章 防腐蝕設計 11.1 金屬材料的正確選擇； 教學重點：金屬材料的正確選擇； 教學難點：熱噴涂技術； 14.第十四講（2學時） 第11章 防腐蝕設計 11.1 金屬材料的正確選擇； 11.2 防腐蝕結構設計； 教學重點：金屬材料的正確選擇； 教學難點：防腐蝕結構設計； 15.第十五講（2學時） （1） 第11章 防腐蝕設計 11.3 工藝流程選擇； 11.4 防腐蝕方法的選擇； （2）第12章 腐蝕試驗檢測與監(jiān)測 12.1 幾種典型局部腐蝕的腐蝕試驗； 12.2腐蝕的檢測與監(jiān)測；

12、教學重點：腐蝕的檢測與監(jiān)測；教學難點：晶間腐蝕試驗； 16.第十六講（2學時） 第12章 腐蝕試驗檢測與監(jiān)測 常用的腐蝕檢測監(jiān)控技術； 教學重點：滲透法與線性極化電阻； 教學難點：腐蝕電位監(jiān)測；（三）課程總學時分配表 序號章節(jié)教學內容學時分配理論實踐實驗上機實訓其他112.12.2金屬電化學腐蝕熱力學222.32.43.1金屬電化學腐蝕動力學233.23.33.4金屬電化學腐蝕動力學243.53.64.1-4.3均勻腐蝕和金屬鈍化254.3局部腐蝕26局部腐蝕276.16.2自然環(huán)境中金屬的腐蝕286.36.4自然環(huán)境中金屬的腐蝕297化工生產中的腐蝕2108電化學保護2119緩蝕劑21210

13、.110.2防腐蝕表面層技術21310.310.411.1防腐蝕表面層技術21411.111.2防腐蝕設計21511.311.412.112.2防腐蝕設計216腐蝕試驗檢測與監(jiān)控2三考核與成績評定 本課程為考試科目，平時成績不少于三次，占總成績的20，期末考試占總成績的80。成績評定采用百分制，60分為及格。四教學大綱編寫說明1. 本課程的教學環(huán)節(jié)包括：課堂講授（采用多媒體課件）學生自學習題答疑期中和期末考試。要求學生做到課前認真預習課堂認真聽講課后認真復習，能夠獨立完成作業(yè)，對學習內容吸收消化。2. 習題課和課外作業(yè)是培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的重要環(huán)節(jié)，在教學中應予以足夠重視。要著重培養(yǎng)學生的邏輯思維能力和想象能力，使學生逐步學會分析綜合歸納演繹概括類比等重要思想方法，同時要重視培養(yǎng)學生的獨立思考創(chuàng)新和自學的能力。3. 通過本課程的教學，使學生了解電化學腐蝕的機理，認識電化學腐蝕的規(guī)律，掌握腐蝕控制與防護的最新技術，獲得解決金屬電化學腐蝕方面的實際能力，為參加工作走向社會打下良好的基礎。五