化学与技术金属材料第2课时.ppt

第三章化学与材料的发展,第二节金属材料,第2课时,选修2化学与技术,二、金属的腐蚀及防止我国作为世界上钢铁产量最多的国家（2005年全国生产钢材37117.02万吨），每年被腐蚀的铁占到我国钢铁年产量的十分之一，因为金属腐蚀而造成的损失占到国内生产总值的2%4%；约合人民币：3000亿元（2005年我国国内生产总值将达15万亿元）。根据各国调查结果，一般说来，金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。另据国外统计，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震（平均值）损失的总和，在这里还不包括由于腐蚀导致的停工、减产和爆炸等造成的间接损失。,看后：你有何感想？,金属的腐蚀及防止,金属阳离子,失e-,氧化反应,3、金属腐蚀的类型,化学腐蚀（温度的影响很大）,电化腐蚀,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,（常见、普遍）,（一）、金属的腐蚀,金属原子,2、金属腐蚀的本质：,1、金属腐蚀：,是指金属或合金跟接触的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程。,Mne-Mn+,金属的腐蚀,化学腐蚀与电化腐蚀的比较:,金属跟非金属单质直接接触,不纯金属或合金跟电解质溶液接触,无电流产生,有微弱电流产生,金属被氧化,较活泼金属被氧化,两者往往同时发生，电化腐蚀更普遍,金属的腐蚀,中性溶液或酸性很弱吸氧腐蚀（钢铁腐蚀的主要情况）,2H2O+O2+4e=4OH,Fe2e-=Fe2+,金属的腐蚀,2020/5/21,江西省鹰潭市第一中学桂耀荣,6,元贝驾考元贝驾考2016科目一科目四驾考宝典网,2H+2e-=H2,酸性较强析氢腐蚀,Fe2e-=Fe2+,金属的腐蚀,钢铁的析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较,Fe2O3nH2O,（铁锈）,通常两种腐蚀同时存在，但以后者更普遍。,析氢腐蚀,吸氧腐蚀,条件,水膜呈酸性。,水膜呈中性或酸性很弱或碱性,电极反应,负极Fe(-),Fe-2e-=Fe2+,2Fe-4e-=2Fe2+,正极C(+),2H+2e-=H2,O2+2H2O+4e-=4OH-,总反应:,Fe+2H+=Fe2+H2,2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2,4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,联系,金属的腐蚀,（二）、金属腐蚀的防止和利用,金属腐蚀的防护方法,1.金属表面覆盖保护层,如油漆、油脂等，在金属表面氧化形成致密的氧化物薄膜作保护层。,原理：隔绝金属与外界空气、电解质溶液的接触。,2.电镀,如电镀一些在空气或溶液里不易发生化学变化的金属（如Cr、Zn、Ni等）或合金作保护层。,原理：应用电解原理，镀件作阴极镀层金属作阳极。,金属腐蚀的防止和利用,3.改变金属的内部结构,4.电化学保护法,原理：形成原电池反应时，让被保护金属做正极，不反应，起到保护作用，而活泼金属发生氧化反应被腐蚀或让被保护金属做电解池的阴极而受到保护。,如将Cr、Ni等金属加进钢里制成不锈钢。,金属防腐的方法还有很多，例如，可以根据不同的设计条件选用不同的金属或非金属材料；也可以控制和改善环境气体、液体介质（如选用缓蚀剂）。实际上，金属防腐包括生产设计、选材、防腐措施、施工、监测、管理、维护等环节，常常需要进行综合评价和决策等等。,金属腐蚀的防止和利用,金属腐蚀的利用,金属腐蚀的会带来严重危害和损失，但也可被利用来进行材料加工。例如：化学蚀刻就是利用腐蚀原理进行金属定域“切削”的加工方法（如书图3-28所示）,化学蚀刻不仅适用于难切削的不锈钢、钛合金、铜合金等，更广泛地用于印刷电路的铜布线腐蚀、半导体器件与集成电路制造中的精细加工等。,金属腐蚀的防止和利用,1、埋在地下的自来水铁管，在下列情况被腐蚀的速率最慢的是（）.在含有铁元素较多的酸性土壤中.在潮湿、疏松的土壤中.在自来水的铁管上用导线连接一块锌块后，再埋入不透气的土壤中.在自来水铁管上用导线连接铜块后，再埋入潮湿、松的土壤中,课堂练习,C,金属的腐蚀及防止,2、下列现象与电化学腐蚀无关的是（）.黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不容易生锈.生铁比软铁芯（几乎是纯铁）容易生锈.铁质器件附有铜质配件，在接触处容易生锈.银质奖牌久置表面变暗,D,金属的腐蚀及防止,3、下列几种铁板，在镀层被破坏后，最耐