材料腐蚀的相关简介

金属腐蚀原理

李宁黎德育

2011年2月考核方式：1、期中测试15分（开卷）2、期末测试50分（开卷）3、大作业10分（雷同均判零分）4、考勤5分（缺一次扣一分）5、课堂提问10分基础分4分（每答对一次加一分）6、课堂演讲10分12+41+9+4+7+7=80/lideyulideyu乐学网

ppt大量引用了北科大及厦大的腐蚀课件内容，表示感谢。第1章绪论一、金属材料-现代物质文明的基础黄金→青铜→钢铁→轻金属二、为什么在博物馆里很少见到出土的铁器文物？越王勾践剑人物双狮金饰牌1.1金属腐蚀的定义

金属的腐蚀是金属和周围环境发生化学或电化学反应而导致金属受破坏性侵害的过程。金属材料在周围介质的作用（物理作用、化学作用、电化学作用、生化作用）下，表面状态发生变化并形成新相而使金属材料遭到破坏的现象。腐蚀是一种悄悄进行的破坏，却常常造成令人措手不及的恶性事故。(曹楚南)1.2腐蚀损失数据一、腐蚀与GDP

2003年《中国腐蚀调查报告》，我国国民生产总值10710亿美元，腐蚀造成损失600亿美元（5000亿人民币）。（不完全统计）

年腐蚀损失约占GDP的6%。

1998年美国腐蚀造成损失2757亿美元，占GDP106亿美元的2.78%。

腐蚀损失为洪水、火灾、飓风和地震等自然灾害综合损失的6倍。Uhlig方法是从生产、制造方面单纯地累加直接防蚀费进行评估。①采用不锈钢耐蚀合金比采用低合金钢所增加的费用；②涂层如热镀锌、电镀(化学镀)镍、涂料的费用等；③添加缓蚀剂的费用；④干燥贮存金属设备及零部件的费用；⑤阴极保护工程的费用等。不包括腐蚀造成的设备与元件的更换及间接损失。间接损失：停产损失、产品(原料)流失、降低生产效率、产品的污染、腐蚀容差设计、事故赔偿。Hoar方法是按各使用领域的腐蚀损失和防蚀费的总和进行推算。Battelle法，即根据企业生产关联表，用投入／产出矩阵方法进行统计。计算出各部分直接消耗和间接消耗①生产某种产品所需的输入；②生产这种产品所需的设备投资；③设备的寿命；④社会对这种产品的需求。二、我国在各种腐蚀防护方法所耗费的费用与比例间接损失是直接损失的1.5~2倍。部分行业损失1.3具体腐蚀造成严重破坏案例一、油田输送二、天然气输送1971年5月四川威成线天然气管线腐蚀爆裂，造成爆炸和燃烧，导致直接经济损失7000万元。1971年5月至1986年2月，四川天然气管网腐蚀导致爆炸和燃烧事故83次，其中第一次事故就伤亡24人。2006年12月21日19时许，中石化南方勘探开发分公司部署在川东一口重点预探井——清溪1井发生天然气溢流事件，当地出现成千上万群众自发的、无序的逃命场面，随后，1.2万名当地群众被迫紧急转移。当晚22时左右，该气井被放喷点火。三、药厂设备四、其它个案1984年12月3月，印度首府博帕尔联碳公司农药厂异氰酸甲酯泄漏事故，使4000名居民中毒死亡，200000人深受其害，是世界工业史上绝无仅有的大惨案。调查表明，该事故是由于120～240加仑水进入异氰酸甲脂(MIC)贮罐引起放热反应，致使压力升高，防爆膜破裂而造成的。另外还查明，由于贮罐内含有大量氯仿(氯仿是MIC制造初期作为反应抑制剂加入的)，氯仿分解产生氯离子，使贮罐(材质为304不锈钢)发生腐蚀，而产生游离铁离子，在铁离子催化作用下又加速了反应的进行。由于放热反应持续进行，贮罐内温度急剧升高，致使压力很快达40磅／平方英寸以上，防爆膜破裂，安全阀打开，漏出大量MIC。漏出的MIC喷向氢氧化钠洗涤器，因该洗涤器能力太小，不可能将MIC全部中和。最后的安全防线是燃烧塔，但结果燃烧塔也未发挥作用。1967年12月，位于美国西弗吉尼亚州和俄亥俄洲之间的俄亥俄桥突然塌入河中，死亡46人。事后检查，是由于钢梁应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳而产生裂缝所致。同年，英国内普罗石油化工公司，环已烷氧化装置的旁通管发生硝酸盐应力腐蚀破裂，引起环已烷蒸气管爆炸，死28人，伤105人，损失达1亿美元。山西火电厂锅炉酸腐蚀脆爆，直接累计损失3亿元。此外还将带来其他缺电引起的间接损失。

1965年3月4日，美国路易安那州输气管线破裂着火，死17人，事后检查是由于管线产生应力腐蚀破裂。

1970年，日本大阪地铁的管道因腐蚀破坏而折断，引起瓦斯爆炸，乘客当场死亡75人。

1985年8月12日日本一架波音747客机由于发生应力腐蚀破裂而坠毁，一次死亡500多人。

1979年，我国某市液化石油气贮罐爆炸起火，死伤几十人。1.4金属腐蚀的危害总结重大的经济损失（停产损失、产品损失、效率损失、产品污染、过度设计）灾难性重大事故（有毒物质的泄漏，造成环境污染，危及人民健康）资源与能源的巨大浪费阻碍科技进步，延缓生产发展1.5腐蚀科学技术简史应用：春秋时期青铜器表面有铬氧化层。18-19世纪期间

1748年：罗蒙诺索夫解释了金属的氧化现象。

1790年：凯依尔（Keir）描述了铁在硝酸中的钝化现象。

1830年：德·拉·里夫(DelaRive)提出了金属腐蚀微电池的概念。

1833年：法拉第(Faraday)提出了电解定律。现代英国：伊文思(Evans)提出了金属腐蚀过程的电化学基本规律，现代腐蚀科学奠基人。霍尔(Hoar)

美国：尤利格(Uhlig)、Mansfeld

德国：豪飞、瓦格纳比利时：泡拜格斯(Pourbaix)(创立电位-pH图)

前苏联：阿基莫夫、弗鲁坶金、托马晓夫

腐蚀材料学金属学化学管理学工程力学生物学电学数学计算机1.6腐蚀相关学科1.7金属腐蚀原理研究内容(1)研究并确定金属材料与环境介质作用的普规律，既要从热力学方面研究金属腐蚀进行的可能性，更重要的是从动力学的观点研究腐蚀进行的速率及机理。

(2)研究在各种条件下控制或防止腐蚀的措施，以把腐蚀控制在合理的程度上。

(3)研究金属腐蚀速率的测试技术和方法，找出评定金属腐蚀的试验方法与标准，研究现场金属腐蚀的测试技术与监控方法。学习达到目的：系统地掌握腐蚀电化学的基本知识和基本原理掌握各种腐蚀类型，各种局部腐蚀的特点、产生机理、影响因素及防护措施，了解局部腐蚀相关的正确设计思路；能分析化工设备常见的腐蚀现象并提出防腐途径。在化工设