内容发布更新时间 : 2024/12/27 10:55:24星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

1、海洋环境分为几个区带，各个区带的腐蚀特点，碳钢、低合金钢、不锈钢、有色合金的腐蚀形态？（海洋环境腐蚀形态：不锈钢、C钢、有色金属）

答：海洋环境分为五个区带： 1，海洋大气区

2，海水飞溅带：干湿交替，机械冲刷，气泡腐蚀，为腐蚀最严重区。 3，海水潮差带：干湿交替，海生物附着。 4，全浸区。

5，海泥带：海生物，腐蚀性气体

有八种腐蚀形态：点蚀、缝隙腐蚀、点偶腐蚀、选择性腐蚀、磨损腐蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀、腐蚀疲劳。

碳钢、低合金钢在海洋环境中以全面腐蚀（均匀腐蚀）为主，以点蚀、缝隙腐蚀为辅； 不锈钢在海洋环境中故意局部腐蚀为主，如点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀等；

铜及铜合金以全面腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、脱成分（锌）腐蚀为主；

有色金属材料

铝合金以缝隙、应力、剥落腐蚀为主； 钛及钛合金以应力腐蚀为主。

2、在海洋环境下，金属的防护方法？

答：根据环境合理选用材料：选择的依据有：

设备 （1）设备的用途 （2）加工要求和加工量 （3）设备在整个装置中所占的地位，以及各设备之间的相互影响 （4）是否易于检查、修理或更换 （5）计划的使用寿命；

腐蚀环境：1）介质的种类、浓度、温度、压力、流速、充气情况等 （2）原料和工艺水中的杂质 ； 设备局部区域(如缝隙、死角)内介质的 浓缩、杂质的富集、以及可能的局部过热或局部温度偏低；介质条件变化的幅度等；

腐蚀影响：(1) 可能发生的腐蚀类型(2) 对全面腐蚀有良好耐蚀性的材料，如不锈钢，要特别注意可能发生的局部腐蚀问题。 (3) 腐蚀破坏的后果

从产品设计的角度：所谓防腐蚀设计，包括在设备结构设计和强度校核中考虑腐蚀控制的要求，在设计中为准备采用的防护技术(如覆盖层)提供必要的实施条件，对加工制造技术提出指示性意见等。腐蚀控制对结构设计的一般要求：（1）设备的结构应尽可能简单，减少腐蚀电池形成的机会。（2）从防腐蚀角度看，整体结构比分段结构好 。（3）设备的表面状态应当均匀、平滑、清洁，突出的紧固件的数目愈少愈好 。 (4) 结构上应尽量避免缝隙、死角、坑洼、液体停滞、应力集中、局部过热等不均匀因素。（5）注意材料的相容性和设备之间的相互腐蚀性影响。（6）采用覆盖层保护的设备(如衬里设备)有要足够的强度和刚度，使用中不能变形。 （7）几何结构应方便设备清洗，维修和防腐蚀施工。

采用电化学保护：根据电化学腐蚀原理，依靠外部电流的流入改变金属的电位，从而降低金属腐蚀速度的一种材料保护技术。电化学保护分为阴极保护和阳极保护两类。①阴极保护。通过降低金属电位而达到保护目的的，称为阴极保护。根据保护电流的来源，阴极保护有外加电流法和牺牲阳极法。外加电流法是由外部直流电源提供保护电流，电源的负极连接保护对象，正极连接辅助阳极，通过电解质环境构成电流回路。牺牲阳极法是依靠电位负于保护对象的金属（牺牲阳极）自身消耗来提供保护电流，保护对象直接与牺牲阳极连接，在电解质环境中构成保护电流回路。阴极保护主要用于防止土壤、海水等中性介质中的金属腐蚀。②阳极保护。通过提高可钝化金属的电位使其进入钝态而达到保护目的的，称为阳极保护。

应用表面改性：采用磷化、氧化、氮化、钝化和外加表面涂层等方法进行表面改性，如热喷涂、电镀、化学镀等，如热喷涂锌铝及其合金涂层，它不仅可提供一种铝屏蔽层 ,而且一旦涂层受到破坏 ,还可以作为牺牲阳极保护所出现的漏涂区

应用涂覆技术：涂覆耐蚀涂料，如环氧树脂、聚氨酯树脂、氯化橡胶涂料、富锌底漆、红丹漆、磷酸锌涂料等等。

3、金属氧化初期氧化机制及薄膜、二维、三维生长？

答：分三个阶段：1、氧的吸附，化学吸附和物理吸附；

纯净的金属表面结构不同于金属晶体内部，表面相邻的原子较少，价键不饱和，所以表面的活性较高。这种活性依赖于结晶的取向并影响表面能、电子的功函数等性质。表面的原子受到不对称的力，这使得表面层的原子排列与内层原子不同，形成所谓表面结构。

物理吸附依靠范德华力，吸附涵变比较低；化学吸附过程中，吸附粒子与表面原子之间形成了化学键。

物理吸附无需活化能，只要分子碰撞到表面上即可发生，而化学吸附过长较慢，涉及活化能。当气体与纯净的金属表面相互作用时，往往呈现极迅速的化学吸附，这是表面处于非饱和状态，化学吸附无需多大的活化能。

化学吸附比物理吸附具有更大的选择性。在纯净的金属表面化学吸附往往发生在某些特定的位置，与晶向、棱边、扭节等表面缺陷有关。

一般认为化学吸附只在表面产生单吸附层，而物理吸附可以发生在所有的表面位置和多吸附层中。

2、氧化物形核，快速生长，二维长大形成连续薄氧化膜；

氧化物在一定数量的位置上生核和核横向生长同时进行，并由晶核周围的反应所控制。含氧粒子与二维吸附层接触的气体平衡后迁移到表面，横向生长由晶核在其边沿捕获含氧粒子的过程控制。当氧化物晶核开始长大时，反应速度随时间增大；当晶核开始挤满表面，相互挤在一起时，反应速度下降。反应动力学可以按S曲线描述。

3、氧化膜三维长大，增厚，分层，共格结构变化等现象。 4、wagnar平衡常数的导出条件？

答：1、氧化膜是致密的，与基体具有完整良好的附着性；

2、氧化膜内的电子或离子的迁移是氧化过程的控制步骤； 3、在金属/氧化膜和氧化膜/气体两界面处于热力学平衡状态； 4、氧化膜的成分偏离化学计量比很小； 5、氧化膜内每一局部都建立了热力学平衡； 6、氧化膜的厚度大于空间电荷层； 7、溶解在金属中的氧可以忽略。

5、氧化膜中的空洞、扩散通道的形成机制？

答：孔洞和孔隙的形成主要有两个原因：

1、金属通过氧化膜向外迁移；

2、氧化膜中生长应力的增长导致氧化膜的变形与开裂。

当氧化膜的生长仅有金属的向外迁移决定时，新的氧化物在氧化膜/气相界面生成。

若生成的氧化膜完全是刚性的，包围着试样，必然在氧化膜下生成孔洞和孔隙，而且孔洞和孔隙的体积等于向外迁移形成氧化物的金属的体积。这是因为金属和氧化膜有保持接触和附着的趋势。这种趋势主要通过如下俩个过程得以实现：

1、氧化膜的塑性变形。当氧化膜收缩、变形时可以保持金属与氧化膜的接触。 2、金属内部产生空位和孔洞。当金属在金属/氧化膜界面进入氧化膜时，在金属晶格中留下空位（呈过饱和状态），空位扩散到适当的位置（如晶界）发生沉淀形成孔洞。

6、氧化膜中的应力的松弛的形成机制？

氧化膜产生应力的机制有以下几点

（1）氧化物与金属的体积比：PBR值。一般来说，如果PBR＞1，氧化膜受压应力，起保护作用；如果PBR＜1，氧化膜受拉应力，不能起保护作用。

（2）外延应力。首先形成的氧化物要与金属基体保持外延关系，游由于金属与氧化物晶格参数不同，这种约束导致应力的产生。

（3）合金与氧化膜成分的变化。 （4）点缺陷应力

（5）氧化物在氧化膜内生成 （6）再结晶应力

（7）基体的边角效应或试样的几何形状引起的应力 氧化膜应力松弛的机制有以下几点：