創(chuàng)新實(shí)習(xí)報告--20號鋼的在酸性環(huán)境中的防腐蝕實(shí)驗(yàn)

1、題目名稱 創(chuàng)新實(shí)習(xí)報告題 目 名 稱 20號鋼在酸性環(huán)境中防腐實(shí)驗(yàn) 學(xué) 院（系） 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院 專 業(yè) 班 級 材料成型及控制工程 10802 班 學(xué) 生 姓 名 郭 廷 指 導(dǎo) 教 師 張 錦 洲 日 期 2012. 2.26 至 2012.3.22 20號鋼的在酸性環(huán)境中的防腐蝕實(shí)驗(yàn)?zāi)?錄一. 前言 1.金屬腐蝕造成的損失42.腐蝕防護(hù)的基本途徑4 2.1提高金屬本身的耐蝕性42.2改變環(huán)境（介質(zhì)處理）42.3采用覆蓋層42.4采用電化學(xué)腐蝕（電保護(hù)）.52.5正確選材和合理設(shè)計52.6腐蝕與防護(hù)的管理與教育5二. 金屬腐蝕的基本原理6 1. 金屬材料的腐蝕機(jī)理61.1. 金屬腐

2、蝕的分類61.2金屬腐蝕的機(jī)理. 62. 電化學(xué)保護(hù)法.82.1 陰極保護(hù)82.1.1犧牲陽極保護(hù)法82.1.2外加電流保護(hù)法9 2.2 陽極保護(hù)9三. 電化學(xué)防腐蝕現(xiàn)狀及發(fā)展前景9四. 實(shí)驗(yàn)101.實(shí)驗(yàn)材料與方法10 2. 土壤電阻率的測試11 2.1 土壤電阻率的測試11 2.2 陰極保護(hù)電流密度的選擇113.金屬腐蝕速度的表示法12 4.實(shí)驗(yàn)步驟12五.實(shí)驗(yàn)結(jié)論15六參考文獻(xiàn)1620號鋼的在酸性環(huán)境中的防腐蝕實(shí)驗(yàn)韓文良 程度，郭廷 王辰一.前言在現(xiàn)代社會中，金屬材料的用量越來越大，品種也越來越多?？梢院敛豢鋸埖卣f，金屬材料是現(xiàn)代物質(zhì)文明的基礎(chǔ)。不過，需要注意的是，金屬材料一直在悄悄地經(jīng)受

3、著破壞腐蝕。全世界每年因悄悄地經(jīng)受著破壞腐蝕。全世界每年因腐蝕而損失的金屬材料的數(shù)量相當(dāng)多。因此，金屬的防腐蝕問題一直是世界科技領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容。1.金屬腐蝕造成的損失 我國作為世界上鋼鐵產(chǎn)量最多的國家，每年被腐蝕的鐵占到我國鋼鐵年產(chǎn)量的十分之一，因?yàn)榻饘俑g而造成的損失占到國內(nèi)生產(chǎn)總值的2%4%。 根據(jù)各國調(diào)查結(jié)果，一般說來，金屬腐蝕所造成的經(jīng)濟(jì)損失大致為該國國民生產(chǎn)總值的4%左右，另據(jù)國外統(tǒng)計，金屬腐蝕的年損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過水災(zāi)，風(fēng)災(zāi)，和地震（平均值）損失的綜合，在這里還不包括由于腐蝕導(dǎo)致的停工，減產(chǎn)和爆炸等造成的間接損失。 金屬腐蝕的主要害處，不僅在于金屬本身的損失，更嚴(yán)重的是金屬制品結(jié)構(gòu)損

4、壞所造成的損失比金屬本身要大到無法估量。腐蝕不僅造成經(jīng)濟(jì)損失，也經(jīng)常對安全構(gòu)成威脅。國內(nèi)外都曾發(fā)生過許多災(zāi)難性腐蝕事故，如飛機(jī)因某一部件破裂而墜毀;橋梁因鋼梁產(chǎn)生裂縫而塌陷；油管因穿孔或裂縫而漏油，引起著火爆炸；化工廠中儲酸槽穿孔泄露，造成重大環(huán)境污染；管道和設(shè)備跑、冒、滴、漏，破壞生產(chǎn)環(huán)境，有毒氣體如cl2，H2、HCN等的泄露，更會危及工作人員和附件居民的生命安全。根據(jù)反應(yīng)類型劃分腐蝕種類：化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕、物理溶解腐蝕。腐蝕的定義包括了化學(xué)、電化學(xué)、物理學(xué)的內(nèi)容，腐蝕的發(fā)生往往與磨損、斷裂等的同時進(jìn)行；腐蝕學(xué)是交叉學(xué)科（邊緣學(xué)科），涉及及到金屬學(xué)、電化學(xué)、理化學(xué)、流體力學(xué)、固體力學(xué)等

5、，是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科。2.腐蝕防護(hù)的基本途徑（1）提高金屬本身的耐蝕性 ：如不銹鋼、鎳基合金從材料的熱力學(xué)穩(wěn)定性和控制腐蝕動力學(xué)兩個角度出發(fā)提高材料的抗蝕性； (2)改變環(huán)境（介質(zhì)處理）：降低環(huán)境的腐蝕性，如除去大氣中的S02，在水溶液中除02，改變?nèi)芤旱膒H值，在環(huán)境中加入緩蝕劑等；(3)采用覆蓋層：采用金屬和非金屬涂層、改變材料的表面結(jié)構(gòu)，使材料表面具有耐蝕的特性；采用襯里、防銹油、防銹紙等，將材料與腐蝕介質(zhì)隔開，（4）采用電化學(xué)腐蝕（電保護(hù)）對于金屬的電化學(xué)腐蝕可通過陰極極化降低氧化反應(yīng)速度，或通過實(shí)現(xiàn)陽極鈍化米以達(dá)到防腐目的；（5）正確選材和合理設(shè)計：為了防止腐蝕發(fā)生，必須重視正確

6、選材和合理設(shè)計，設(shè)計時做到材料匹配和結(jié)構(gòu)合理、結(jié)構(gòu)間連接應(yīng)盡可能防止縫隙產(chǎn)（6）腐蝕與防護(hù)的管理與教育：主觀上重視。加強(qiáng)對腐蝕與防護(hù)的管理，提高各類人員對腐蝕與防護(hù)的重視，需要建立相應(yīng)應(yīng)的教育體制，廣泛開展腐蝕與防護(hù)的教育工作，提高掌握與防護(hù)自覺性。金屬材料的腐蝕，是指金屬材料和周閘介質(zhì)接觸時發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而引起的一種破壞現(xiàn)象。對于金屬而言，在自然界大多是以金屬化合物的形態(tài)存在。從熱力學(xué)的觀點(diǎn)來看，除了少數(shù)貴金屬（如金、鉑等）外，各種金屬都有轉(zhuǎn)變成離子的趨勢。因此，金屬元素比它們的化合物具有更高的自由能，必然有自發(fā)地轉(zhuǎn)到熱力學(xué)上更穩(wěn)定的自然形態(tài)氧化物的趨勢，所以說金屬腐蝕是自發(fā)的普遍存在

7、的一種現(xiàn)象，是不可避免的。 電化學(xué)保護(hù)是指在電化學(xué)腐蝕系統(tǒng)中，通過施加外加電流將被保護(hù)金屬的電位移向免蝕區(qū)或鈍化區(qū)，以降低金屬腐蝕程度，這是項(xiàng)經(jīng)濟(jì)而有效的腐蝕控制措施。在一定條件下，電化學(xué)保護(hù)不僅能防防止金屬在海水、土壤或化學(xué)介質(zhì)中的腐蝕，而且還能防止金屬發(fā)生全面腐蝕和局部腐蝕（如采用陰極保護(hù)可防止不銹鋼、鋁等'鈍化金屬的點(diǎn)蝕、品問腐蝕、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞等）。若將電化學(xué)保護(hù)，與涂料、緩蝕劑聯(lián)合起來，可取的更好的防止金屬腐蝕的效果。日前電化學(xué)保護(hù)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于造船、海洋工程、石油和化工：等部門，并作為一種標(biāo)準(zhǔn)的防腐蝕措施列入規(guī)范一與法規(guī)之中。由于金屬材料的腐蝕可造成設(shè)備的跑、冒、滴、

8、漏，污染環(huán)境，甚至發(fā)生中毒、火災(zāi)、爆炸等惡性事故以及資源和能源的嚴(yán)重浪費(fèi)，腐蝕問題成為阻礙新技術(shù)發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的熏要制約因素。因此腐蝕的防護(hù)成為急需發(fā)展。的學(xué)科，研究金屬材料的腐蝕機(jī)理，弄清腐蝕發(fā)牛的原洲及采取有效的防護(hù)措施，對于延長設(shè)備壽命、降低成本、提高勞動生產(chǎn)力都具有十分重大的意義。 據(jù)統(tǒng)計，全世界現(xiàn)存的鋼鐵及金屬設(shè)備大約每年腐蝕率為10%，全世界每年因腐蝕損失約高7000億美元。世界符發(fā)達(dá)國家每年吲金屬腐蝕而造成的經(jīng)濟(jì)損失約為其國民生產(chǎn)總值3. 5264. 2%，超過每年各項(xiàng)人災(zāi)（火災(zāi)、風(fēng)火及地震等）損失的總和。有人甚至估計每年全世界腐蝕報廢和損耗的金屬約為1億噸！而同每年腐蝕

9、掉不能刨收利用的鋼鐵達(dá)100多噸，大致相當(dāng)鋼鐵廠一年的產(chǎn)量，腐蝕損失為洪水、火火、颶風(fēng)、和地震等自然災(zāi)害綜合損失的六倍，但人們往往很難意識到這種分散的、日積月累的、不知不覺中發(fā)生的腐蝕破壞的嚴(yán)重性。所以研究金屬腐蝕和防護(hù)具有重要意義。本論文主要綜合講述了金屬的電化學(xué)腐蝕的基本原理和分類，以及討論了有關(guān)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活中具體的防護(hù)措施，以更好的指導(dǎo)現(xiàn)實(shí)實(shí)踐。二、金屬腐蝕的基本原理：1. 金屬材料的腐蝕機(jī)理1.1金屬腐蝕的分類 按照金屬的腐蝕機(jī)理的不同，可以將金屬腐蝕分為三類：一是化學(xué)腐蝕，二是電化學(xué)腐蝕，三是物理腐蝕。1.2金屬腐蝕的機(jī)理(l)化學(xué)腐蝕： 是指金屬與介質(zhì)之間直接發(fā)生純化學(xué)作用而引起的

10、破壞。其腐蝕過程是一種純氧化和還原的純化學(xué)反應(yīng)，即腐蝕介質(zhì)直接同金屬表面的原子相互作用而形成腐蝕產(chǎn)物，電子的傳遞是在它們之問直接進(jìn)行的，因而反應(yīng)進(jìn)行過程中沒有電流產(chǎn)生，其過程符合化學(xué)動力學(xué)規(guī)律。實(shí)際上單純化學(xué)腐蝕的例子是較少見到的，例如金屬因高溫氧化而引起的腐蝕，曾一直作為化學(xué)腐蝕的典型實(shí)例。但是瓦格納根據(jù)氧化膜的近代觀點(diǎn)提出，在高溫氣體中，金屬氧化過程的開始，雖然是由化學(xué)反應(yīng)引起的，但后來膜的成長過程則屬于電化學(xué)機(jī)理。(2)電化學(xué)腐蝕： 是金屬與介質(zhì)之問發(fā)生電化學(xué)作用而引起的破壞。反應(yīng)過程同時有陽極失去電子的陽極反應(yīng)，陰極獲得電子的陰極反應(yīng)以及電子的流動（電流），其歷程服從電化學(xué)動力學(xué)的基小

11、規(guī)律是金屬與介質(zhì)之間發(fā)生電化學(xué)作用而引起的破壞。反應(yīng)過程同時有陽極失去電子的陽極反應(yīng)，陰極獲得電子的陰極反應(yīng)以及電子的流動（電流），其歷程服從電化學(xué)動力學(xué)的基本規(guī)律。 絕大多數(shù)情況下，由于金屬表面組織結(jié)構(gòu)不均勻，上述的一對電化學(xué)反應(yīng)分別在金屬表面的不同區(qū)域進(jìn)行在。例如當(dāng)把碳鋼放在稀鹽酸中時，在鋼表面鐵素體處進(jìn)行的是陽極反應(yīng)（即FeFe2+2e-），而在鋼表面碳化鐵處進(jìn)行的則是陰極去極化反應(yīng)（即2H+2e-H2）。與這一對電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的同時，則有電子不斷地從鐵素體流向碳化鐵。我們把發(fā)生陽極反應(yīng)的區(qū)域叫做陽極區(qū)，鐵素體是陽極；把發(fā)生陰極反應(yīng)的區(qū)域叫做陰極區(qū)，碳化鐵是陰極；而在陽極與陰極之間不斷地

12、有電子流動。這種情況和電池的工作情況極為類似，只不過這里的陽極（鐵）和陰極（碳化鐵）的數(shù)目極多，面積極小，靠的極近而已，所以通常稱它為腐蝕微電池。 金屬的電化學(xué)腐蝕之所以采取腐蝕微電池的形式，一方面是由于金屬表面存在著各種各樣的電化學(xué)不均勻性，為電化學(xué)反應(yīng)的空間分離準(zhǔn)備了客觀條件；另一方面則是由于這兩個反應(yīng)分地區(qū)進(jìn)行時遇到的阻力較小，因而在能量消耗上對反應(yīng)的進(jìn)行有利。但是從防止和減少腐蝕的觀點(diǎn)看，這當(dāng)然是不利的，我們應(yīng)當(dāng)設(shè)法盡量減少或消除金屬表面的電化學(xué)不均勻性。 電化學(xué)腐蝕又根據(jù)其電解質(zhì)溶液酸堿度的不同分為析氫腐蝕和吸氧腐蝕。 A、析氫腐蝕:(腐蝕過程中有氫氣放出) 腐蝕過程中的陰極上有氫氣

13、析出的腐蝕。它常發(fā)生在酸洗或用酸浸蝕某種較活潑金屬的加工過程中。Fe作為腐蝕電池的陽極,鋼鐵中較Fe不活潑的其他雜質(zhì)作陰極,H+在陰極上獲得電子發(fā)生還原反應(yīng)。反應(yīng)方程式如下: 陽極(Fe):Fe2e-=Fe2+ 陰極(雜質(zhì)):2H+十2e-=H2(g) 圖1 總反應(yīng):Fe十2H+=Fe2+H2(g) B、吸氧腐蝕(腐蝕過程中消耗氧) 在腐蝕過程中溶解于水膜中的氧氣在陰極上得到電子被還原生成OH-的腐蝕。它常常是在中性、堿性或弱酸性的介質(zhì)中發(fā)生的。大氣中鋼鐵等金屬的腐蝕主要形式是吸氧腐蝕。反應(yīng)方程式如下: 陽極(Fe):Fe-2e-=Fe2+ 陰極(雜質(zhì)):O2十2H20十4e-=40H- 總反

14、應(yīng):2Fe十O2十2H20=2Fe(OH)2 圖2 Fe(0H)2將進(jìn)一步被O2所氧化,生成Fe(OH)3并部分脫水為疏松的鐵銹。 4Fe(OH)2十O2十2H20=4Fe(OH)3=Fe203·xH20(鐵銹) 析氫腐蝕的水膜常呈酸性,而吸氧腐蝕水膜呈中性或酸性很弱或堿性。通常兩種腐蝕同時存在,但后者更為普遍,吸氧腐蝕比析氫腐蝕嚴(yán)重得多。2.電化學(xué)保護(hù)法 電化學(xué)保護(hù)是指在電化學(xué)腐蝕系統(tǒng)中，通過施加外加電流將被保護(hù)金屬的電位移向免蝕區(qū)或鈍化區(qū)，按其保護(hù)原理可分為陰極保護(hù)和陽極保護(hù)。 2.1 陰極保護(hù) 陰極保護(hù)是在被保護(hù)的金屬表面通入足夠大的陰極電流，使其電位變負(fù)，從而抑制金屬表面上腐

15、蝕電池陽極的溶解速度。陰極保護(hù)的原理見左圖，未進(jìn)行陰極保護(hù)時，金屬M(fèi)以腐蝕電位Ecorr、腐蝕電流icorr被腐蝕，加入陰極電流后，發(fā)生陰極極化的結(jié)果使得金屬的電位從Ecorr移至Ec，此時總的陰極極化電流由兩部分組成，一部分是由腐蝕電池形成的（途中的FD段），另一部分是外加的ED段。此時腐蝕仍然沒有完全停止下來，只不過腐蝕速度變小了。當(dāng)外加電流足夠大，使金屬的電位移至Ee，A，即金屬M(fèi)的平衡電位時，腐蝕電流變?yōu)榱悖g完全被抑制。使金屬完全得到保護(hù)的最小電流密度稱為最小保護(hù)電流密度，相應(yīng)的電位稱為最小保護(hù)電位。陰極保護(hù)的電位不是越負(fù)越好，過負(fù)的陰極電位對腐蝕控制無實(shí)際意義，同時也會浪費(fèi)電源，

16、還可能會引起氫脆腐蝕。1 在被保護(hù)的金屬表面注入陰極電流，根據(jù)電流的來源分為犧牲陽極法和外圖3加電流法兩種方法。 2.1.1 犧牲陽極保護(hù)法 這種方法是在需保護(hù)的金屬裝備和另一種當(dāng)做溶陽的金屬之間安裝一電解裝置，利用金屬的溶解提供陰極電流，見下圖（a）。 圖4被選作犧牲陽極的金屬一般是鋅合金、鋁合金、鎂合金等，其重要的性質(zhì)是能夠以相對于被保護(hù)金屬而言更負(fù)的電位，且以相對均勻的速度被腐蝕溶解，以提供平穩(wěn)的保護(hù)電流。由于作為犧牲陽極的金屬的腐蝕溶解，可以使被保護(hù)金屬的陽極電位移向更負(fù)的位置，當(dāng)兩種金屬的平衡電位相同時，輔助金屬相當(dāng)于陽極，而被保護(hù)的金屬變成了陰極。很明顯，此時整個金屬溶解速度會增大

17、，但溶解的是被用作“犧牲”的輔助金屬，被保護(hù)金屬的溶解速度大大降低。在20世紀(jì)60年代及70年代初期，船殼的保護(hù)大部分是犧牲陽極的陰極保護(hù)法。 2.1.2外加電流保護(hù)法 這種方法是用靠外部電源提供陰極電流，這時的陽極材料選用鋼鐵、石墨、高硅鑄鐵、鉛銀（2%）合金、鍍鉑的鈦等，稱為輔助陽極。這是一種應(yīng)用更廣泛的陰極保護(hù)法。采用外加電流的陰極保護(hù)系統(tǒng)，可以得到較大的保護(hù)電流，所以這種系統(tǒng)對于高電阻和低電阻的介質(zhì)都適用，它主要是用來保護(hù)有隔離涂層的很長的金屬結(jié)構(gòu)。它的優(yōu)點(diǎn)在于保護(hù)電流容易調(diào)整，因而就有可能根據(jù)保護(hù)狀態(tài)的變化而隨時保持所需要的保護(hù)電位。采用這種保護(hù)方法時，應(yīng)當(dāng)注意到，由于外加電流的作用

18、，任何靠近被保護(hù)結(jié)構(gòu)的金屬構(gòu)件，都可以看作為低電阻的導(dǎo)體，而遭到嚴(yán)重腐蝕。圖5三電化學(xué)防腐蝕現(xiàn)狀及發(fā)展前景 金屬的電化學(xué)腐蝕和腐蝕的電化學(xué)控制，目前基本上還建立在唯象理論基礎(chǔ)上，腐蝕理論和技術(shù)上的突破將主要依賴金屬等材料界面電化學(xué)分子水平的研究。當(dāng)前的研究主要包括：在復(fù)雜的宏觀體系中基兀腐蝕過程及其相應(yīng)作用的理論模型；決定體系使用壽命的參數(shù)及壽命預(yù)測；對重要技術(shù)設(shè)備腐蝕實(shí)施監(jiān)控的傳感器技術(shù)：應(yīng)用于腐蝕保護(hù)的新電極材料：耐腐蝕新材料的開發(fā)；金屬鈍化膜的成分、晶體結(jié)構(gòu)及電子性質(zhì)，鈍化膜局部破壞和金屬局部腐蝕的理論模型、統(tǒng)計處理及原位微區(qū)測試技術(shù)；金屬表面耐蝕處理的技術(shù)和理論：緩蝕劑電化學(xué)行為的分子

19、水平研究。隨著陰極保護(hù)技術(shù)的普及，對犧牲陽極來說，人們對此有了更加深刻的認(rèn)識。日前，犧牲陽極的實(shí)用配方已經(jīng)基本定型和標(biāo)準(zhǔn)化，但開發(fā)高效、耐用、經(jīng)濟(jì)的犧牲陽極則成為犧牲陽極材料的發(fā)展方向，其中又以鋁合金陽極的性能研究及開發(fā)最為突出現(xiàn)在研究的高效鋁陽極開路電位己達(dá)-1.4V，電流效率>95%以上，而且還開發(fā)研制了用于海泥的Al-Zn-In系及Al-Zn-In-Si系合金犧牲陽極和Alap-3以上。在犧牲陽極機(jī)理研究方面，對于鋁合金陽極中Hg、In等元素的活化作用機(jī)理，鋁基犧牲陽極的溶解過程和負(fù)差異效應(yīng)，Zn陽極晶問腐蝕的原因和對策以及探索用工業(yè)純原料代替高純原料制造犧牲陽極等方面都有不同進(jìn)展

20、。生產(chǎn)工藝成型方面，通過對鑄造過程中的熱處理和改變陽極的常規(guī)形狀，以提高電化學(xué)效率及改變原來單調(diào)的外形，滿足陰極保護(hù)多樣化的發(fā)展。比如，用管線的手鐲式陽極、用于保護(hù)管線的帶狀陽極及小尺寸的棒狀陽極。除了犧牲陽極保護(hù)陰極以外，外加電流陰極保護(hù)也有發(fā)展很好的前景。外加電流中使用的輔助陽極材料，由最普通的石翠和高硅鑄鐵發(fā)展到鍍鍆鈦、鍍鉗銀陽極，陽極形式也在硅發(fā)生變化。對混凝土鋼筋可實(shí)行陰極保護(hù)，可用導(dǎo)電混凝土、柔性陽極、網(wǎng)狀輔助陽極。參比電極的精度及使用壽命關(guān)。四.實(shí)驗(yàn)1 實(shí)驗(yàn)材料與方法試樣制備試驗(yàn)材料為20號鋼管線鋼, 化學(xué)成分見表1。直接取直縫焊管線切成33mm X20mm，壁厚是8mm規(guī)格的試

21、樣。取我國典型的酸性土壤鷹潭土壤為模擬研究介質(zhì)，依據(jù)其主要理化數(shù)據(jù)用分析純NaCl、稀H2SO4、NaHCO3及去離子水配制成的模擬溶液。其成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，）為0.36Cl-，17SO2-4 ，H+ ；分別配置PH值為3,3.5,4, 5，的溶液。2 犧牲陽極法設(shè)計主要參數(shù)的確定2.1 土壤電阻率的測試土壤電阻率直接決定陽極的種類與規(guī)格。如果管道沿線土壤電阻率變化非常大，則應(yīng)該分別設(shè)計不同種類與規(guī)格的陽極。2.2 陰極保護(hù)電流密度的選擇影響陰極保護(hù)電流密度的因素很多，主要有被保護(hù)結(jié)構(gòu)的表面狀況(防腐層類別及質(zhì)量)、環(huán)境條件(如溫度、介質(zhì)狀態(tài)、pH值、含鹽量及種類、含氧量、微生物活動等)和被保護(hù)

22、金屬種類等。對不同類型的防腐層和土壤介質(zhì)，犧牲陽極法陰極保護(hù)電流密度的選擇在實(shí)踐中差別較大。有文獻(xiàn)描述陰極保護(hù)電流密度與防腐層絕緣電阻有對應(yīng)關(guān)系(見表1)，并可以用以下經(jīng)驗(yàn)公式表示：式中i。陰極保護(hù)電流密度，mAm2 R。防腐層絕緣電阻，Q·m2防腐層絕緣電阻(Q·m2)l×1043000100030010030保護(hù)電流密度 (mA·m²)0.030.100.31.003.0010.003 金屬腐蝕速度的表示法：重量指標(biāo)：金屬因腐蝕而發(fā)生的重量變化，換算成相當(dāng)于單位表面積于單位時間內(nèi)重量變化的數(shù)值，常用單位：mg/cm²h深度指標(biāo)：金

23、屬的厚度因腐蝕而減少的量，以長度單位表示，幷換算成單位時間的數(shù)值，常用單位：mm/a電流指標(biāo)：用腐蝕金屬的陽極電流密度的大小，衡量金屬腐蝕速度的快慢，常用單位:mA/cm²4 實(shí)驗(yàn)步驟：此實(shí)驗(yàn)主要運(yùn)用外加電流保護(hù)法，模擬鋼鐵在酸性土壤中的腐蝕，及需要多大的電流即可防止腐蝕，及各個電流情況下的腐蝕速度。PH=3,3.5,4,4.5情況下的需要的防腐電流。需要實(shí)驗(yàn)器材：稀硫酸，PH試紙，導(dǎo)線，電流表，電源，天平，鑷子，滑動變阻器，碳棒，玻璃杯子等等。實(shí)驗(yàn)步驟：1、 打磨材料表面，稀釋硫酸到指定的PH值。2、 實(shí)驗(yàn)開始，擺放好器材，接好電路。3、 碳棒和試件放在溶液中。4、 碳棒和試件直接

24、連用導(dǎo)線連接，觀察現(xiàn)象。每隔十分鐘測量試件重量。5、 拆開導(dǎo)線，外加電源，調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變電流大小，觀察現(xiàn)象，記錄試件重量。6、 改變PH值，重復(fù)4，5操作，記錄數(shù)據(jù)。7、 拆掉裝置，分析數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測：1、 在相同的環(huán)境下，隨著電流的增加，防腐效果越來越明顯。2、 在不同的酸性條件下，隨著PH值的增大，腐蝕越來越弱。防腐的電流越來越小。實(shí)驗(yàn)11， PH=3,3.5,4,5溶液下實(shí)驗(yàn)時，在不加電源的情況下，接上電流表，接通回路，測出原電池腐蝕電流.表格 1試件編號1號2號3號4號PH33.545腐蝕電流uA/cm²64524531原始試件質(zhì)量g63.587064.772463.619763.7555實(shí)驗(yàn)21，PH=3實(shí)驗(yàn)時，外加電源，調(diào)節(jié)滑動變阻器，調(diào)節(jié)到所需的實(shí)驗(yàn)電流，時刻觀察試件的腐蝕情況，每24小時記錄試件的重量，改變電流，重復(fù)操作，直到找到最佳防腐電流。表格 2次數(shù)1234外加電流uA無206465試件重量g63.539963.527463.520363.51992，PH=3.5實(shí)驗(yàn)時，外加電源，調(diào)節(jié)滑動變阻器，調(diào)節(jié)到所需的實(shí)驗(yàn)電流，時刻觀