[教学]《民用飞机结构腐蚀与防护》

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1、《民用飞机结构腐蚀与防护》教案机务系结构修理教研室魏静广州民航职业技术学院民用飞机结构腐蚀与防护绪论§0-1基本概念一、腐蚀的定义定义：材料（通常是金属）与环境介质相互作用而导致的变质或破坏的现象。主体：①材料②环境防腐：两者隔离1.材料：80余种金屈在一定条件下受不同程度的腐蚀贵重金属：金Au钳Pt（家t的手饰佩戴久了会发黑）I腐蚀性差，不易腐蚀f腐蚀是绝对的，不腐蚀是相对的2•介质：大气、水、土壤、灰尘、化学原料及不同种类的金属窗户的锁扣上的螺钉生锈——尽量用同一种金属。§0-2金属腐蚀过程的本

2、质腐蚀单质化合物（不活跃的如金也是金矿的形式冶炼活跃的如硫硫矿FeS）铁一水合氧化铁FeO-XH2O（吸水个数不定，量不大时冇多少吸多少）高能量状态到低能量状态自发的；低能量状态到高能量状态耍大量的热能金属腐蚀的本质：金属在一定的环境中经过反应回复到化合物状态即：金厲材料+腐蚀介质一腐蚀产物+热量因此腐蚀过程是一个放热的过程。（只是冇些速度慢觉察不到）反应速度快的例子：金属钠（Na）放到水里一有声音、有热量（极端例子，反应相当快）§0-3腐蚀的类世•、按腐蚀反应的机理分类（-）化学腐蚀（发生机率不大

3、）纯化学反应，无电了的移动，无电流的产生（不多）通常发生在干性（高温）环境下，如飞机上涡轮叶片高温氧化（-）电化学腐蚀（最普遍，最常见）指金属与屯解质溶液因发生屯化学作用而产生的破坏在同一种金屈上也会发生腐蚀。二、按腐蚀的环境分类分为：大气腐蚀，水的蒸汽腐蚀，土壤腐蚀，化学介质腐蚀（酸、碱、盐）三、按腐蚀的外观特征分类可分为：全而腐蚀和局部腐蚀人w（增重：FeO不是水溶性的AW<［减重：氧化物水溶性全面腐蚀：腐蚀分布在整个表面，相对较均匀。局部腐蚀：腐蚀主要集屮在某一区域，分布不均匀，危险性很大。发

4、生水桶效应（又如材料的承载能力）看最弱处最弱处才是基准局部腐蚀腐蚀危害性很大，大约57种常见的有：应力腐蚀、点蚀、晶间腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、垢下腐蚀、冲刷腐蚀第一章电化学腐蚀的基本概念第一节金属腐蚀的电化学反应•、腐蚀屯化学反应的实质腐蚀电化学反应实质：一个发生在金属和溶液界面上的多相界面反应电子的传递：阳极f阴极f电解质溶液阳极反应：MMn*+n.e阴极反应：D+n.e—[D.ne]!去极剂接受电子后生成的物质溶液屮能接受电子的物质，称去极剂或氧化剂常见的去极剂:1.ir（还原成出）析氢反应（

5、相应的腐蚀叫析氢腐蚀）1.溶解在溶液中的O2'在11•性或碱性条件下述原成OH-O2+2H2O+4e^4O/y在酸性条件下生成比OO2+4H++4e^2H2O1.金属高价离子Mn++n.e->M沉积反应（电解精炼铜）Mn++e->M

6、屮都会岀现剩余电荷，并或多或少地集屮在界面两侧，形成一边带止电一边带负电的“双电层”。例如：Zn浸在自身的盐溶液中（倾向快）Zn-2e->Zn2+（倾向慢）Zn2++2e->Zn如果是Cu与CB,则（倾向慢）Cu-2e->Cu2+（倾向快）Cu2++2e->Cu电极电位正好反过来金+启+++电O-溶液8进入溶液沉积在Zn片的表面电解质溶液电极电位:我们称这样一个金属/电解质溶液体系为电极，而将体系中金属与溶液Z间的电位差称为该电术的电极电位O2、平衡屯极电位与能斯特方程式平衡电极电位

7、（可逆电位）双

8、电层不随时间变化，即电荷平衡，物质平衡。标准电极电位标准状态下的平衡电极电位标准状态：纯金属，纯气体，1.01x10'Pa,25°C,单位活度按标准电极电位值由小到大的顺序排列一标准电极电位序或简称为电动序实际小用别的电极作为参比电极用参比电极测得的电位值要换算：相对参比电极的电位+参比相对标准氢电极电位能斯特方程式：用于非标准状态下的平衡电位Ee=E°+竺Ln沁nF°氧化态对于金属固体：Ee=E°+LnanF实际腐蚀中冇多种不同物质反应，物质和屯荷不可能都平衡称只有电荷平衡为礙■在盐酸中腐蚀::叢

9、工二腐由两个电极过程完成阳阴极反应以相同速度进行，此时电荷平衡，所获得的电位称为稳定电位非平衡电位不能用能斯特方程式二、腐蚀倾向的判断囂籍證驚鴛)用电动顺序表预测标准状态下的腐蚀体系的反应方向非标准状态下要用能斯特方程式换算第三节腐蚀电池一、产生腐蚀电池的必要条件①丹尼尔电池Zn2+活度汇：=1Cu2+活度a：：=1贝

10、J：E°Cu2+/Cu—E°Zn2+/Zn=0.337-(-0.763)=1.100V=E°〜原电池的电动序外部:电了£：电流：ZfT警］-C“止极C