实验指导书 《金属腐蚀学》

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1、实验指导书《金属腐蚀学》课程组编目录实验一重量法和容量法研究酸腐蚀及缓蚀效率……………………………………2实验二极化电阻法研究金属腐蚀速度………………………………………………5实验三简单腐蚀模型实验……………………………………………………………8实验四金属局部腐蚀实验……………………………………………………………11实验五接触腐蚀………………………………………………………………………13实验六化学镀镍层中性盐雾实验……………………………………………………15附录……………………………………………………………………………………16实验一重量法和容量

2、法研究酸腐蚀及缓蚀效率一、实验目的碳钢在酸溶液中发生腐蚀时，添加某些缓蚀剂可以减缓碳钢在酸溶液中的腐蚀速率。通过腐蚀一段时间后，（1）可以测定单位面积上重量损失来求得腐蚀速率；（2）也可以通过测定析氢速度来求得腐蚀速率。本实验就是用重量法和容量法来研究碳钢在2mol/L的H2SO4和2mol/LH2SO4+0.5﹪乌洛托品溶液中的腐蚀速率，并测定乌洛托品的缓蚀效率。二、实验原理碳钢在稀硫酸溶液中浸泡时，碳钢表面会发生析氢腐蚀，其中：阳极：Fe-2e→Fe2+(1)阴极：2H++2e→H2(2)总反应：Fe+2H+→Fe2++H2(3)随着反应的不

3、断进行，碳钢表面被均匀溶解，质量不断减轻，可以通过测定碳钢在腐蚀前后的质量变化来求得腐蚀速率。Vw=(W0-Wt)/(st)(g/㎡·h)(4)—同时，阴极H+不断得到电子，被还原H2析出，可以通过测定析出H2的体积来求得腐蚀速率。—Vh=V0/St(5)—V0=273V(P-PH2O)/(P·T)(6)—式中：V0—析出H2在标准状态下的体积；V—当温度为T（k）和压力为P时，析出H2的体积；PH2O—温度为T的饱和水蒸汽压力。三、试样和介质试样：45#钢棒，尺寸为￠10×50㎜。介质：（1）2mol/LH2SO4（2）2mol/LH2SO4+

4、0.5﹪乌洛托品四、仪器装置1.重量法：用电子天平称量试样；2.容量法：用析氢装置（图1）收集H2，并测量H2体积。图1析氢装置五、实验步骤1.用细砂纸打磨试样，测量试样尺寸，计算出表面积，用酒精清洗试样2次并吹干。2.用电子天平称量试样并记录。3.按图1安装好析氢装置（两套），分别往抽滤瓶中注入2mol/L的H2SO4和2mol/LH2SO4+0.5﹪乌洛托品溶液.4.将试样用尼龙丝吊挂在瓶塞下装入瓶中，同时计时和测量量筒内水柱量。注意瓶塞周围涂上凡士林，塞紧瓶塞，不能漏气。5.计时，经过一定时间的腐蚀后，测量量筒内气体的体积，并记下室内温度和

5、大气压力。6.取出试样，仔细刷洗试样并吹干。7.用电子天平称量试样并记录。8.实验完毕后，将溶液倒入废酸桶内，小心拆卸析氢装置，清洗所有容器并摆放整齐。六、数据记录和整理1.将所有测量数据和计算结果填入表1中，原始数据填入表2中。表145#钢分别在2mol/L的H2SO4和2mol/LH2SO4+0.5﹪乌洛托品溶液中的腐蚀测量方法缓蚀剂腐蚀量腐蚀速率缓蚀效率试样面积（㎝2）腐蚀时间（h）（g）（g/（㎡·h））（%）重量法容量法表2原始数据表溶液钢棒直径（㎝）高度（㎝）表面积（㎝2）腐蚀前质量（g）腐蚀后质量（g）腐蚀量（g）析出气体的体积(m

6、l)12备注温度：℃气压：Pa2.计算过程（1）重量法①无缓蚀剂时②有缓蚀剂时③缓蚀效率（2）容量法①无缓蚀剂时②有缓蚀剂时③缓蚀效率七、结果评定与讨论1.分析计算重量法和容量法所得钢的腐蚀速率和缓蚀效率：比较这两种方法所得结果，说明原因。2.分别评定钢在不含缓蚀剂和含有缓蚀剂的酸溶液中的耐蚀性等级。3.碳钢在酸中腐蚀还可以用哪些缓蚀剂？实验二极化电阻法研究金属腐蚀速度一、实验目的了解CR-3型多功能腐蚀测量仪的性能并学会使用。本实验用该仪器测定金属铜或钢在3%NaCl溶液中的极化电阻Rp来研究金属腐蚀速度。二、实验原理根据电化学极化控制下金属腐

7、蚀动力学基本公式，在外加极化电位下，腐蚀金属阳极极化时有：iA外=icorr｛exp【2.3△EAP/bA】-exp【-2.3△EAP/bC】｝,而当△E很小（＜10mV）时，式子中的指数项展开时级数中的高次项可忽略，即满足微极化条件时，公式可简化为：iA外=icorr〔（2.3△EAP/bA）+（2.3△EAP/bC）〕=icorr△EAP〔（2.3/bA）+（2.3/bC）〕或icorr=iA外/△EAP·｛bAbC/〔2.3（bA+bC）〕｝对于一定的腐蚀体系，icorr的值一定，iA外与△EAP成正比，即RAP=△EAP/iA外简写为RP

8、=△E/△I同理，Icorr=｛bAbC/〔2.3（bA+bC）〕｝·1/RP式中：△E、△I和RP分别为极化电位、极化电流和极化电阻。