实验指导书金属腐蚀学.docx

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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实验六化学镀镰层中性盐雾实验15附录16实验一重量法和容量法研究酸腐蚀及缓蚀效率一、实验目的碳钢在酸溶液屮发工腐蚀吋，添加某些缓蚀剂可以减缓碳钢在酸溶液屮的腐蚀速率。通过腐蚀一段时间后，(1)可以测定单位面积上重量损失來求得腐蚀速率；(2)也可以通过测定析氢速度来求得腐蚀速率。本实验就是用重最法和容最法来研究碳钢在2mol/L的H2SO4和2mol/LH2SO4+0.5%^洛托品溶液小的腐蚀速率，并测定乌洛托品的缓

2、蚀效率。二、实验原理碳钢在稀硫酸溶液中浸泡吋，碳钢表面会发生析氢腐蚀，其中：阳极：Fe-2e->Fe2+(1)阴极：2H++2e->H2⑵总反应：Fe+2H+->Fe2++H2(3)随着反应的不断进行，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麻的质最变化来求得腐蚀速率。Vw=(Wo-Wt)/(st)(g/m2h)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。一Vh_Vo/St(5)Vy273V(P・PH2o)/(PT)(6)式中：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,析出出的体积;PH2O—温度为T的饱和水蒸汽

3、压力。三、试样和介质试样:45翔棒,尺寸为e10x50mmo介质：(1)2mol/LH2SO4(2)2mol/LH2SO4+0.5%乌洛托品四、仪器装置1•重最法：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Ph体积。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•用电了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/LH2SC）4+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，同时计时和测虽虽筒内水柱虽。注意瓶塞周围涂上凡士林，塞紧瓶塞，不能漏气。5

4、.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'I1,原始数据填入表2屮。表145*钢分别在2mol/L的H2SO4W2moH.H2SO4+0.5%乌洛托品溶液中的腐蚀测量方法缓蚀剂试样而积(cm2)腐蚀时间(h)腐蚀量(g)腐蚀速率(g/(m2-h))缓蚀效率(%)重量法容量法表2原始数据表溶液钢棒直径(cm)高度(cm)表面积(cm2)腐蚀前质量(g)腐蚀后质量(

5、g)腐蚀量(g)析出气体的体积(ml)12备注温度:°C气压：Pa1.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冇缓蚀剂时③缓蚀效率七、结果评定与讨论1•分析计乳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。1.分别评定钢在不含缓蚀剂和含有缓蚀剂的酸溶液屮的耐蚀性等级。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蚀动力学基

6、木公式，在外加极化电位下，腐蚀金属阳极极化时冇：iA^=iC0IT(exp[2.3AEAP/bA]-exp[-2.3AEAP/bc]｝，而当ZE很小(<10mV)时,式子屮的指数项展开时级数屮的高次项可忽略，即满足微极化条件时，公式可简化为：订外二匚疔1(2.3ZEap/1)八)+(2.3ZEAp/bc))=icon-AEap((2.3/bA)+(2.3/bc))或icoit=iA外/△Eap，(bAbc/(2.3(bA+bc)))对于一定的腐蚀体系，icorr的值一定，i/外与AEap成1E比，即RAP=AEAP/iA^简写为RP=AE/AI同理，｛bA%/(2.3(bA+bc)B

7、-1/Rp式中：AE>△【和Rp分别为极化电位、极化电流和极化电阻。若令B=bA%/(2.3(bA+bc))，则Icorr=B/RP当金属和介质给定时，B为常数，从上式子中知，腐蚀速度Grr与极化电阻RP成正比。(铜在3%NaCl溶液中,B=5.5mV)三、试样和介质试样：工作电极、参比电极和辅助电极都用纯铜或钢制成，表面积为1cn?,试样表面和侧而都用环氧树脂密封闭。试样形状如图1所示。图1电极结构示意图I