腐蚀设置家(腐蚀控制方法)

1. 腐蚀控制方法

工具原料

氯化铁（黑棕色）晶体、1:1浓度的盐酸

方法步骤

1/2通过三氯化铁晶体制备。配制氯化铁溶液时，先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中，再加水稀释到所需要的浓度。

因为三价铁离子水解产生氢离子，所以要在配制时加入氢离子来抑制水解，这是化学平衡和水解平衡原理（勒夏特列原理）。

配制三氯化铁溶液步骤：

1.加少量的1：1的盐酸防止铁分解。

2. 配出来的溶液最后应保证ph值不大于2。

3. 加入三氧化铁的晶体。

4. 搅拌获得三氯化铁溶液。

2/2在要求不高的时候可以直接按三氯化铁固体：水＝35：65（质量比）的配比配成溶液

注意事项

三氯化铁溶液易水解，若长期保存需酸化，且酸化后的三氯化铁溶液又不能用于苯酚的显色反应（因酸性条件下得不到显紫色的络离子）等试验。为此，我们在实验室一般将保存三氯化铁稀溶液改为保存饱和溶液，并将其存放在大试剂瓶中备用。此饱和溶液可长期放置而不变浑浊，实验时，若需饱和溶液，则直接取用；若需稀释溶液，则临时配制。

在使用三氯化铁溶液进行蚀刻时，三氯化铁溶液的浓度要求并不是很严的，浓度大的溶液腐蚀速度快一点，浓度小的溶液腐蚀速度慢一点。腐蚀时三氯化铁溶液的温度最好控制在30～50℃，最高不要超过65℃。

2. 腐蚀的方法

防止腐蚀就是通过采取各种手段（方法），保护容易锈蚀的金属物品的，来达到延长其使用寿命的目的，通常采用物理防腐，化学防腐，电化学防腐等方法。通常金属表面会附有尘埃、油污、氧化皮、锈蚀层、污染物、盐份或松脱的旧漆膜。其中氧化皮是比较常见但最容易被忽略的部分。氧化皮是在钢铁高温锻压成型时所产生的一层致密氧化层，通常附着比较牢固，但相比钢铁本身则较脆，并且其本身为阴极，会加速金属腐蚀。如果不清除这些物质直接涂装，会影响整个涂层的附着力及防腐能力。　　金属防护针对金属腐蚀的原因采取的方法来防止金属腐蚀，常用的方法有：　　一、结构改变法。　　例如制造各种耐腐蚀的合金，如在普通钢铁中加入铬、镍等制成不锈钢。　　二、保护层法　　在金属表面覆盖保护层，使金属制品与周围腐蚀介质隔离，从而防止腐蚀。如：　　1、在钢铁制件表面涂上机油、凡士林、油漆或覆盖搪瓷、塑料等耐腐蚀的非金属材料。　　2、用电镀、热镀、喷镀等方法，在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属，如锌、锡、铬、镍等。这些金属常因氧化而形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止水和空气等对钢铁的腐蚀。　　3、用化学方法使钢铁表面生成一层细密稳定的氧化膜。如在机器零件、枪炮等钢铁制件表面形成一层细密的黑色四氧化三铁薄膜等。　　三、电化学保护法　　利用原电池原理进行金属的保护，设法消除引起电化腐蚀的原电池反应。电化学保护法分为阳极保护和阴极保护两大类。应用较多的是阴极保护法。　　1、牺牲阳极保护法　　此法是将活泼金属（如锌、镁等金属或合金）连接在被保护的金属上，当发生电化腐蚀时，这种活泼金属作为负极发生氧化反应，因而减小或防止被保护金属的腐蚀。这种方法常用于保护水中的钢桩和海轮外壳等例如水中钢铁闸门的保护，通常在轮船的外壳水线以下处或在靠近螺旋浆的舵上焊上若干块锌块，来防止船壳等的腐蚀。　　2、外加电流的保护法　　将被保护的金属和电源的负极连接，另选一块能导电的惰性材料接电源正极。通电后，使金属表面产生负电荷（电子）的聚积，因而抑制了金属失电子而达到保护目的。此法主要用于防止在土壤、海水及河水中的金属设备受到腐蚀。电化学保护的的另一种方法叫阳极保护法，即通过外加电压，使阳极在一定的电位范围内发生钝化的过程。可有效地阻滞或防止金属设备在酸、碱、盐类中腐蚀。　　四、处理腐蚀介质　　消除腐蚀介质，如经常揩净金属器材、在精密仪器中放置干燥剂和在腐蚀介质中加入少量能减慢腐蚀速度的缓蚀剂等。

3. 腐蚀控制的定义

合理选材与优化材料一般，抗点蚀性能好的材料，其腐蚀疲劳强度也较高；而对应力腐蚀断裂敏感的材料，其腐蚀疲劳抗力也较低。对于钢，强度越高，腐蚀疲劳敏感性越大。提高材料的耐蚀性能对改善抗腐蚀疲劳性能有益，减少杂质或有害元素有利于提高耐蚀性。

2.降低张应力水平或改善表面应力状态结构设计合理化、减少应力集中。消除内应力。

3.减缓腐蚀作用表面涂镀、添加缓蚀剂、实施电化学保护。

4. 如何全面腐蚀控制

从腐蚀角度保护金属材料最简单易行的方法是将材料与腐蚀环境隔离。例如有机涂层、无机物的搪瓷等涂覆金属表面以使材料与腐蚀环境隔绝。当这些保护层完整时是能起到保护作用的。金属防腐蚀分为物理防腐蚀和电化学防腐蚀，这里主要介绍已广为人们采用的电化学防腐蚀方法。

1. 金属镀层

电镀是借助于电解作用，在金属制件表面上沉积一薄层其他金属的方法。包括镀前处理（除油、去锈）、镀上金属层和镀后处理（钝化、去氢）等过程。电镀时，将金属制件作为阴极，所镀金属作为阳极，浸入含有镀层成分的电解液中，并通入直流电，经过一段时间即可得沉积镀层。

2.阳极保护法

指用阳极极化的方法使金属钝化，并用微弱电流维持钝化状态，从而保护金属。此法是基于对金属钝化现象的研究提出的，因此要弄清阳极保护的原理，首先要明白金属钝化的原理。金属阳极溶解时，在一般情况下，电极电势愈正，阳极溶解速度愈大。但在有些情况下，当正向极化超过一定数值后，由于表面某种吸附层或新的成相层的形成，金属的溶解速度非但不增加，反而急剧下降。

3.阴极保护法

使金属体阴极极化以保护其在电解质中免遭腐蚀的方法。若阴极电势足够负，金属就可以不氧化（溶解），即达到完全保护。（1）外电流法：在电解质中加入辅助电极，连接外电源正极，而将需要保护的金属基体连接外电源负极，然后调节所施加的电流，使金属体达到保护所需的阴极电势。更多的是用大功率恒电势仪控制被保护金属的电势。（2）牺牲阳极法：在金属基体上附加更活泼的金属，在电解质中构成短路的原电池，金属基体成为阴极，而活泼金属则成为阳极，并不断被氧化或溶解掉。例如：钢板在含2%~3%NaCl的海水中很容易腐蚀，在海轮的底下每隔10m左右焊一块锌的合金作为防腐蚀措施。

4.缓蚀剂保护

缓蚀剂：加入到一定介质中能明显抑制金属腐蚀的少量物质称为缓蚀剂。例如BTA（苯并三氮唑）、硫脲、乌洛托品等，用少量既经济又方便，是一种常用的方法。向缓蚀介质中加入少量或微量的缓蚀剂，通过物理、化学或物化反应而阻止、减缓金属的腐蚀速率，同时还保持者金属材料原来的物理、化学及机械性能。

5. 腐蚀控制方法和途径有哪些?

当负极与电解质溶液不反应时，会发生吸氧腐蚀或析氢腐蚀

①吸氧腐蚀：中性或弱酸性介质正极：2H2O +O2 +4e====4OH- 负极： Fe --- 2e ===Fe2+

②析氢腐蚀: 酸性介质正极：2H+ + 2e ==== H2 负极：Fe --- 2e ===Fe2+

解释：

①析氢腐蚀，在酸性较强的溶液中金属发生电化学腐蚀时放出氢气，这种腐蚀叫做析氢腐蚀。在钢铁制品中一般都含有碳。在潮湿空气中，钢铁表面会吸附水汽而形成一层薄薄的水膜。

②吸氧腐蚀是指金属在酸性很弱或中性溶液里，空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化学腐蚀。吸氧腐蚀的阴极去极化剂是溶液中溶解的氧。

扩展资料：

吸氧腐蚀是金属在空气中最普遍发生的一种腐蚀方式，在酸性、碱性和中性条件下都能发生作用。发生机理是由于金属表面有水分，后通过原电池原理发生作用，使得金属（如：钢铁）被空气中的氧气腐蚀，产生生锈，由于此过程中需要消耗氧气，故名为：吸氧腐蚀或者耗氧腐蚀。

发生析氢腐蚀的体系标准电位很负的活泼金属大多数工程上使用的金属，如Fe正电性金属一般不会发生析氢腐蚀。但是当溶液中含有络合剂时，正电性金属（如Cu，Ag）也可能发生析氢腐蚀。

⑴pH < 3时，阴极反应受活化极化控制。

⑵在弱氧化性和非氧化性酸溶液中，在反应速度不是很大时，阳极反应亦受活化极化控制。

⑶Fe在酸溶液中的腐蚀形态，一般是均匀腐蚀。所以，Fe在酸溶液中的腐蚀可以当作均相腐蚀电极处理，作为活化极化控制腐蚀体系的典型例子。

1 阴极极化控制

如Zn在稀酸溶液中的腐蚀。因为Zn是高氢过电位金属，故为阴极极化控制。

其特点是腐蚀电位与阳极反应平衡电位靠近。对这种类型的腐蚀体系，在阴极区析氢反应交换电流密度的大小将对腐蚀速度产生很大影响。

2 阳极极化控制

只有当金属在酸溶液中能部分钝化，造成阳极反应阻力大大增加，才能形成这种控制类型。

有利于阳极钝化的因素使腐蚀速度减小。

3 混合控制

阴阳极极化程度差不多，称为混合控制。

其特点是：腐蚀电位离阳极反应和阴极反应平衡电位都足够远

对于混合控制的腐蚀体系，减小阴极极化或减小阳极极化都会使腐蚀电流密度增大。

6. 腐蚀控制方法有哪几种

制备后的试验面还需进行腐蚀操作，常用的腐蚀有三种方法：热酸浸蚀、冷酸腐蚀和电解腐蚀。

实验室最常用的方法是热酸浸蚀法，该方法也是钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验的仲裁法。对碳钢和合金钢而言，腐蚀剂选择工业盐酸水溶液（体积比盐酸：水=1：1），腐蚀温度为60~80℃（溶液中放入温度计控制），浸蚀时间为5~20min（根据腐蚀程度控制）。由于盐酸具有较强的挥发性，因此必须该试验必须在通风橱内进行。如果材料为不锈钢，则需对腐蚀剂进行适当调整，加入0.1体积的硝酸即可。

热酸浸蚀速率与温度、腐蚀剂浓度相关，如果参数控制不良，易出现浸蚀过深的情况，则必须重新加工，去除1mm以上再进行浸蚀。

7. 腐蚀和腐蚀控制原理

因为强碱会电离出大量氢氧根离子,氢氧根离子能与很多物质(比如油脂,蛋白质,玻璃等)发生作用,就表现出了腐蚀性。

强碱的化学性质比较活泼，具有很强的还原性,容易和其他物质发生化学反应，从而达到腐蚀物体。简介：通常指溶液能使特定指示剂变色的物质（如使紫色石蕊溶液变蓝，使无色酚酞溶液变红等），在标准情况下，pH值大于7。在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子，与酸反应形成盐和水。所谓强碱、弱碱是相对而言，碱溶于水能发生完全电离的，属于强碱。活泼的金属对应的碱一般是强碱。碱是一种很神奇的东西；它有着很强的腐蚀性。