8-点腐蚀缝隙腐蚀分析教学讲义课件

8-点腐蚀缝隙腐蚀分析8-点腐蚀缝隙腐蚀分析1

塔菲尔根据大量实验发现，氢过电位与电流密度对数之间成直线关系。塔菲尔公式反映了电化学极化的基本特征，表明析氢腐蚀由电化学极化控制（迟缓放电理论）。lgi，A/m2ηH，V阴极析氢腐蚀极化曲线塔菲尔根据大量实验发现，氢过电位与电流密度对数之间2电化学极化控制段：极化曲线为EeO2PBC，阴极极化电流不大且供氧充分时。浓差极化控制段：极化曲线PFN，供氧受阻。多种极化发生段：新的极化氢去极化开始发生并叠加（FSQG）。阴极吸氧腐蚀真实极化曲线lgi，A/m2吸氧腐蚀过程总的阴极极化曲线为EeO2PFSQG

，是氧去极化和氢去极化曲线的加合。电化学极化控制段：极化曲线为EeO2PBC，阴极极化电流不大38-点腐蚀缝隙腐蚀分析教学讲义课件48-点腐蚀缝隙腐蚀分析教学讲义课件58-点腐蚀缝隙腐蚀分析教学讲义课件6

窄深型椭圆型宽浅型

空洞型底切型水平型垂直型

各种点蚀的形貌二、点蚀的形貌和产生条件1、点蚀的形貌：种类多样，随材料和介质的不同而异7窄深型椭圆型2、点蚀的三个产生条件

点蚀多发生在表面易钝化的金属材料（如不锈钢、铝及铝合金等）或表面有阴极性镀层的金属。当钝化膜受到破坏，膜未受破坏的区域和受到破坏已裸露基体金属的区域形成了活化－钝化腐蚀电池，钝化表面为阴极而且面积比膜破坏处的活化区大得多，腐蚀就向深处发展而形成蚀孔。点蚀发生于有特殊离子的介质中。例如卤素离子对不锈钢引起小孔腐蚀敏感性的作用顺序为Cl-＞Br-＞I-；另外也有ClO4-和SCN-等介质中产生小孔腐蚀的报道。这些特殊阴离子在合金表面的不均匀腐蚀，导致膜的不均匀破坏。

所以溶液中存在活性阴离子是发生点蚀的必要条件。82、点蚀的三个产生条件点蚀多发生在表面易钝化的金

电位Etp称作“点蚀电位”或“破裂电位”、“过钝电位”：金属表面局部地区的电极电位达到并高于临界电位值时，才能形成小孔腐蚀。电位Eb称为“再钝化电位”或“保护电位”：再次达到钝化电流对应的电位。

Etp越大，材料耐点蚀性能越强；Eb和Etp越接近，钝化膜修复能力越强。OEEOEEpbEEbtplgi点蚀发生、发展点蚀发生、发展点蚀发展缝隙腐蚀发生、发展点蚀不发生点蚀不发生EtpEp9电位Etp称作“点蚀电位”或“破裂电位”、“过钝三、点蚀机理1、蚀孔成核（发生）

孔蚀的形成可分为发生和发展两个阶段。在钝态金属表面上，蚀孔优先在一些敏感位置上形成，这些敏感位置（即腐蚀活性点）包括：

1）晶界（特别是有碳化物析出的晶界）、晶格缺陷

2）非金属夹杂，硫化物（如FeS、MnS）是最为敏感的活性点

3）钝化膜的薄弱点（如位错露头、划伤等）孔蚀发生有或长或短的孕育期（或诱导期）：金属与溶液接触到点蚀产生的这段时间。10三、点蚀机理1、蚀孔成核（发生）10钝化阶段：FeOOH+H2OFe3++3OH-Cl-的诱发：FeOOH+Cl-

FeOCl+OH-

FeOCl+H2OFe3++Cl-+2OH-(c)成核阶段：FeFe2++2e-

FeOClFeFeOOH电解质溶液FeFeOOH电解质溶液钝化阶段：FeOOH+H2OFe3++3OH-112、蚀孔生长——蚀孔内的自催化过程（发展）

闭塞电池的形成条件：由于闭塞的几何条件（缝隙、孔蚀、裂纹）造成溶液的停滞状态，使物质的迁移困难.

闭塞区内腐蚀条件强化：使闭塞区内、外电化学条件形成很大的差异，结果闭塞区内金属表面发生活性溶解腐蚀，使孔蚀以很大的速度扩展。闭塞电池示意图122、蚀孔生长——蚀孔内的自催化过程（发展）闭塞电池的点腐蚀发展过程一般模型

腐蚀产物Fe2+水解，孔内酸化;Cl-进入孔内保持电中性；几何闭塞，使H2O、Fe2+、H+

等离子传输困难;

孔内溶液浓缩，化学微环境苛刻化；孔内前沿呈阳极，孔外为阴极，电偶形成;

自催化效应形成，点蚀可持续发展。点蚀自催化发展过程13点腐蚀发展过程一般模型腐蚀产物Fe2+水解，孔内酸点蚀过程的电极反应点蚀是个多电极体系

蚀孔外表面阴极极化，阴极反应电流大于阳极反应电流阳极反应：M

Mn++ne-

阴极反应：1/2O2+H2O+2e-

2OH-

蚀孔内表面阳极极化，阳极反应电流大于阴极反应电流阳极反应：M

Mn++ne-

阴极反应：1/2O2+H2O+2e-

2OH-（逐渐减弱）

2H++2e-

H2

（逐渐加强）

闭塞电池形成过程也是闭塞区的自腐蚀由吸氧腐蚀向析氢腐蚀转变过程。14点蚀过程的电极反应点蚀是个多电极体系141、环境因素

介质类型：金属发生点蚀的介质是特定的。

不锈钢在含卤素离子的溶液中腐蚀

黄铜在含硫酸根离子的溶液中腐蚀

氧化性金属离子促进点蚀，如：Fe3+、Cu2+、Hg2+能参与阴极反应加速点蚀形成和发展。

含氧阴离子可排斥Cl-吸附从而抑制点蚀。

抑制不锈钢点蚀能力：OH-

>NO3->AC->SO42->ClO4-

抑制铝点蚀能力：NO3->CrO4->AC->SO42-

四、点蚀的影响因素151、环境因素四、点蚀的影响因素15

介质浓度：卤素离子浓度能影响金属点蚀发生和发展。

卤素离子达到一定的浓度（临界离子浓度）时，点蚀才能发生。点蚀孕育期随溶液中卤素离子浓度增加和电极电位升高而缩短，如不锈钢的点蚀电位随卤素离子浓度增加而降低。卤素离子对不锈钢引起小孔腐蚀敏感性的作用顺序为：Cl-＞Br-＞I-。16介质浓度：卤素离子浓度能影响金属点蚀发生和发展。1

介质温度：

一定范围内温度上升，点蚀电位降低，点蚀几率增加；超过一定温度时，点蚀产物积累以及溶液中溶解氧减少，点蚀电位升高。该温度称为临界点蚀温度，其值愈高，则金属耐点蚀性能愈好。（见书P101，图3-5）

溶液pH值：在较宽的pH值范围内，点蚀电位Etp与溶液pH值关系不大。当pH>10，随pH值升高点蚀电位增大。碱性溶液中金属点蚀倾向较小。溶液pH值对不锈钢在3%NaCl溶液中孔蚀电位的影响17介质温度：溶液pH值：在较宽的pH值ABCD18ABCD18

介质流速：介质流动能使溶液中氧浓度增加，金属钝化加强，从而降低点蚀速度。

在流动介质中金属不容易发生孔蚀，而在停滞液体中容易发生，这是因为介质流动有利于消除溶液的不均匀性，所以输送海水的不锈钢泵在停运期间应将泵内海水排尽。改善传质可消除闭塞效应和自催化作用，减缓点蚀发展，有利于减少点蚀的流速为1m/s左右。当流速过大时，则将发生冲刷腐蚀。19介质流速：介质流动能使溶液中氧浓度增加，金属钝化加2、冶金因素

钝性金属对点蚀比较敏感，不同金属耐点蚀能力显著不同：Al<Fe<Ni<Zr<Cr<Ti

合金元素：Cr、Mo、Si、Cu、Ni、N等能有效提高耐点蚀性；而C、Mn、S、P可使点蚀敏感性增大。

固溶处理能消除缺陷、夹杂、二次相、晶间相，可提高耐点蚀性。

表面状态对点蚀发生影响很大，粗糙、表面夹杂、机械损伤、位错露头等对耐点蚀不利。202、冶金因素201、改善介质条件：消除Cl-等侵蚀性阴离子、减少氧化剂（氧、Fe3+、Cu2+等）、降低温度、提高pH值、添加缓蚀剂（NO3-，CrO42-，Cr2O72-，SO42-等）2、选用耐点蚀的合金材料：选择耐点蚀合金/增加有利合金元素3、钝化材料方面：表面处理/改变表面状态4、阴极保护：控制电位低于Etp（点蚀电位），使金属处于稳定钝化区（又称为“钝化型阴极保护”）五、防止点蚀的措施211、改善介质条件：消除Cl-等侵蚀性阴离子、减少氧化剂（氧、第三节缝隙腐蚀一、缝隙腐蚀的概念

金属部件在介质中，由于金属与金属（或非金属）之间形成特别小的缝隙，使介质进入缝隙内而又处于阻滞状态而引发的缝内金属的局部腐蚀。

缝隙的形成：

1）机器和设备上的结构缝隙

2）固体沉积（泥沙、腐蚀产物等）形成的缝隙

3）金属表面的保护模（如瓷漆、清漆、磷化层、金属涂层）与金属基体之间形成的缝隙22第三节缝隙腐蚀一、缝隙腐蚀的概念金属部件在介二、缝隙腐蚀的特征

腐蚀介质包括酸性、中性或淡水介质，其中又以充气含氯化物等活性阴离子溶液最为容易。所有的金属或合金都会产生缝隙腐蚀。不锈钢等靠钝化耐腐蚀的金属材料，愈易发生缝隙腐蚀。与点蚀相比，同一种材料更易发生缝隙腐蚀。缝隙的宽度必须在0.025-0.15mm的范围内，有介质滞流在缝内才会发生缝隙腐蚀。当宽度大于0.25mm，介质不再处于滞流状态，则不发生缝隙腐蚀。由于缝隙在工程结构中是不可避免的，因此缝隙腐蚀也经常发生。23二、缝隙腐蚀的特征腐蚀介质包括酸性、中性或淡水介质缝隙腐蚀24缝隙腐蚀24三、缝隙腐蚀的机理铆接金属板浸入充气海水中的缝隙腐蚀机理示意图25三、缝隙腐蚀的机理铆接金属板浸入充气海水中的缝隙腐蚀机理示意

由于缝隙内贫氧，缝隙内外形成氧浓差电池。缝隙内金属表面为阳极，缝外自由表面为阴极，缝内阳极/缝外阴极面积比很小。

金属离子水解、溶液酸化。缝隙内溶液pH值下降，电位负移导致缝隙内外电位差增加。

不锈钢表面钝化膜破坏，转变为活态，缝隙内金属溶解速度大大增加。Cl-离子迁入缝内以保持缝内溶液电中性，腐蚀产物堆积几何形状闭塞扩散传输进一步受阻。

上述过程反复进行，互相促进，整个腐蚀过程具有自催化特性。缝隙腐蚀产生和发展过程26由于缝隙内贫氧，缝隙内外形成氧浓差电池。缝隙内金属

目前，大家较能接受的机理是，缝隙腐蚀的起因是氧浓差电池的作用，而闭塞电池引起的酸化自摧化作用是造成缝隙腐蚀加速进行的根本原因。只有氧浓差电池的作用，而没有闭塞电池引起的自催化作用，是不能构成严重的缝隙腐蚀。

缝隙内是阳极：Fe

Fe2++2e-

缝隙外是阴极：1/2O2+H2O+2e-

2OH-

由于阴、阳极分离，二次腐蚀产物Fe(OH)3在缝隙口形成，很快发展为闭塞电池。27目前，大家较能接受的机理是，缝隙腐蚀的起因是氧浓差四、缝隙腐蚀的影响因素1、缝隙的几何因素缝隙腐蚀的缝隙是狭缝，一般认为其尺寸在0.025-0.15毫米范围。宽度太小则溶液不能进入，不会造成缝内腐蚀；当缝宽为0.1毫米左右时，缝隙腐蚀速度最大；当缝隙宽度超过0.25毫米时，不会发生缝隙腐蚀。2、环境因素

氧浓度：浓度增加，阴极过程顺利，缝隙腐蚀加速。

pH值：缝隙外金属保持钝态下,随pH值降低腐蚀加速。

溶液中Cl-浓度：随其浓度增加腐蚀加速。28四、缝隙腐蚀的影响因素1、缝隙的几何因素28

温度：在临界缝隙蚀温度，缝隙腐蚀几率增大，温度进一步提高时缝隙腐蚀趋于严重。

腐蚀介质流速：流速增加时，能增大缝外溶液中氧含量,加重缝隙腐蚀；同时可能将沉积物冲掉从而减轻缝隙腐蚀程度。3、材料因素耐缝隙腐蚀的能力因材料而异。

几乎所有的金属材料都会发生缝隙腐蚀，钝态的金属对缝隙腐蚀最为敏感。29温度：在临界缝隙蚀温度，缝隙腐蚀几率增大，温度进起源点发生介质过程发展态势腐蚀形状缝隙腐蚀特小缝隙任意先氧浓差后闭塞电池新旧缝隙同时进行广而浅点蚀点蚀核活性阴离子闭塞电池原蚀坑进行窄而深五、点蚀和缝隙腐蚀的比较1、相同处耐蚀性依赖于钝态的金属材料在含氯化物的溶液中容易发生，造成典型的局部腐蚀。孔蚀和缝隙腐蚀成长阶段的机理都可以用闭塞电池自催化效应说明。30起源点发生过程发展态势腐蚀缝隙特小任意先氧浓差新旧缝隙广而浅

点蚀的闭塞区是在腐蚀过程中形成的，闭塞程度较大；而缝隙腐蚀的闭塞区在开始就存在，闭塞程度较小。点蚀发生需要活性离子（如Cl-离子）；缝隙腐蚀则不需要，虽然在含Cl-离子的溶液中更容易发生。点蚀的临界电位Etp较缝隙腐蚀临界电位Eb高。

Eb与Etp之间的电位范围内不形成新的孔蚀，只是原有的蚀孔继续成长；但在这个电位范围内缝隙腐蚀既可以发生也可以成长。2、不同之处31点蚀的闭塞区是在腐蚀过程中形成的，闭塞程度较大；而

电位Etp称作“点蚀电位”或“破裂电位”、“过钝电位”：金属表面局部地区的电极电位达到并高于临界电位值时，才能形成小孔腐蚀。电位Eb称为“再钝化电位”或“保护电位”：再次达到钝化电流对应的电位。OEEOEEpbEEbtplgi点蚀发生、发展点蚀发生、发展点蚀发展缝隙腐蚀发生、发展点蚀不发生点蚀不发生EtpEp32电位Etp称作“点蚀电位”或“破裂电位”、“过钝六、防止缝隙腐蚀的措施1、合理设计：避免缝隙形成，不同设计方案比较见书P1052、选材：选择耐腐蚀材料，垫片不用吸湿性材料3、电化学保护：采用阴极保护方法4、应用缓蚀剂密封厌氧胶33六、防止缝隙腐蚀的措施1、合理设计：避免缝隙形成，不同设计方蒸馏水：pH=8.1，E=-0.486V稀硫酸：pH=2.3，E=-0.351V含0.3g/LH2O2的水溶液：pH=5.7，E=-0.200VK2CrO4溶液：pH=8.5，E=+0.235V自来水中，Fe与Mg偶接：pH=7.5，E=-0.910V利用Fe—H2O体系的E—pH平衡图,说明Fe在下列环境中的状态。

如果处于腐蚀区，说明腐蚀的阳极反应与阴极反应，以及使Fe得到保护的较好途径。34蒸馏水：pH=8.1，E=-0.48谢谢！35谢谢！358-点腐蚀缝隙腐蚀分析教学讲义课件36普通心理学主讲：寇彧北京师范大学网络教育学院普通心理学主讲：寇彧37第一章

历史的和

现代的心理学

第一章

历史的和

现代的心理学

38第一节

心理学是什么

一、心理学是不是科学（一）心理学的定义与特征

心理学是研究人身自身的学问。千百年来，人们一直在探讨其自身的实质和发展，试图解开这个谜。

“心理学”一词常被误解为是“关于心的学科”，其实“心理学”来自于希腊文中的“psyche”与“logos”,俩词演变而成“psychology”.其中“psyche”指“灵魂”（soul），“logos”义指“讲述”（discourse），所以，合起来，心理学就是阐释灵魂（心灵）的学问，我们从这说，可看到心理学中饱含着哲学的意味，而科学心理学的萌芽，是在19世纪末期。心理学是对行为与心理历程的科学研究。

行为

内外兼顾，此为现代心理学的特征.

心理历程

第一节

心理学是什么

一、心理学是不是科学39(二)科学的定义与特征

1、定义：科学是运用系统的方法处理问题,从而发现事实变化的真相,并进而探求其原理、原则的不同。(1)问题：有待解决的问题。

(2)方法：采用系统的方法。(3)目的：探求事实真相,探求事实变化中的原则原理。

2、科学的特征

客观性(objectivity)：实事求是。

验证性(verifiability)：结果和理论的可验证性。

系统性(systematization)：研究必须遵循一定的程序。(二)科学的定义与特征

1、定义：科学40科学目的的不同层次

(1)、陈述：将问题研究所获得的表面事实表述出来,往往不涉及问题发生的原因。(description)(2)、解释：分析清楚问题发生的前因后果,以陈述为根据,分析原因。(explanation)(3)、预测：根据现有资料,推论将来发生问题的可能性。(prediction)。(4)、控制：设法控制问题发生的原因,使可能发生的问题不至于发生,或将可能发生问题的严重性减小到最低度。(control)

科学目的的不同层次

41(三)、心理学是科学

心理学与研究物的自然科学一样,从研究方法,工作程序,研究工具,资料分析,研究结果的处理等方面,都具备了客观性。它遵循一定方法和程序,得到的是可验证性结果或理论。

(三)、心理学是科学心理学与研究物42

然而,人性与物性比较差异是明显的，因而理科学也有自己的特色。

(1)、人性的内隐性使心理学的研究十分困难。(2)、人性之间的个别差异较大,难以推论。(3)、人性变化迅速,而规律难寻,使心理测量非常困难。(4)、研究者自身人性品格的投入,使心理学研究的客观性难以把握。然而,人性与物性比较差异是明显的，因而理科学也有自43二、心理学的研究对象

心理学是研究行为与心理过程的科学。今天，心理学已成为我们思考人类与环境以及人类自身相互作用的一种方式方法，它与哲学、生理学、社会学、解剖学以及文化人类学等学科都有着密切的关系，就心理学的研究对象来说，主要是以下几个方面：二、心理学的研究对象心理学是研441、个体心理

(1)、心理过程：认识过程、情感过程、意志过程。(2)、

动机：需要等个性倾向性。(3)、心理特征：个性心理特征(能力、气质、性格)。1、个体心理(1)、心理过程：认识过程、情感过程、意45

2、个体心理现象和行为

行为：人在主客观因素影响下而产生的外部活动，包括有意识的，也包括无意识的。

3、社会心理现象

个体在与他人或社会群体互动时所产生的心理现象或行为。2、个体心理现象和行为46第二节心理学的历史发展

一、现代心理学诞生的历史渊源

(一)现代哲学思潮

三位重要的人物：在对人性的解释上，理性主义与经验主义两派哲学主张，对科学心理学发展，产生了极大的影响。

1、亚里士多德(Aristotles,384-322)他的著作中已讨论到了人性、人类知识的由来、五官的运用以及记忆功能等。第二节心理学的历史发展一、现代心理学诞生的历史渊源472、笛卡尔(Ren’sDescarts,1596-1650)

(1)、身心关系：灵魂与身体有密切的关系，感知觉，想象及某些情绪活动都离不开身体，而身心关系中，人仿佛是一部自动机器，活动受力学规律的支配。(2)、提出了反射的概念，他断定心与身的交流基地是松果腺，位置在大脑底部。他不相信演绎法，而维护机械论观点，因而鼓励生理学者运用经验论的解剖方法，以发现动物躯体的机械构成。(3)

提出了“天赋概念”，认为人的某些观念不是由经验而得到的，而是人的先天组织所赋予的。2、笛卡尔(Ren’sDescarts,1596-1650483、洛克(JohnLoke,1632-1704)

提倡经验主义，强调人类一切知识均来自后天经验，因而反对理性主义倡导的先天观念的说法，他认为人类本性犹如一块“白板”，纯然无色，不分善恶，其后来的一切改变，完全决定于后天的经验。3、洛克(JohnLoke,1632-1704)49(二)、现代实验生理学

生物、生理学的研究对心理学的发展产生了重大影响，例如达尔文的进化论中的诸多观点：遗传、环境、个别差异、适应等，都成了以后心理学研究的部分主题。生理学的研究对心理学的影响，主要始于19世纪法国三位生理学家的研究，他们的研究奠定了生理心理学的基础，他们也被人们称为心理学研究的先驱。(二)、现代实验生理学生物、生理50

1、缪勒（JohannesMiiller1801-1858）：

提出神经特殊能量说，主张大脑的功能是分区的，人类对外界刺激之所以能够感觉，能够辨别，就是因为不同的神经传导具有特殊的能量，神经冲动是由于细胞之间的电化作用而产生的。这些理论后来由于学生赫尔姆霍兹进行了实验证实，他用青蛙的运动神经测量了神经的传导速度，为生理学和心理学中应用反应时的测量方法奠定了基础。1、缪勒（JohannesMiiller1801-1512、赫尔姆霍兹（HermannVonHelmholtz,1821-1894）：

倡导色觉理论与听觉理论。3、费希纳（GustavTheoderFechner,1801-1887）：

创立实验法，以物理刺激的变化转化为心理经验（凭感觉判断物体的大小、轻重、远近等）的历程，探讨争论未决的心身关系问题。

心理物理学：以生理感官功能为基础进行试验研究。2、赫尔姆霍兹（HermannVonHelmholtz,1528-点腐蚀缝隙腐蚀分析8-点腐蚀缝隙腐蚀分析53

塔菲尔根据大量实验发现，氢过电位与电流密度对数之间成直线关系。塔菲尔公式反映了电化学极化的基本特征，表明析氢腐蚀由电化学极化控制（迟缓放电理论）。lgi，A/m2ηH，V阴极析氢腐蚀极化曲线塔菲尔根据大量实验发现，氢过电位与电流密度对数之间54电化学极化控制段：极化曲线为EeO2PBC，阴极极化电流不大且供氧充分时。浓差极化控制段：极化曲线PFN，供氧受阻。多种极化发生段：新的极化氢去极化开始发生并叠加（FSQG）。阴极吸氧腐蚀真实极化曲线lgi，A/m2吸氧腐蚀过程总的阴极极化曲线为EeO2PFSQG

，是氧去极化和氢去极化曲线的加合。电化学极化控制段：极化曲线为EeO2PBC，阴极极化电流不大558-点腐蚀缝隙腐蚀分析教学讲义课件568-点腐蚀缝隙腐蚀分析教学讲义课件578-点腐蚀缝隙腐蚀分析教学讲义课件58

窄深型椭圆型宽浅型

空洞型底切型水平型垂直型

各种点蚀的形貌二、点蚀的形貌和产生条件1、点蚀的形貌：种类多样，随材料和介质的不同而异59窄深型椭圆型2、点蚀的三个产生条件

点蚀多发生在表面易钝化的金属材料（如不锈钢、铝及铝合金等）或表面有阴极性镀层的金属。当钝化膜受到破坏，膜未受破坏的区域和受到破坏已裸露基体金属的区域形成了活化－钝化腐蚀电池，钝化表面为阴极而且面积比膜破坏处的活化区大得多，腐蚀就向深处发展而形成蚀孔。点蚀发生于有特殊离子的介质中。例如卤素离子对不锈钢引起小孔腐蚀敏感性的作用顺序为Cl-＞Br-＞I-；另外也有ClO4-和SCN-等介质中产生小孔腐蚀的报道。这些特殊阴离子在合金表面的不均匀腐蚀，导致膜的不均匀破坏。

所以溶液中存在活性阴离子是发生点蚀的必要条件。602、点蚀的三个产生条件点蚀多发生在表面易钝化的金

电位Etp称作“点蚀电位”或“破裂电位”、“过钝电位”：金属表面局部地区的电极电位达到并高于临界电位值时，才能形成小孔腐蚀。电位Eb称为“再钝化电位”或“保护电位”：再次达到钝化电流对应的电位。

Etp越大，材料耐点蚀性能越强；Eb和Etp越接近，钝化膜修复能力越强。OEEOEEpbEEbtplgi点蚀发生、发展点蚀发生、发展点蚀发展缝隙腐蚀发生、发展点蚀不发生点蚀不发生EtpEp61电位Etp称作“点蚀电位”或“破裂电位”、“过钝三、点蚀机理1、蚀孔成核（发生）

孔蚀的形成可分为发生和发展两个阶段。在钝态金属表面上，蚀孔优先在一些敏感位置上形成，这些敏感位置（即腐蚀活性点）包括：

1）晶界（特别是有碳化物析出的晶界）、晶格缺陷

2）非金属夹杂，硫化物（如FeS、MnS）是最为敏感的活性点

3）钝化膜的薄弱点（如位错露头、划伤等）孔蚀发生有或长或短的孕育期（或诱导期）：金属与溶液接触到点蚀产生的这段时间。62三、点蚀机理1、蚀孔成核（发生）10钝化阶段：FeOOH+H2OFe3++3OH-Cl-的诱发：FeOOH+Cl-

FeOCl+OH-

FeOCl+H2OFe3++Cl-+2OH-(c)成核阶段：FeFe2++2e-

FeOClFeFeOOH电解质溶液FeFeOOH电解质溶液钝化阶段：FeOOH+H2OFe3++3OH-632、蚀孔生长——蚀孔内的自催化过程（发展）

闭塞电池的形成条件：由于闭塞的几何条件（缝隙、孔蚀、裂纹）造成溶液的停滞状态，使物质的迁移困难.

闭塞区内腐蚀条件强化：使闭塞区内、外电化学条件形成很大的差异，结果闭塞区内金属表面发生活性溶解腐蚀，使孔蚀以很大的速度扩展。闭塞电池示意图642、蚀孔生长——蚀孔内的自催化过程（发展）闭塞电池的点腐蚀发展过程一般模型

腐蚀产物Fe2+水解，孔内酸化;Cl-进入孔内保持电中性；几何闭塞，使H2O、Fe2+、H+

等离子传输困难;

孔内溶液浓缩，化学微环境苛刻化；孔内前沿呈阳极，孔外为阴极，电偶形成;

自催化效应形成，点蚀可持续发展。点蚀自催化发展过程65点腐蚀发展过程一般模型腐蚀产物Fe2+水解，孔内酸点蚀过程的电极反应点蚀是个多电极体系

蚀孔外表面阴极极化，阴极反应电流大于阳极反应电流阳极反应：M

Mn++ne-

阴极反应：1/2O2+H2O+2e-

2OH-

蚀孔内表面阳极极化，阳极反应电流大于阴极反应电流阳极反应：M

Mn++ne-

阴极反应：1/2O2+H2O+2e-

2OH-（逐渐减弱）

2H++2e-

H2

（逐渐加强）

闭塞电池形成过程也是闭塞区的自腐蚀由吸氧腐蚀向析氢腐蚀转变过程。66点蚀过程的电极反应点蚀是个多电极体系141、环境因素

介质类型：金属发生点蚀的介质是特定的。

不锈钢在含卤素离子的溶液中腐蚀

黄铜在含硫酸根离子的溶液中腐蚀

氧化性金属离子促进点蚀，如：Fe3+、Cu2+、Hg2+能参与阴极反应加速点蚀形成和发展。

含氧阴离子可排斥Cl-吸附从而抑制点蚀。

抑制不锈钢点蚀能力：OH-

>NO3->AC->SO42->ClO4-

抑制铝点蚀能力：NO3->CrO4->AC->SO42-

四、点蚀的影响因素671、环境因素四、点蚀的影响因素15

介质浓度：卤素离子浓度能影响金属点蚀发生和发展。

卤素离子达到一定的浓度（临界离子浓度）时，点蚀才能发生。点蚀孕育期随溶液中卤素离子浓度增加和电极电位升高而缩短，如不锈钢的点蚀电位随卤素离子浓度增加而降低。卤素离子对不锈钢引起小孔腐蚀敏感性的作用顺序为：Cl-＞Br-＞I-。68介质浓度：卤素离子浓度能影响金属点蚀发生和发展。1

介质温度：

一定范围内温度上升，点蚀电位降低，点蚀几率增加；超过一定温度时，点蚀产物积累以及溶液中溶解氧减少，点蚀电位升高。该温度称为临界点蚀温度，其值愈高，则金属耐点蚀性能愈好。（见书P101，图3-5）

溶液pH值：在较宽的pH值范围内，点蚀电位Etp与溶液pH值关系不大。当pH>10，随pH值升高点蚀电位增大。碱性溶液中金属点蚀倾向较小。溶液pH值对不锈钢在3%NaCl溶液中孔蚀电位的影响69介质温度：溶液pH值：在较宽的pH值ABCD70ABCD18

介质流速：介质流动能使溶液中氧浓度增加，金属钝化加强，从而降低点蚀速度。

在流动介质中金属不容易发生孔蚀，而在停滞液体中容易发生，这是因为介质流动有利于消除溶液的不均匀性，所以输送海水的不锈钢泵在停运期间应将泵内海水排尽。改善传质可消除闭塞效应和自催化作用，减缓点蚀发展，有利于减少点蚀的流速为1m/s左右。当流速过大时，则将发生冲刷腐蚀。71介质流速：介质流动能使溶液中氧浓度增加，金属钝化加2、冶金因素

钝性金属对点蚀比较敏感，不同金属耐点蚀能力显著不同：Al<Fe<Ni<Zr<Cr<Ti

合金元素：Cr、Mo、Si、Cu、Ni、N等能有效提高耐点蚀性；而C、Mn、S、P可使点蚀敏感性增大。

固溶处理能消除缺陷、夹杂、二次相、晶间相，可提高耐点蚀性。

表面状态对点蚀发生影响很大，粗糙、表面夹杂、机械损伤、位错露头等对耐点蚀不利。722、冶金因素201、改善介质条件：消除Cl-等侵蚀性阴离子、减少氧化剂（氧、Fe3+、Cu2+等）、降低温度、提高pH值、添加缓蚀剂（NO3-，CrO42-，Cr2O72-，SO42-等）2、选用耐点蚀的合金材料：选择耐点蚀合金/增加有利合金元素3、钝化材料方面：表面处理/改变表面状态4、阴极保护：控制电位低于Etp（点蚀电位），使金属处于稳定钝化区（又称为“钝化型阴极保护”）五、防止点蚀的措施731、改善介质条件：消除Cl-等侵蚀性阴离子、减少氧化剂（氧、第三节缝隙腐蚀一、缝隙腐蚀的概念

金属部件在介质中，由于金属与金属（或非金属）之间形成特别小的缝隙，使介质进入缝隙内而又处于阻滞状态而引发的缝内金属的局部腐蚀。

缝隙的形成：

1）机器和设备上的结构缝隙

2）固体沉积（泥沙、腐蚀产物等）形成的缝隙

3）金属表面的保护模（如瓷漆、清漆、磷化层、金属涂层）与金属基体之间形成的缝隙74第三节缝隙腐蚀一、缝隙腐蚀的概念金属部件在介二、缝隙腐蚀的特征

腐蚀介质包括酸性、中性或淡水介质，其中又以充气含氯化物等活性阴离子溶液最为容易。所有的金属或合金都会产生缝隙腐蚀。不锈钢等靠钝化耐腐蚀的金属材料，愈易发生缝隙腐蚀。与点蚀相比，同一种材料更易发生缝隙腐蚀。缝隙的宽度必须在0.025-0.15mm的范围内，有介质滞流在缝内才会发生缝隙腐蚀。当宽度大于0.25mm，介质不再处于滞流状态，则不发生缝隙腐蚀。由于缝隙在工程结构中是不可避免的，因此缝隙腐蚀也经常发生。75二、缝隙腐蚀的特征腐蚀介质包括酸性、中性或淡水介质缝隙腐蚀76缝隙腐蚀24三、缝隙腐蚀的机理铆接金属板浸入充气海水中的缝隙腐蚀机理示意图77三、缝隙腐蚀的机理铆接金属板浸入充气海水中的缝隙腐蚀机理示意

由于缝隙内贫氧，缝隙内外形成氧浓差电池。缝隙内金属表面为阳极，缝外自由表面为阴极，缝内阳极/缝外阴极面积比很小。

金属离子水解、溶液酸化。缝隙内溶液pH值下降，电位负移导致缝隙内外电位差增加。

不锈钢表面钝化膜破坏，转变为活态，缝隙内金属溶解速度大大增加。Cl-离子迁入缝内以保持缝内溶液电中性，腐蚀产物堆积几何形状闭塞扩散传输进一步受阻。

上述过程反复进行，互相促进，整个腐蚀过程具有自催化特性。缝隙腐蚀产生和发展过程78由于缝隙内贫氧，缝隙内外形成氧浓差电池。缝隙内金属

目前，大家较能接受的机理是，缝隙腐蚀的起因是氧浓差电池的作用，而闭塞电池引起的酸化自摧化作用是造成缝隙腐蚀加速进行的根本原因。只有氧浓差电池的作用，而没有闭塞电池引起的自催化作用，是不能构成严重的缝隙腐蚀。

缝隙内是阳极：Fe

Fe2++2e-

缝隙外是阴极：1/2O2+H2O+2e-

2OH-

由于阴、阳极分离，二次腐蚀产物Fe(OH)3在缝隙口形成，很快发展为闭塞电池。79目前，大家较能接受的机理是，缝隙腐蚀的起因是氧浓差四、缝隙腐蚀的影响因素1、缝隙的几何因素缝隙腐蚀的缝隙是狭缝，一般认为其尺寸在0.025-0.15毫米范围。宽度太小则溶液不能进入，不会造成缝内腐蚀；当缝宽为0.1毫米左右时，缝隙腐蚀速度最大；当缝隙宽度超过0.25毫米时，不会发生缝隙腐蚀。2、环境因素

氧浓度：浓度增加，阴极过程顺利，缝隙腐蚀加速。

pH值：缝隙外金属保持钝态下,随pH值降低腐蚀加速。

溶液中Cl-浓度：随其浓度增加腐蚀加速。80四、缝隙腐蚀的影响因素1、缝隙的几何因素28

温度：在临界缝隙蚀温度，缝隙腐蚀几率增大，温度进一步提高时缝隙腐蚀趋于严重。

腐蚀介质流速：流速增加时，能增大缝外溶液中氧含量,加重缝隙腐蚀；同时可能将沉积物冲掉从而减轻缝隙腐蚀程度。3、材料因素耐缝隙腐蚀的能力因材料而异。

几乎所有的金属材料都会发生缝隙腐蚀，钝态的金属对缝隙腐蚀最为敏感。81温度：在临界缝隙蚀温度，缝隙腐蚀几率增大，温度进起源点发生介质过程发展态势腐蚀形状缝隙腐蚀特小缝隙任意先氧浓差后闭塞电池新旧缝隙同时进行广而浅点蚀点蚀核活性阴离子闭塞电池原蚀坑进行窄而深五、点蚀和缝隙腐蚀的比较1、相同处耐蚀性依赖于钝态的金属材料在含氯化物的溶液中容易发生，造成典型的局部腐蚀。孔蚀和缝隙腐蚀成长阶段的机理都可以用闭塞电池自催化效应说明。82起源点发生过程发展态势腐蚀缝隙特小任意先氧浓差新旧缝隙广而浅

点蚀的闭塞区是在腐蚀过程中形成的，闭塞程度较大；而缝隙腐蚀的闭塞区在开始就存在，闭塞程度较小。点蚀发生需要活性离子（如Cl-离子）；缝隙腐蚀则不需要，虽然在含Cl-离子的溶液中更容易发生。点蚀的临界电位Etp较缝隙腐蚀临界电位Eb高。

Eb与Etp之间的电位范围内不形成新的孔蚀，只是原有的蚀孔继续成长；但在这个电位范围内缝隙腐蚀既可以发生也可以成长。2、不同之处83点蚀的闭塞区是在腐蚀过程中形成的，闭塞程度较大；而

电位Etp称作“点蚀电位”或“破裂电位”、“过钝电位”：金属表面局部地区的电极电位达到并高于临界电位值时，才能形成小孔腐蚀。电位Eb称为“再钝化电位”或“保护电位”：再次达到钝化电流对应的电位。OEEOEEpbEEbtplgi点蚀发生、发展点蚀发生、发展点蚀发展缝隙腐蚀发生、发展点蚀不发生点蚀不发生EtpEp84电位Etp称作“点蚀电位”或“破裂电位”、“过钝六、防止缝隙腐蚀的措施1、合理设计：避免缝隙形成，不同设计方案比较见书P1052、选材：选择耐腐蚀材料，垫片不用吸湿性材料3、电化学保护：采用阴极保护方法4、应用缓蚀剂密封厌氧胶85六、防止缝隙腐蚀的措施1、合理设计：避免缝隙形成，不同设计方蒸馏水：pH=8.1，E=-0.486V稀硫酸：pH=2.3，E=-0.351V含0.3g/LH2O2的水溶液：pH=5.7，E=-0.200VK2CrO4溶液：pH=8.5，E=+0.235V自来水中，Fe与Mg偶接：pH=7.5，E=-0.910V利用Fe—H2O体系的E—pH平衡图,说明Fe在下列环境中的状态。

如果处于腐蚀区，说明腐蚀的阳极反应与阴极反应，以及使Fe得到保护的较好途径。86蒸馏水：pH=8.1，E=-0.48谢谢！87谢谢！358-点腐蚀缝隙腐蚀分析教学讲义课件88普通心理学主讲：寇彧北京师范大学网络教育学院普通心理学主讲：寇彧89第一章

历史的和

现代的心理学

第一章

历史的和

现代的心理学

90第一节

心理学是什么

一、心理学是不是科学（一）心理学的定义与特征

心理学是研究人身自身的学问。千百年来，人们一直在探讨其自身的实质和发展，试图解开这个谜。

“心理学”一词常被误解为是“关于心的学科”，其实“心理学”来自于希腊文中的“psyche”与“logos”,俩词演变而成“psychology”.其中“psyche”指“灵魂”（soul），“logos”义指“讲述”（discourse），所以，合起来，心理学就是阐释灵魂（心灵）的学问，我们从这说，可看到心理学中饱含着哲学的意味，而科学心理学的萌芽，是在19世纪末期。心理学是对行为与心理历程的科学研究。

行为

内外兼顾，此为现代心理学的特征.

心理历程

第一节

心理学是什么

一、心理学是不是科学91(二)科学的定义与特征

1、定义：科学是运用系统的方法处理问题,从而发现事实变化的真相,并进而探求其原理、原则的不同。(1)问题：有待解决的问题。

(2)方法：采用系统的方法。(3)目的：探求事实真相,探求事实变化中的原则原理。

2、科学的特征

客观性(objectivity)：实事求是。

验证性(verifiability)：结果和理论的可验证性。

系统性(systematization)：研究必须遵循一定的程序。(二)科学的定义与特征

1、定义：科学92科学目的的不同层次

(1)、陈述：将问题研究所获得的表面事实表述出来,往往不涉及问题发生的原因。(description)(2)、解释：分析清楚问题发生的前因后果,以陈述为根据,分析原因。(explanation)(3)、预测：根据现有资料,推论将来发生问题的可能性。(prediction)。(4)、控制：设法控制问题发生的原因,使可能发生的问题不至于发生,或将可能发生问题的严重性减小到最低度。(control)

科学目的的不同层次

93(三)、心理学是科学

心理学与研究物的自然科学一样,从研究方法,工作程序,研究工具