“金属腐蚀理论及腐蚀控制”课程分为上下两篇。第一篇为金属腐蚀原理,介绍腐蚀电池基本概念和腐蚀电池的工作过程,使学生对金属电化学腐蚀有一个初步的定性认识;然后分别从热力学角度讨论电化学腐蚀的可能性及腐蚀倾向,从动力学角度讨论电化学腐蚀的速度;分析两种最常见的腐蚀类型—析氢腐蚀和吸氧腐蚀;金属钝化是一个与腐蚀防护课题密切相关的重要术语;各种局部腐蚀既有电化学腐蚀的普遍规律,又有各自的特征。第二篇是腐蚀控制,按照全面腐蚀控制的含义,分别叙述了材料选择,结构和强度的设计,加工制造,维护管理,防护技术等腐蚀控制环节,重点是各种防护技术的原理和应用;最后以几种自然环境(大气、海水、土壤)和工业生产环境(高温气体、工业冷却水、建构筑物)下的材料腐蚀为例进行实践分析。
本课程的学习重难点是金属—电解质溶液体系电化学腐蚀的原理,涵盖 “腐蚀电池”、“电化学极化”、“混合电位理论”等基本概念。腐蚀科学实践性很强,本课程教学和实验、实习、项目紧密结合,形成教师腐蚀事例分析、学生应用事例汇告,课堂交流和在线讨论的学习平台综合教-学模式,以此提高学生运用电化学基本原理解决腐蚀实际问题中的能力。
1.知识与技能方面
本课程重点学习金属腐蚀的原理、规律,影响因素等。在腐蚀控制部分选择了石油化工行业中防腐蚀工程的一些典型案例和防腐蚀措施,突出理论与实践的结合。完成课程教学后学生应具有:
(1)掌握金属腐蚀的原理、规律、影响因素以及腐蚀控制等方面的基本理论和基本知识。
(2)掌握分析金属设备腐蚀破坏的原因;
(3)掌握几种防护技术的原理和应用以及主要防护手段和措施。
2.过程与方法方面
(1)掌握腐蚀与防护学科相关文献查询、获取方法、途径及技巧;
(2)培养学生的自学能力,提高学生运用所学知识解决实际腐蚀问题的能力;
(3)体验提出问题、探索问题的过程,探寻创新思维。
(4)使学生熟练掌握物理化学、电化学基本原理在腐蚀这一实际问题研究中的运用,从而深入体会理论和实践相结合在科学研究中的重要性。
3.情感、态度与价值观方面
(1)通过课堂教学活动,提升学生的探究能力,培养学生良好的情感和积极的态度,提高学生的分析和解决问题能力;
(2)通过讲授与生产、生活实际相联系的内容,加强师生互动,增强学生学习兴趣;
(3)通过腐蚀控制的有关知识的学习和了解,让学生感受到腐蚀控制给人类带来得进步和文明;
(4)通过实验和科学研究方法,培养学生实事求是、勇攀高峰的科学精神,帮助学生树立正确的科学观和价值观。
(5)借助现代教育技术,采用现代化多媒体进行教学,将文字、图形、视频、和图像等结合起来,使抽象的腐蚀公式及曲线变得易懂,有利于学生在生动形象的感染下形成情感态度及价值观。
第1章 绪论
1.1.1 什么是腐蚀?
1.1.3 腐蚀分类和表示方法
1.1.2 腐蚀的危害
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第1章 章节测试
第2章 腐蚀电池
2.1 腐蚀电池的工作过程
2.2 形成腐蚀电池的原因
2.3 腐蚀电池的极化
拓展阅读文档 - 2章
第2章 章节测试
第3章 电化学腐蚀的倾向
3.1 电极电位
3.2 电化学腐蚀倾向的判断
3.3 电位—pH平衡图
拓展阅读文档 - 3章
第3章 章节测试
第4章 电化学腐蚀的速度
4.1 单一电极反应的速度
4.2 均相腐蚀电极动力学
4.3 复相电极和腐蚀电池
拓展阅读文档 - 4章
第4章 章节测试
第5章 析氢腐蚀和吸氧腐蚀
5.1 析氢腐蚀
5.2 吸氧腐蚀
拓展阅读文档 - 5章
第5章 章节测试
第6章 金属的钝化
6.1 钝化现象
6.2 钝化体系的极化曲线
6.3 金属钝化理论
拓展阅读文档 - 6章
第6章 章节测试
第7章 金属的高温氧化
7.1 高温氧化的热力学问题
7.2 金属表面上的膜
7.3 高温氧化理论简介
拓展阅读文档 - 7章
第7章 章节测试
第8章 局部腐蚀
8.1 概述
8.2 电偶腐蚀
8.3 晶间腐蚀
8.4 选择性腐蚀
8.5 孔蚀和缝隙腐蚀
8.6 应力腐蚀
8.7 磨损腐蚀
拓展阅读文档 - 8章
第8章 章节测试
第9章 腐蚀控制原理
9.1 腐蚀控制要求
9.2 腐蚀控制的途径和环节
拓展阅读文档 - 9章
第9章 章节测试
第10章 防腐蚀设计
10.1 耐蚀材料选择
10.2 结构设计
10.3 应力影响和强度设计
拓展阅读文档 - 10章
第10章 章节测试
第11章 加工建造和操作运行中的腐蚀控制
11.2 工艺操作
11.1 加工建造
11.3 维护管理
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第11章 章节测试
第12章 防护方法
12.1 电化学保护
12.1.2 阳极保护
12.2 控制环境方法
12.3 覆盖层保护
拓展阅读文档 -12章
第12章 章节测试
第13章 金属在某些环境中的腐蚀与防护
13.1 大气腐蚀与防锈
13.2 土壤腐蚀与地下金属管道保护
13.3 海水腐蚀与海洋设施防护
13.4 高温气体腐蚀及防护
13.5 循环冷却水的腐蚀和水质稳定技术
拓展阅读文档 -13章
第13章 章节测试
参考教材
◆ 金属腐蚀理论及应用 魏宝明主编
◆ 金属腐蚀学 朱日彰主编
◆ 腐蚀电化学原理 曹楚南编著
◆ 材料腐蚀与防护 孙秋霞主编
◆ 材料的腐蚀与防护 刘道新主编
◆ 腐蚀工程 M.G.方坦纳 ,N.D.格林著 左景伊译
国内主要专业杂志
* 中国腐蚀与防护学报/ 腐蚀科学与防护技术/ 腐蚀与防护/ 材料保护/ 表面技术/ 电镀与涂饰/ 全面腐蚀控制/ 四川化工与腐蚀控制
国外主要专业杂志
◆ Corrosion
◆ Material Performance
◆ Corrosion Science
◆ British Corrosion Journal