金属材料的腐蚀与防护
陈小鸿 巴万兴 03级材料物理
关键词：腐蚀，防护，化学腐蚀，电化学腐蚀，阻化剂，析氢腐蚀，吸氧腐蚀。
摘要： 当金属与周围介质接触时，由于发生化学作用或电化学作用而引起的材料性能的退化与破坏叫做金属的腐蚀。金属腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，化学腐蚀使金属表面逾期提货非电解质溶液接触发生化学作用而引起的腐蚀：而电化学腐蚀使由于金属及其合金在周围介质的电化作用下而引起的腐蚀，实质上由于金属表面形成许多微小的短路原电池的结果。
影响金属电化学腐蚀的因素较多，包括金属的活泼性,金属在特定介质中的电极电势及环境的酸度。
避免发生电化学腐蚀的方法很多：可以隔绝金属与周围介质的接触，即避免腐蚀原电池的形成。
意义： 腐蚀会给人类带来危害，引起惊人的损害。但也可以利用其为人类造福。例如，工程技术中常利用腐蚀原理进行材料加工，“化学蚀剂”方法就是利用其进行金属定域“切削”的加工方法。学习本试验可以了解金属腐蚀的基本原理以及金属材料放腐蚀的方法
试验过程： 金属腐蚀可按产生的机理分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀。化学腐蚀是指材料与周围介质直接发生化学反应，但反应过程中不产生电流的腐蚀过程；电化学腐蚀是指金属与离子导电性介质发生电化学反应，反应过程中有电流产生的腐蚀过程；物理腐蚀是指由于单纯的物理溶解而产生的腐蚀。
针对金属腐蚀的不同种类，对金属的防护有以下几种方法：改变金属内部结构、保护层法、电化学保护法、对腐蚀介质进行处理、电化学保护法。
1. 微电池的显示法。取10ml0.01mol/dm3NaCl,0.3ml1%K3[Fe（CN）6]，1%酚酞0.5ml，白明胶适量（一平匙）制成铁锈指示剂。将铁锈指示剂加热成粘稠状，放置。待凝固前，涂在去锈的铁片上。10分钟以后观察。
2. 阴阳极防腐蚀镀层。取一镀锡、镀锌的铁片，用锉刀划破表面镀层，在划痕上分别滴几滴稀硫酸和一滴铁氰化钾，观察。
3 .阻化剂。取一铁片放入20% 的盐酸溶液中，加热到60~70℃，观察；然后加入六次甲基四胺，观察。
4. 析氢腐蚀。在试管放入3粒锌粒和约3ml0.1molHCl溶液，观察；取一根用砂纸擦进的铜丝，插入上述盛有锌粒的试管中，观察铜丝与锌粒未接触式以及接触时的情况。
5. 吸氧腐蚀。取一块铁片用砂纸擦去铁锈，洗净晾干，另取5滴NaCl、1滴K3[Fe（CN）6]溶液和1滴酚酞于试管中，摇匀。静止片刻后观察。
实验结果及讨论： 实验1中，可以看到出现蓝色斑点，这是因为铁片出现阴阳区，在阳极区，FeFe2++2e，2Fe2++2[Fe（CN）6]3-Fe3[Fe（CN）6]2 Fe2+溶于K3[Fe（CN）6]中反应而出现蓝色斑点。
实验2中，镀锡的铁片在划破处出现蓝色沉淀，说明铁层发生溶解，镀锌铁片出现气泡，没有蓝色沉淀，说明锌发生反应。证明了还原性的强弱为锌〉铁>锡。
实验3中，先是出现气泡，证明铁与稀硫酸反应，加入六次甲基四胺后没有气泡，说明铁的腐蚀结束。
实验4中，加入锌后，有气泡产生，加入铜丝（未接触）铜丝处无变化，接触后反应加剧，气泡大量产生。这是由于铜丝和锌组成了原电池造成的
实验5中，中心出现蓝斑，边缘出现粉红色。
致谢 ： 本实验报告在完成时借用张志荣同学的电脑，在此表示感谢！
参考文献： 《材料化学实验讲义》 兰州大学物理科学与技术学院 （李波 卫秀成 刘文晶 编著 ）