Презентация на тему: "Коррозия и защита металлов"

• 1 слайд

  Тема 5. Коррозия и защита металлов
  

• 2 слайд

  Учебные цели занятия
  В результате проведенного лекционного занятия курсант должен:
  иметь представление:
  - о фундаментальном единстве естественных наук, незавершенности естествознания и возможности его дальнейшего развития;
  -о новейших открытиях естествознания, перспективах их использования,
  знать:
  - основные понятия, современные теории, законы,
  уметь:
  использовать основные понятия, законы для решения задач.
   
   
  Воспитательные цели
  На занятии необходимо формировать и развивать у курсантов:
  - любовь к Отечеству, гордость и ответственность за принадлежность к Вооруженным Силам Российской Федерации и их офицерскому корпусу;
  - офицерскую честь и достоинство, дисциплинированность;
  -общую культуру, стремление к самосовершенствованию.
  
  

• 3 слайд

  План лекции
  
  Учебные вопросы:
  Определение и классификация коррозионных процессов
  Химическая коррозия
  Электрохимическая коррозия
  Защита металлов от коррозии
  
  
  
  

• 4 слайд

  
  
  
  5.1. Определение и классификация коррозийных процессов
  
  
  
  
  Коррозия – это разрушение металла в результате его физико–химического взаимодействия с окружающей средой. При этом металлы окисляются и образуются продукты, состав которых зависит от условий коррозии.
  Коррозия приводит к большим потерям. Безвозвратные потери металлов от коррозии составляют 15% от ежегодного их выпуска. Косвенные убытки от коррозии могут значительно превышать прямые потери за счет растворения металла.
  
  Среда в которой металл подвергается коррозии (коррозирует) называется коррозионной или агрессивной средой.
  В случае с металлами имеют ввиду нежелательный процесс взаимодействия металла со средой.
  Физико-химическая сущность изменений, которые претерпевает металл при коррозии является окисление металла.
  Классификация коррозионных процессов.
  1. По механизму процесса различают химическую и электрохимическую коррозию металла.
  Химическая коррозия - это взаимодействие металлов с коррозионной средой, при котором окисляется металл и восстанавливается окислительные компоненты коррозионной среды протекают в одном акте.
  Так протекает окисление большинства металлов в газовых средах содержащих окислитель (например, окисление в воздухе при повышении температуры)
  Mg+ O -> MgO
  
  
  

• 5 слайд

  Электрохимическая коррозия - это взаимодействие металла с коррозионной средой, при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительной компоненты среды происходит не водном акте, и их скорости зависят от электродного потенциала металла.
  По такому процессу протекают, например, взаимодействие металла с кислотами:
  Zn + 2HCl -> Zn +2Cl +H
  эта суммарная реакция состоит из двух актов:
  Zn -> Zn + 2e
  2H + 2e -> H
  
  
  

• 6 слайд

  2. По характеру коррозионного разрушения.
  - Общая или сплошная коррозия при которой коррозирует вся поверхность металла.
  Она соответственно делится на равномерную , не равномерную и избирательную.
  
  - Местная коррозия при которой коррозируют определенные участки металла:
  а) коррозия язвами - коррозионные разрушения в виде отдельных средних и больших пятен (коррозия латуни в морской воде)
  б) межкристаллическая коррозия при ней процесс коррозии распространяется по границе металл-сплав (алюминий сплавляется с хромоникелем) и другие виды коррозии.
  
  

• 7 слайд

  3. По условиям протекания процесса.
  а) Газовая коррозия - это коррозия в газовой среде при высоких температурах. (жидкий металл, при горячей прокатке, штамповке и др.)
  б) Атмосферная коррозия - это коррозия металла в естественной атмосфере или атмосфере цеха (ржавление кровли, коррозия обшивки самолета).
  в) Жидкостная коррозия - это коррозия в жидких средах: как в растворах электролитов, так и в растворах не электролитов.
  г) Подземная коррозия - это коррозия металла в почве
  д) Структурная коррозия - коррозия из-за структурной неоднородности металла.
  е) Микробиологическая коррозия - результат действия бактерий
  ж) Коррозия внешним током - воздействие внешнего источника тока (анодное или катодное заземление)
  з) Коррозия блуждающими токами - прохождение тока по непредусмотренным путям по проекту.
  и) Контактная коррозия - сопряжение разнородных электрохимических металлов в электропроводящей среде.
  к) Коррозия под напряжением - одновременное воздействие коррозионной среды и механического напряжения.
  
  
  

• 8 слайд

  5.2. Химическая коррозия
  Наибольшее практическое значение имеет химическая коррозия в среде раскаленных газов, которая называется газовой коррозией.
  
  

• 9 слайд

  5.3. Электрохимическая коррозия
  Электрохимическая коррозия возникает при условии, если неоднородный металл или сплав находится в электролите, т. е. в растворе, содержащим ионы различных веществ.
  При контакте металла и электролита начинает работать большое количество гальванических микроэлементов, в которых перенос электрических зарядов совершается так же, как и в обычных гальванических элементах, где один из электродов (анод) разрушается, поэтому такая коррозия называется электрохимической.
  
  

• 10 слайд

  Механизм электрохимической коррозии:
  Если два металла, например медь и цинк, обладающие разными потенциалами, погрузить в общий электролит то будут проходить процессы как в гальваническом элементе.
  Основным отличием процессов электрохимической коррозии от процессов в гальваническом элементе является отсутствие внешней цепи.
  

• 11 слайд

  Основным отличием процессов электрохимической коррозии от процессов в гальваническом элементе является отсутствие внешней цепи.
  
  Схема электрохимической коррозии железа в контакте с углеродом.
  На анодных участках происходит реакция окисления железа
  Fe – 2eFe2+
  На катодных участках происходит восстановление водорода
  2Н+ + 2е– Н2
  

• 12 слайд

  Факторы, влияющие на коррозию
  Факторы, влияющие на коррозию, распределяются на внутренние, зависящие от состава и строения имеющихся сплавов, и внешние, определяемые характером эксплуатационной среды.
  Внутренние факторы.
  Состав сплава, а также внутренние напряжения, возникающие при термической обработке или в эксплуатации, т. к. напряженный металл имеет более отрицательный потенциал.
  Внешние факторы.
  К ним относятся состав коррозионной среды и условия коррозии: температура, давление, скорость движения среды. Среда и условия, в которых эксплуатируется авиационная техника являются весьма неблагоприятными, т.к. самолеты круглый год находятся на открытом воздухе, подвергаются действию осадков, пыли, солнечных лучей.
  

• 13 слайд

  5.4. Защита металлов от коррозии
  Коррозию металлов можно затормозить изменением потенциала металла, пассивированием металла, снижением концентрации окислителя, изменением состава металла и др.
  При разработке методов защиты от коррозии, используют указанные способы снижения коррозии и условий ее протекания. Выбор способа определяется его эффективностью, а также экономической целесообразностью.
  Все методы защиты условно делятся на следующие группы:
  а) легирование металлов;
  б) защитные покрытия (металлические, неметаллические);
  в) электрохимическая защита;
  г) изменение свойств коррозийной среды;
  д) рациональное конструирование изделий.
  
  Защитные покрытия
  По характеру поведения металлических покрытий при коррозии их можно разделить на катодные и анодные.
  
  

• 14 слайд

  Задание на самостоятельную работу
   
  Изучить материал лекции по конспекту и литературе:
  Основная литература
  1. Коровин Н.В. Общая химия: Учеб. для технических направлений и специальностей вузов - 2 изд., – М.: Высшая школа, 2000. (с. 310…338).
  2. Кривко В.М. Химия. Курс лекций. Учебное пособие.– Ейск: филиал ВВА им. Ю.А.Гагарина, 2001.(с. 82…100).