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1、失重法测金属腐蚀速度1.实验目的（1）掌握失重法测量金属腐蚀速度的原理和操作过程（2）加强对金属腐蚀与环境条件密切相关的认识（3）初步了解缓蚀剂对金属腐蚀的抑制作用2.基本原理重量法是其中一种较为经典的方法，它适用于实验室和现场试验，是测定金属腐蚀速率最可靠的方法之一，是其它金属腐蚀速率测定方法的基础。重量法是根据腐蚀前、后金属试件重量的变化来测定金属腐蚀速率的。重量法又可分为失重法和增重法两种。当金属表面上的腐蚀产物较容易除净，且不会因为清除腐蚀产物而损坏金属本体时常用失重法；当腐蚀产物牢固地附着在试件表面时则采用增重法。把金属做成一定形状和大小的试件，放在腐蚀环境中（如大气、海水、土壤、各
2、种实验介质等），经过一定的时间后，取出并测量其重量和尺寸的变化，即可计算其腐蚀速率。对于失重法，可通过下式计算金属的腐蚀速率：_叫叫S-t式中，V-为金属的腐蚀速率，g/（m2h）；m为腐蚀前试件的质量，g；m为经过一01定时间的腐蚀、并除去表面腐蚀产物后试件的质量，g；S为试件暴露在腐蚀环境中的表面积，m2；t为试件腐蚀的时间，h。对于增重法，即当金属表面的腐蚀产物全部附着在上面，或者腐蚀产物脱落下来可以全部被收集起来时，可由下式计算腐蚀速率：v-=叫叫S-t式中，V+为金属的腐蚀速率，g/（m2h）；m为腐蚀后带有腐蚀产物的试件的重量，2g;其余符号同（1-1）式。对于密度相同或相近的金属
3、，可以用上述方法比较其耐蚀性能。但是，对于密度不同的金属，尽管单位表面的重量变化相同，其腐蚀深度却不一样。此时，用单位时间内的腐蚀深度表示金属的腐蚀速率更为合适。其换算公式如下：v_x365x24_8.76_=:xlO=v叫P式中，V为年腐蚀深度，mm/a；P为实验金属材料的密度，g/cm3；v-为失重腐t蚀速率，g/(m2h)。3. 实验内容及要求(1) 用失重法测量低碳钢(a3)或其它金属在硫酸溶液中的腐蚀速度。硫酸溶液的浓度分别取10%硫酸以及10%硫酸+1%有机缓蚀剂。室温。静态。(2) 通过实验，要求初步掌握失重法测量金属腐蚀速度的各个基本操作环节。4. 实验仪器及用品分析天平规定浓
4、度的硫酸溶液低碳钢(a3)或其它金属试样(矩形薄板)试样表面制备用品：砂布、丙酮、蒸馏水、电吹风、游标卡尺、钢号码阴极去膜装置5. 实验步骤(1) 配溶液：用试剂硫酸和蒸馏水配制实验溶液，每种溶液800mL,分别盛在lOOOmL烧杯内。(2) 磨试样：试样表面状态要求均一、光洁，需要进行表面处理。制作试样时已经过机加工，试验前还需用砂布打磨，以达到要求的光洁度。表面上应无刻痕与麻点。平行试样的表面状态要尽量一致。打磨时注意避免过热。(3) 打号码：试样标记，可用钢号码打印编号。(4) 量尺寸：用游标卡尺测量试样的长、宽、厚和小孔直径，以供计算暴露表面积。测量时必须量几个部位，取其平均值。(5)
5、 清洗去油：将试样表面残屑除尽，用浸丙酮的棉花球擦拭，除去表面油污，再用蒸馏水冲洗，滤纸吸干。然后用电吹风干燥(注意用冷风！)。清洗后的试样不能再用手拿取，需放在干净的滤纸上。(6) 称初重：干燥后的试样用分析天平称取初重W0,准确到O.lmg。(7) 浸入试验溶液：试样称重后立即穿上塑料线，浸入试验溶液内(记下浸入时间！)。每种试验溶液内挂34块平行试样。注意试样不能彼此接触，也不能与容器接触。试样浸入深度应大致相同。其上端距液面应大于2cm。观察并记录试样浸入溶液后发生的现象。(8) 试验时间：由于碳钢在不同浓度的硫酸溶液中的腐蚀速度相差很大，不同体系的试验时间应根据具体情况确定。(9)
6、清除腐蚀产物：取出试样前应仔细观察试样表面和溶液中的变化。取出试样(记下时间！)后观察试样表面腐蚀产物的形态和分布。将试样放在自来水流下冲洗，用毛刷刷去疏松的腐蚀产物，再次观察试样表面状态。将试样用电化学法除膜。除膜操作应进行多次，以达到恒重(两次称重差别小于0.5mg)，并由空白试样确定金属基体的损失。并按第二次除膜后的重量计算失重。（10）称腐蚀后重：除膜后用蒸馏水冲洗，除去已变疏松的腐蚀产物，然后擦拭、干燥，用分析天平称重量。恒重后的重量作为腐蚀后重W。6.数据处理腐蚀前在硫酸中腐蚀后方法一方法二编号质量（g）长(cm)宽（cm）厚（cm）质量（g）厚(cm)时间（h）失重腐蚀速度V（g
7、/m2.h）腐蚀速度Vp（mm/y）腐蚀速度Vp（mm/y）13.95773.012.050.1023.94350.092110.6182876.00013.40323.68212.701.960.1023.66840.092111.8773876.00014.99233.59142.512.000.0963.58280.09217.8856350.4009.95443.69252.701.900.13.65640.098132.2898175.20040.758腐蚀前在硫酸中加入硫脲腐蚀后方法一方法二编号质量（g）长（cm）宽（cm）厚（cm）质量（g）厚(cm)时间（h）失重腐蚀速度V（g
8、/m2.h）腐蚀速度Vp（mm/y）腐蚀速度Vp（mm/y）13.55392.792.110.0993.55240.09011.1770788.4001.48623.41612.541.980.1003.41560.09810.4561175.2000.57633.26862.491.950.0943.26590.09212.5603175.2003.23243.18182.301.900.0943.17110.092111.2282175.20014.173在硫酸中腐蚀：失重腐蚀速度平均值：15.6677样本标准差：11.20595在硫酸和硫脲中腐蚀：失重腐蚀速度平均值：3.8554样本标准
9、差：4.9921287.讨论参考问题（1）碳钢在硫酸溶液中的腐蚀有何特点？答：随着硫酸浓度的增大以及在硫酸溶液中浸泡时间的延长,碳钢的腐蚀失重速率逐渐变小;在浓度较高的30%酸液中表面双电层或腐蚀产物膜的电容值较大,反映此时试样表面较容易发生钝化。（2）试样腐蚀后外貌和溶液有什么变化？描述腐蚀产物的形态、颜色、分布，以及与金属试样表面的结合情况。答：试样腐蚀后，其表面覆盖一层暗黑色的薄膜，溶液中亚铁离子较多，颜色偏黄。加入缓蚀剂后，溶液颜色没有变化，碳钢便面也只有分布不均匀的暗黑色薄膜。（3）分析失重腐蚀试验的误差来源，如何提高试验精度？答：a试样表面不均匀，使得试样表面腐蚀不均匀；b试样表面除油不好，阻碍碳钢腐蚀；c试样称样和测量过程中引入杂质，引起实验误差；d试样在打磨和吹干的过程中,局部温度过高，引起么、表面部分氧化。为了提高实验的精密度，各试样处理需要相同条件，在测量过程中，尽可能不带入杂质和油污，在空气中裸露时间应尽可能的短，以防止表面氧化。
