《材料腐蚀与防护技术》课程教学大纲.docx

材料腐蚀与防护技术教学大纲一、课程基本信息课程名称材料腐蚀与防护技术Corrosion and Proteel ion Technology of Materials课程编码CNE120521020开课院部新能源学院课程团队静设备组学分2.0课内学时32讲授32实聆0上机0|实践0课外学时32适用专业环保设备工程授课语言中文先修课程大学化学、工程材料课程简介 （限选）本课程是为环保设备和过程装备与控制工程专业开设的一门专业选修课,主要讲述金属构件腐蚀理论与防护技术方面的知识。本课程 的主要内容包括 课程概述、金属的化学腐蚀、金属电化学腐蚀理论基础、常见的局部腐蚀、金属在自然环境中的腐蚀、化工设备腐蚀的 防护技术和方法、金属材料的耐蚀性、典型石油化工装置腐蚀与防护、腐蚀监控，通过本课程学习，可以为学生在设备的选材、结构设 计、制造以及运行、管理和维护工作打下理论基础，对保障环保设备安全、长周期运转，提高解决环保设备领域的复杂问题的能力具有帮 助。The course is a technically selective course for the undergraduates in the major of Eco-friendly Equipment, Processing Equipment and Control Engineering. The fundamental corrosive theories of chemical equipment and its prevention technology are introduced in this course. Main contents of the course are fol lowing： Chemical corrosion or metal, Electrochemical corrosion theoretical basis of metal, The conunon local corrosions, Metal corrosion in natural environment, The corrosion protective technology of chemical equipment, corrosion resistance of metals, the corrosion and its preventive technology of the typical petrochemical plant, and corrosion monitoring. Through the learning of the course, students can lay the theoretical foundation on material selection, structure design, fabrication, and operation, management and nuiinlennnce of the equipment. This course is helpful for students to ensure the environmental protection equipment long term operation safely in future and improve the abi1ity to solvo the complex problem of environment protection equipment.负责人大纲执笔人审核人二、课程目标序号代号课程目标OBE毕业要求指标点任务自选1Ml目标1 :针对复杂工程问题解决方案充分体现对新能源、清洁生产、绿色制造等环境友好型新技术思 想是7.22M2目标2 ：能够评价解决方案对社会可持续发展的影响是7.2三' 课程内容序号章节号标题课程内容/重难点支撑课 程目标课内 学时教学方式课外学时课外环节1绪论绪论本章重点难点：腐蚀的定义，腐蚀的分类腐蚀的定义.，腐馋的危害.腐蚀与防护科学的发展,腐蚀的分类,腐蚀速度的表示方法Ml2讲授2作业2第1章化学腐蚀本章重点难点：化学腐蚀的特点；金属氧化的热力学判据；金 属氧化的扩散模型、电化学模型.PB原理.哈菲原子价规律； 金属氧化的动力学；钢铁高温氧化；氐腐蚀；露点阔蚀1. 1金属的某化现象化学腐蚀,化学腐蚀的介质，化学腐蚀的特点。1.2 金属氧化的热力学判据氧化反应自发进行判据,金属氧化物分解压。1.3 金属氧化膜的形成及其性质金属氧化膜的形成过程，扩散模型,电化学模型，PB原理，金 属氧化膜具有保护作用的条件，N型氧化物，P型氧化物，哈葩 原子价规律1.4 金属氧化的动力学增重法，失重法,氧化深度法，氧化膜厚度法，直线规律,抛 物线规律，对数规律。1.5 常见的化学腐蚀钢铁高温氧化,钢铁的脱碳，铸铁的肿胀,氢腐蚀.Nelson曲 线，高温硫化.烟气露点腐蚀，液态金属高温腐蚀。Ml4讲授4作业3第2章电化学腐蚀的理论 基础本章重点难点：双电层，电极及其分类，电极电位，电位-pH 图.腐蚀电池.极化，去极化.腐蚀极化图.共奥体系.金属 的钝化，析默腐蚀，吸氧腐蚀2.1 电极与电极电位电化学腐蚀的定义，双电层模型，电极，参比电极，电极电 位，标准电极电位，电极电位的测量.能斯特公式,电位序。2.2 金属电化学腐蚀的热力学条件阴极，阳极,电化学腐蚀的热力学条件2.3 电位-pH图电位-pH图的绘制，氢电极和氧电极的电位-pH图，Fe-H20的 电位-pH图，电位-pH图在腐蚀研究中的应用，电位-阴图的局 限性2.4 4腐蚀电池伏特电池，阂蚀电池，腐蚀电池的组成条件，腐蚀电池的工作 历程，腐蚀电池的分类。2. 5极化与去极化极化现象,阳极极化，阳极极化.极化曲线.电化学极化.浓 差极化，膜阻极化，去极化。2-6腐蚀极化图恒电位法，恒电流法，埃文斯极化图，腐蚀控制因素.共匏体 系.腐蚀电位。2. 7金幅的钝化钝化现象，钝化特征，金属钝化特性曲线，成相膜理论,吸附 膜理论，金属钝化的应用。2.8析氨阕蚀与吸氧腐蚀析氢腐蚀的发生条件,析氢电位.氢的超电压，析氢腐蚀的阴 极过程,塔菲尔公式，析氢腐蚀的影响因素,吸氧腐蚀的发生M28讲授8作业条件。2.9电化学腐蚀的影响因素 冶金因素，环境因素。4第3章常见的局部腐蚀本章重点难点：八种腐蚀的定义,特征，原理，影响因素及防 护方法3.1腐蚀形态全面腐蚀,局部腐蚀,3. 2电偶腐蚀定义，机理.影响因素，防护方法。3. 3孔蚀定义，形貌特征,击穿电位，腐蚀机理，闭塞电池.再钝化， 影响因素,防护方法。3. 4缝隙腐蚀定义，形貌特征,，腐蚀机理，与孔蚀的异同点，影响因素.防 护方法。3.5 选择性腐蚀定义,黄铜脱锌,灰口铸铁石墨化.特征，影响因素.防护方 法。3.6 沿晶腐蚀定义，内外因.贫化机理，晶界区杂质或第二相选择性溶解理 论，剥层腐蚀.焊缝腐蚀，刀线腐蚀，影响因素，防护方法。3.7 应力腐蚀开裂定义，产生条件,形貌特征,腐蚀机理，影响因素，防护方法。3- 8腐蚀疲劳定义，产生条件.形狼特征，腐蚀机理，影响因素.防护方 法。3.9磨损腐蚀M26讲授6作业概念，摩振腐蚀.湍流腐蚀,空泡腐蚀，影响因素,防护方 法。5第4章金属在自然环境中的腐蚀本章重点难点：自然环境腐蚀的机理.影响因素.防护方法.杂散电流腐蚀。4.1 大气腐蚀大气，相对温度.大气腐蚀的分类.阴极过程，影响因素，防 护方法。4.2 海水腐蚀海水的组成.海水腐蚀的阴极过程.机理,影响因素.防护方 法。4.3 土壤腐蚀土壤的腐蚀性.腐蚀机理.影响因素，杂散电流腐蚀.防护方 法M23讲授3作业6第5章金属的隔蚀防护技 术本章里点难点：设备选材，缓蚀剂.阴极保护，阳极保护.金 属保护层。5.1设备的腐馋与防护设计选材原则，防腐蚀结构设计，防崩蚀强度设计，防腐蚀工艺设 计。5. 2改善腐蚀环境化学除氢,加热除氢，缓蚀剂的定义，缓蚀效率.缓蚀剂的分 类，缓蚀机理。5.3 电化学保护阴极保护，外加电源的阴极保护，牺牲阳极的阴极保护，阳极 保护，致钝电流密度,维钝电流密度.阴、阳极保护优映点。5.4 .金属保护层金属表面保护的机理,电镀的原理.化学镀,渗镀，喷镀.热 浸镀。5.5 非金属保护层M24讲授4作业转化膜,涂料.搪瓷保护层7第6章金属与合金的耐蚀性本章至点难点：铁的耐蚀性，碳钢的耐蚀性，不锈钢及有色金 展的耐蚀性。6.1铁碳合金的耐蚀性铁耐蚀性差的原因，碳钢耐蚀性的影响因素，低合金钢的耐蚀 性。6. 2不锈钢和耐酸钢概述，锚不锈钢耐蚀性，铭银不锈钢耐蚀性，耐酸钢”6.3有色金属及其合金的耐蚀性铝、铁、钛及其合金的耐蚀性及其影响因素M22讲授2作业8笫7章金属腐蚀与防护典 型案例本章重点难点：工业环境中腐蚀类型的识别与防护。7.1 全面腐蚀、点蚀与缝隙腐蚀典型案例7.2 晶间腐蚀与应力腐蚀开裂典型案例7.3 3腐蚀疲劳和氢嗣蚀典型案例M23讲授3作业四、老核方式序号考核环节操作细节总评占比1出勤、课 堂表现随机点名、刷卡点名等10%2课后作业针对每一章的重点和难点，完成相应课后作业40%3期末考试1.闭卷考试.成绩采用百分制，卷面成绩总分100分。3.主要考核学生对金属，腐蚀与防护技术的基本概念及工程应用的能力。50%五、1分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级1Ml出勤、课 堂表现10%A90-100全勤；精神状态饱满,回答问题准确B75-89缺勤1次；精神状态良好.回答问题较好C60-74缺勤2-3次；精神状态一般，问题回答一般D0-59缺勤3次；精神状态较差，回答问题有误2M2课后作业40%A 90-100完成度优秀B 75-89完成度良好C160-74基本完成 00-59不能完成评分等级说明：A. B, C, D, E=90-100.80-89. 70-79,60-69,0-59：A, B, C, D=90-100, 75-89,60-74,0-59：A, B, C=90-100,75-89,60-74,0-59：A, B=80-100,0-79六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书金属腐蚀与控制，孙跃，哈尔滨工业大学出版社，2003, 1SBN:756O318371/TB31. （*主教材）2图书 Corrosion Mechanism in Theory and Practice, Philippe Marcus, MARCEL DEKKER INC, 2002, ISBN:0824706668.