材料腐蚀与防护教学大纲

材料腐蚀与防护课程教学大纲课程代码：11121061学时：32学分：2适用专业：金属材料工程一、课程的性质和任务1.课程的性质本课程是金属材料工程专业的专业选修课程。2.课程的任务及目的本课程通过金属的高温氧化及其机理，电化学腐蚀机理，材料在各种环境中的腐蚀、材料的耐蚀性、材料的保护方法等内容的学习。使学生系统地掌握材料腐蚀与防护的基础理论知识与基本方法。达到使学生在金属腐蚀与腐蚀控制这一跨学科的领域中，研究腐蚀破坏现象、过程、规律和机理，研究控制腐蚀的各种方法，研究提高合金使用寿命的耐蚀合金化原理。为研制新型耐蚀合金打下基础，为合理的选材和使用材料提供理论依据的目的。二、课程教学内容的基本要求、重点和难点及学时分配（一）学时分配序号课程内容理论学时实验/上机学时备注1绪论22高温腐蚀理论基础623腐蚀电化学基础64金属的局部腐蚀425金属在各种介质中的腐蚀36耐蚀金属材料37金属的保护28非金属材料的腐蚀2合计284（二）理论教学内容的基本要求、重点和难点1．绪论（1）掌握材料腐蚀的概念、形式、种类以及防止腐蚀的方法。重点：材料腐蚀的概念、形式、种类。2.．高温腐蚀理论基础（1）了解高温氧化的基本概念、各基合金的氧化、混合气体腐蚀、合金硫化、高温液态介质对金属材料的腐蚀；（2）掌握氧化膜及氧化膜的组织、氧化膜离子晶体缺陷、掌握影响高温氧化的因素、掌握合金氧化与抗氧化原理；（3）熟练掌握高温氧化动力学、高温氧化理论。重点：高温氧化的基本概念、各基合金的氧化；难点：氧化膜及氧化膜的组织、氧化膜离子晶体缺陷、影响高温氧化的因素。3.腐蚀电化学基础(1)了解极化、极化原因、极化规律、极化引起的超电压、超电位的数学表示、影响腐蚀的因素；(2)掌握腐蚀电化学原电池过程、电极电位、平衡电极电位、非平衡电极电位、腐蚀极化图极其应用、金属的去极化、氢去极化与氢去极化腐蚀、氧去极化与氧去极化腐蚀、金属腐蚀图E--PH图；(3)熟练掌握金属的钝化。重点：极化原因、极化规律、影响腐蚀的因素；难点：非平衡电极电位、金属的去极化、氢去极化与氢去极化腐蚀、氧去极化与氧去极化腐蚀、金属腐蚀图E--PH图。4．金属的局部腐蚀（1）了解接触腐蚀、孔蚀、选择腐蚀、氧的浓差电池腐蚀、漏散电流腐蚀、腐蚀疲劳；（2）掌握应力腐蚀，；（3）熟练掌握晶间腐蚀。重点：应力腐蚀、氧的浓差电池腐蚀；难点：晶间腐蚀。5.金属在各种介质中的腐蚀（1）了解熔盐腐蚀、酸腐蚀、海水腐蚀；（2）掌握土壤腐蚀；（3）熟练掌握大气腐蚀。重点：土壤腐蚀；难点：大气腐蚀。6.耐蚀金属材料（1）了解镍及镍基耐蚀合金、钛及钛基耐蚀合金、非晶态合金。（2）掌握铁及铁基耐蚀合金、铜及铜基耐蚀合金、铝及铝基耐蚀合金。（3）熟练掌握耐蚀合金化原理。重点：铁及铁基耐蚀合金、铜及铜基耐蚀合金、铝及铝基耐蚀合金。难点：耐蚀合金化原理。7.金属的保护(1)了解保护层、金属的缓蚀；(2)掌握电化学阴极保护，电化学阳极保护；(3)熟练掌握各种防腐结构的设计。重点：各种防腐结构的设计、阴极保护、阳极保护。难点：电化学阴极保护、电化学阳极保护。8.非金属材料的腐蚀(1)了解了解高分子材料的腐蚀、了解无机非金属材料的腐蚀。重点：高分子材料的腐蚀、无机非金属材料的腐蚀。（三）实验/实训、上机等实践教学内容的基本要求本课程安排2个实验。1.金属的高温氧化：要求掌握金属高温氧化的测试方法及所用标准。2.奥氏体的腐蚀：要求学生学会不锈钢晶间腐蚀的检测方法及标准。以上实验可根据实际情况做适当调整，具体内容及要求见实验教学大纲。三、参考教材和主要参考文献1．参考教材：孙秋霞等.《材料腐蚀与防护》，北京：冶金工业出版社.20032．参考资料：[1]伯克斯.N著，赵幺合等译.《金属高温氧化导论》.北京：冶金工业出版社.1989[2]卢燕平.《金属表面防腐处理》.北京：冶金工业出版社.1995[3]曹楚南.《腐蚀电化学基础》.北京：化学工业出版社.1985[4]肖纪美.《腐蚀总论》.北京：化学工业出版社.1994[5]黄永昌.《金属腐蚀与防护原理》.上海：上海交通大学出版社.1989[6]田永奎.《金属腐蚀与防护》.北京：机械工业出版社.1995[7]吴继勋.《金属防腐蚀技术》.北京：冶金工业出版社.1998四、考核形式和考核要求（一）考核形式课程考核性质：考查课程考核方式：闭卷或开卷课程考核时间：100分钟卷面满分：100分（二）考核内容1．绪论基本考核内容：材料腐蚀的概念、形式、种类。参考内容：防止腐蚀的方法。2．高温腐蚀理论基础基本考核内容：高温氧化的基本概念、氧化膜及氧化膜的组织氧化膜离子晶体缺陷。重点考核内容：高温氧化动力学、高温氧化理论、影响高温氧化的因素、合金氧化与抗氧化原理。参考内容：各基合金氧化、混合气体腐蚀、合金硫化、高温液态介质对金属材料的腐蚀。3．腐蚀电化学基础基本考核内容：腐蚀电化学原电池过程、电极电位、平衡电极电位、非平衡电极电位极化、极化原因、极化规律、极化引起的超电压、超电压的数学表示、影响腐蚀的因素.重点考核内容：腐蚀极化图极其应用、金属的去极化、氢去极化与氢去极化腐蚀、金属的钝化。参考内容：金属腐蚀图E--PH图、腐蚀速度。4．金属的全面腐蚀与局部腐蚀基本考核内容：孔蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀、选择腐蚀。参考内容：接触腐蚀、氧的浓差电池腐蚀、漏散电流腐蚀、腐蚀疲劳。5.金属在各种介质中的腐蚀基本考核内容：大气腐蚀、土壤腐蚀。参考内容：熔盐腐蚀，海水腐蚀。6．耐蚀金属材料基本考核内容：铁及铁基耐蚀合金、铝及铝基耐蚀合金、铜及铜基耐蚀合金。重点考核内容：耐蚀合金化原理。参考内容：钛及钛基耐蚀合金，镍及镍基耐蚀合金，非晶态合金。7．金属的保护基本考核内容：腐蚀环境的处理与控制腐蚀，金属的缓蚀；重点考核内容：电化学阴极保护、电化学阳极保护。参考内容：保护层、各种防护结构设计。8．非金属材料的腐蚀基本考核内容：高分子材料的腐蚀、无机非金属材料的腐蚀。（三）考核要求1．试题内容所占比例：试题内容所占的比例为：重点考核内容≥60%，基本考核内容≥25%，参考内容≤15%。2．试题难易分值分配：难易试题所占比例为：极易约5%，较易约25%,中等难度约35%，较难约30%，高难度约5％。3．客观题占30-40％，主观题占60-70％。4．试题覆盖面：应在80％以上。5．试卷卷面成绩占总成绩的70%，实验成绩占10%，平时成绩占10%，期中考试成绩占10%。