金属腐蚀问题知多少?快来测试一下你的了解程度

   日期:2024-09-14     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:420    
核心提示:37.导致钢筋混凝土破坏和耐久性差的影响因素有冻融破坏、化学腐蚀、钢筋腐蚀等,按其作用大小列出顺序点评:选择新型耐蚀材料,如X70钢等,管道上采用防腐蚀涂层与阴极保护技术防腐联合保护是最佳选择。37.答案:正确顺序是:钢筋腐蚀,冻融破坏,化学腐蚀

一、多项选择题

1、我国每年因腐蚀造成的经济损失占国民生产总值(GNP)的百分之多少?

(1)约0.5% (2)约5% (3)约15%

2.金属腐蚀的根本原因是什么?

(1)由于金属通常含有杂质

(2)由于金属与环境组成的不稳定体系必须转变为更稳定的体系,因此会发生腐蚀

(3)由于金属本身活性较高

3、一座重要桥梁因腐蚀破坏造成的间接损失能比直接损失高出多少倍?

(1)1.5 倍 (2)2.5 倍 (3)>4 倍

4. 你认为金属在潮湿的环境中会腐蚀和生锈吗?

(1)原电池腐蚀的电化学过程

(2)电解质溶液的电离过程

(3)电解池的工作过程

5. 海底钢桩或钢筋混凝土桩哪个部位腐蚀最严重?为什么?

(1)腐蚀最严重的区域是在靠近水面(飞溅区)的区域,这里既有海水,又有空气。

(2)深水区,海水压力大,水和盐分容易渗透到钢筋(混凝土)内部。

(3)埋入海泥的部分,打桩时容易被划伤。

6.工程的耐久性和安全性与采取的防腐措施密切相关,下列哪项原则是正确的?

(1)无论成本多少,选择最先进的防腐措施,以确保长寿和安全。

(2)根据投资情况选择防腐措施,如果投资较大,则应选择先进的防腐措施。

(3)防腐措施初期投资要小,以后维护、检修都可以,这是既省钱又最容易“中标”的好办法。

(4)防腐措施初期投资较高,而今后的维护、修理费用较低,这样寿命周期内总成本较低。

7、“腐蚀”的定义是“腐蚀是材料因环境而发生的破坏和劣化现象”。下列哪种现象不属于腐蚀现象?(可多选)

(1)铁器上的棕黄色锈迹 (2)古代青铜器上的“钯”

(3)塑料因日光照射而老化、开裂

(4)铁棒在真空中受力断裂

(5)室外水管冻裂

(6)石佛像风化剥落

8. 下列哪种建筑通常被称为“海沙屋”?

(1)为了躲避夏季的炎热而在海滩上挖的洞穴住宅。

(2)有些混凝土房屋用海砂代替河砂建造。

(3)用含盐量高、质量不合格的海砂代替河砂建造钢筋混凝土房屋、桥梁等建筑物。

9、如果地面上的电气设备向土壤中漏电(称为杂散电流),哪种电流会加剧埋在地下的石油、天然气和水管道的腐蚀?

(1)只有直流杂散电流才会加剧埋地油、气、水管道的腐蚀

(2)只有交流杂散电流才会加剧埋地油、气、水管道的腐蚀

(3)直流杂散电流和交流杂散电流都会加剧埋地油、气、水管道的腐蚀

10、我国最早建成并因河水污染、电机锈蚀而被迫停产的水电站是哪一个?

(1)吉林萧山水电站。 (2)吴江东风水电站。

(3)昆明石龙坝水电站。

11、钢结构连接件(螺栓)用什么型号合适?

(1)铜螺栓。 (2)与钢结构相同材质的钢螺栓。

(3)高强度铝合金螺栓。

12、酸雨是如何形成的?它污染环境,破坏生态(农业和林业),对物质有很强的腐蚀性?

(1)工业酸性废水通过蒸发、降雨等方式流入河流、湖泊和海洋。

(2)燃煤、汽车尾气、工业排放的酸性气体(如二氧化硫)污染大气,并造成降雨。

(3)与人类活动无关的地球自然变化现象。

13.我国著名的“西气东输”管道工程,由新疆至上海,全长近4000公里,于2005年元旦开始向上海输气,年输气量达120亿立方米。为保证安全运行和长寿,在设计、选材、工艺等方面进行了大量的研究,采取了哪些措施?

(1)仅采用耐腐蚀材料 (2)耐腐蚀材料+防腐涂层

(3)耐腐蚀材料+防腐涂层+阴极保护技术

14.金和铂(白金)即使浸泡在硝酸或盐酸中也很稳定。但是,金和铂在一种叫做“王水”的混合酸中也会被腐蚀和溶解,这种混合酸是由一定比例的硝酸和盐酸混合而成的。王水中硝酸和盐酸的体积比是多少?

(1)1份浓硝酸,1份浓盐酸 (2)1份浓硝酸,3份浓盐酸

(3)浓硝酸3份,浓盐酸1份

15. 为了修复泄漏的碳钢容器,您认为哪种金属材料是焊接的最佳选择?

(1)不锈钢 (2)铜 (3)碳钢

16.全球每年有多少比例的钢铁产品因腐蚀而报废?

(1)二分之一 (2)三分之一 (3)六分之一

17、我国北方城市(如北京、天津等)部分立交桥钢筋锈蚀的主要原因有:

(1)冬季撒盐 (2)水泥不足 (3)沙子不合格。

18、防止船舶钢船体在海水或淡水中腐蚀的最佳方法是什么?

(1)涂层保护法 (2)阴极保护法

(3)阴极保护与涂层联合保护法

19、为了控制海水对钢质船舶的腐蚀,常在船体外侧焊上许多金属块,你知道下列哪种金属不适宜用来保护船体吗?

(1)锌及锌合金 (2)铜及铜合金 (3)铝及铝合金

20、出土铜器表面一般覆盖有绿色产物,你认为它的主要成分是什么?

(1)氧化铜 (2)氢氧化铜 (3)碱式碳酸铜

21、近年来,我国每年的腐蚀损失约为:

(1)500 亿元 (2)2000 亿元 (3)5000 亿元 第二部分 对还是错

22.不锈钢在所有环境介质中都不会生锈(即不会腐蚀)

23. 玻璃纤维是用玻璃制成的钢。

24、骨损伤后安装在人体内的合金骨固定支架的主要腐蚀环境是血液和肌肉

25、金属材料的微生物腐蚀是微生物直接侵蚀金属的结果。

26、金属一旦被腐蚀,锈迹(腐蚀产物)总是肉眼可见的。

27、飞机等飞行器停在地面并在高空飞行,飞机表面涂敷的彩色有机涂层除了作为标记和装饰外,没有其他用途。

3. 论述题

28、涂层是防腐蚀的主要战略措施之一,是当今世界上最需要、最前沿的涂层,它的主要技术要求和难点是什么?

29.我国哪些地区酸雨最为严重?

30、为什么聚乙烯、聚氯乙烯等塑料耐酸碱腐蚀,但暴露在室外大气中却很快老化、破坏?

31、造成工程基础设施发生严重、大范围腐蚀破坏的环境因素包括温度、湿度、盐度、酸雨等,其中哪一项影响最大?

32、土壤中的杂散电流、微生物、杂物、水分、盐分等诸多因素中,土壤中的哪些因素不会加速地铁设施和地下金属管网的腐蚀和损坏?

33、很多刚出厂的钢铁产品表面都会有一层蓝色光泽,你知道这是怎么形成的吗?它的作用是什么?

34、取暖的水和自来水一样吗?可以用来洗脸、做饭吗?为什么?

35.您认为碳钢和铸铁的化学成分主要有什么区别?

1、含碳量不同;

2、含硫量不同;

3、含氧量不同。

4. 问题排序

36.钢铁在大气中的腐蚀由重到轻依次为:

南部海洋氛围、内陆乡村氛围、商业都市氛围。

37.造成钢筋混凝土破坏和耐久性下降的因素有冻融破坏、化学腐蚀、钢筋锈蚀等,按其影响大小依次为:

5. 连线题(用直线连接正确答案)

38、用连接线正确表示各种铜的基本化学成分:

紫铜纯铜

黄铜 铜镍合金

镍铜锌合金

青铜是铜、铝、锡等的合金。

39.当金属发生电化学腐蚀时

阴极腐蚀

阳极也会腐蚀

不锈钢不会腐蚀

40.金属腐蚀产物的颜色是

铁锈红棕色

锌锈绿

古铜白色 fficeffice" />>>

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一、多项选择题

1. 答案:(2)

评论:材料和设备的腐蚀给国民经济造成巨大的损失。世界发达工业国家的调查结果表明,腐蚀损失约占该国当年GDP的1.8-4.2%。2002年12月,中国工程院咨询项目《我国工业与自然环境腐蚀问题调查及对策》指出,我国每年腐蚀损失估计达5000亿元,约占国民经济的5%。

2. 答案:(2)

评论:金属如果含有杂质或活性很高,但不与环境接触,则不会发生腐蚀。但当金属与环境发生作用时,其所形成的不稳定体系必然会转变为较稳定的体系,就会发生腐蚀。

3. 答案:(3)

评论:直接损失最多相当于建桥成本,而间接损失(包括交通中断等造成的社会、经济损失)可达直接损失的4—10倍。

4. 答案:(1)

点评:在潮湿的大气中,金属表面凝结一层水膜,由于大气中含有二氧化碳、硫化氢、二氧化硫等,它们溶解在水膜中形成电解质溶液,金属中含有杂质,在电解质溶液中形成腐蚀原电池,原电池作用使金属发生腐蚀,这就是电化学腐蚀。

5. 答案:(1)

点评:在海水中钢桩或钢筋混凝土桩的腐蚀中,溶解氧的参与对腐蚀起着决定性的作用(氧去极化效应),而深水、海泥中溶解氧含量比靠近大气的水面低得多。因此,在靠近水面(飞溅区)的区域腐蚀最为严重。

6. 答案:(4)

点评:美国最早提出“全寿命经济分析法”,目前已在世界许多国家推行和应用。其核心原则是在保证寿命(总投资包括初期建设费用和寿命期内所有维护和修理费用)的前提下,尽量减少投资。考虑到维护和修理费用可能比初期建设费用高出几倍,“全寿命经济分析法”强调初期建设保护费用的必要增加。但并不是说级别越高、花的钱越多越好,也不意味着初期建设(投标)费用越低越好。

7. 答案:(4),(5)

评论:腐蚀是指材料与环境相互作用而导致的劣化或破坏。钢制水管开裂是水结冰时膨胀的结果(力)。真空中的铁棒因力的作用而断裂,也纯粹是应力作用,而不是腐蚀。

8. 答案:(3)

评论:用含盐量高、质量不合格的海砂代替河砂,会造成钢筋锈蚀、结构损坏,这些劣质建筑被称为“海砂房”。我国沿海地区已经出现“海砂房”。曾培炎副总理指示,“要高度重视,加强管理,防患于未然”。

9. 答案:(3)

点评:直流杂散电流(如工厂电解槽、直流焊机、有轨电车等漏电流)对金属腐蚀的影响与电解原理类似,即阳极即正极,腐蚀区即腐蚀区,其腐蚀危害相当严重,应引起充分重视。交流杂散电流(如高压输电线、交流电气化铁路等漏电流)会在土工管道中引起“干扰电压”,在急剧变化、高强度的电场作用下,加速某些电化学腐蚀反应,引起交流腐蚀。

10. 答案:(3)

评论:由于发电水源螳螂河受到污染,我国第一座水电站石龙坝发电厂发电机组过水设施遭受严重腐蚀损坏,于2003年10月14日被迫停产。

11. 答案:(2)

点评:不同材质的金属接触会产生“接触腐蚀”,因为电解质溶液中不同金属之间存在电位差,构成“电化学腐蚀”。因此,实际应用中,应避免不同金属之间的直接接触。

12. 答案:(2)

评论:随着工业的发展(特别是电力、冶金、水泥等行业的用煤量大),大量酸性气体(如二氧化硫、氮氧化物等)污染大气,形成酸雨。我国三分之一的国土面积受到酸雨危害,包括对基础设施的腐蚀破坏。因此,减少污染意义深远。

13. 答案:(3)

评论:选用新型耐腐蚀材料,如X70钢,并在管道上采用防腐涂层和阴极保护技术是最佳选择。

14. 答案:(2)

评论:由于氯离子有配位作用,与贵金属离子形成络合离子,降低了溶液中贵金属离子的浓度,降低了电极电位,使硝酸具有氧化贵金属的可能。其与强氧化性硝酸的各向同性作用,能腐蚀金、铂。1份浓硝酸与3份浓盐酸的体积比,与反应中两种酸的摩尔比接近。

15. 答案:(3)

评论:如果使用与原容器不同的不锈钢或铜进行焊接,当容器投入使用时,容器处于电解质溶液环境中,会造成“异种金属接触腐蚀”,加速铜或不锈钢周围钢的腐蚀,缩短容器的使用寿命。在生产或生活中,除非绝对必要,最好不要将不同金属材料焊接到一个设备中。

16. 答案:(2)

评论:据悉,全球每年约有三分之一的钢铁产品因腐蚀而报废,这些报废钢铁产品中,三分之二可以回收利用锅炉钢结构防腐价格,剩下一半则以铁锈的形式流失。对于我国来说,每年约有1000万吨钢铁产品因腐蚀而流失,这是一个巨大的损失。

17. 答案:(1)

评论:盐腐蚀是世界性的大问题,我国对此应特别重视。冬季,人们经常在道路、立交桥上洒盐水(主要为氯化钠、氯化钙、氯化镁等),以加速融雪。含盐的雪水流到桥梁钢筋混凝土结构上,氯离子通过混凝土孔隙渗入钢筋,使钢筋生锈,腐蚀产物体积膨胀,导致混凝土开裂,从而加速基础设施结构的破坏,大大缩短其寿命。(媒体曾将这类融冰盐描述为“环保型融雪剂”,这是不恰当和误导的)

18. 答案:(3)

点评:涂层保护是最常用的防腐方法,若与阴极保护相结合,在涂层未完全覆盖或已经脱落的区域,阴极保护会立即发挥协同作用,效果最佳。

19. 答案:(2)

点评:在船体上焊接活性金属块的保护方法叫牺牲阳极阴极保护。所用的金属应比船体的钢材活性大。在海水中,这些金属溶解成阳离子,电子流向船体,这样船体就受到阴极保护。上面列出的锌和铝及其合金比铁活性大,有此作用。铜和铜合金的活性比铁小,所以焊接它们不仅没有用处,而且会加速钢船体的腐蚀。

20. 答案:(3)

点评:古铜及铜合金文物暴露在潮湿的空气中,与氧气、二氧化碳和水发生反应,生成绿色的碱式碳酸铜,又称“孔雀绿”,并不是简单的氧化铜或氢氧化铜。仿制文物新铜件“老化”的过程,是将其置于有空气和二氧化碳的潮湿环境中,使其表面腐蚀,生成绿色的碱式碳酸铜。

21. 答案:(3)

点评:有调查数据,该资料来源于2003年10月化学工业出版社出版的《中国腐蚀调查报告》。

2. 判断题

22. 答案:错误

评论:不锈钢通常是指含铬量为12-30%的铁基耐蚀合金,不锈钢优异的耐蚀性是建立在其钝化作用的基础上的,在大气和淡水中耐蚀性很好,但并不是在所有环境介质中都耐蚀。

例如在含有氯离子等卤素离子的介质中容易发生点腐蚀,在酸性溶液中容易发生晶间腐蚀。

23. 答案:错误

评论:玻璃钢是以合成树脂为基体材料,以玻璃纤维及其制品(玻璃布、玻璃带等)为增强材料制成的复合材料,具有重量轻、强度高、耐腐蚀、成型性好、适用性广等优异性能,成为防腐领域不可缺少的结构材料之一。

24. 答案:错误

点评:合金骨固定支架安装于人体内的主要腐蚀介质是体液,其中含有约1%的氯化钠,对合金有腐蚀作用。加之人体活动对合金支架产生应力,因此有发生应力腐蚀开裂的可能。

25. 答案:错误

点评:金属材料的微生物腐蚀通过以下四种方式参与腐蚀过程:1)微生物代谢产物的腐蚀作用。腐蚀代谢产物有无机酸、有机酸、硫化物、氨等,可增加环境的腐蚀性;2)促进腐蚀电极反应的动力学过程。例如硫酸盐还原菌的存在,可促进金属腐蚀的阴极去极化过程;3)改变金属周围环境的氧浓度、盐度、酸度等,形成氧浓度差等局部腐蚀电池;4)破坏保护覆盖层或缓蚀剂的稳定性。例如,地下管道的有机纤维覆盖层因细菌作用而被分解破坏,亚硝酸盐缓蚀剂被氧化等。

26. 答案:错误

评论:金属腐蚀后,表面多产生金属氧化物——铁锈。但有时金属也发生局部腐蚀,如晶间腐蚀,这种腐蚀首先发生在晶界区域。最后金属表面可能还和以前一样光亮,但强度已经丧失。再如应力腐蚀、腐蚀疲劳、点蚀等腐蚀形式,对设备的破坏性很大,但用肉眼不易察觉到铁锈。

27. 答案:错误

评论:飞机等飞行器表面涂有丰富多彩的有机涂层,不仅起到标记和装饰的作用,而且还有防腐的作用。

28、答:简而言之,有四个方面:长效性(耐久性大于40年);环保性(低污染或无污染);易用性(施工方便);供应充足、价格适中。我国正在为实现这一目标而努力。

29、答:我国酸雨主要分布在长江以南地区,最为严重的地区是贵州省中部和四川省。其中,贵阳、遵义、安顺、都匀、重庆、大足等大城市酸雨污染尤为严重,pH值最低可达4左右。

30、答:大气中含有氧气、水蒸气及二氧化硫等其他污染物,这些化学物质对塑料的腐蚀作用比较温和,更重要的是大气中的紫外线会促进光老化,导致塑料发生变色、表面开裂等老化损伤。

31、答:最大的因素是盐。点评:盐是全世界范围内腐蚀危害最大、影响最广的环境因素,特别是氯化物(俗称“盐害”)。我国有广阔的海洋环境,北半部冬季盐分蔓延,沿海、内陆(西部)多盐碱地锅炉钢结构防腐价格,还有工业盐环境,对工程基础设施腐蚀危害最大、影响最广。

32.答案:瓦砾。

点评:杂散电流和微生物是加速地铁设施和地下金属管网腐蚀的因素。杂散电流对地下金属的破坏起电解作用,称为杂散电流腐蚀;微生物的生命活动及其产生的污物会加速金属的腐蚀,称为微生物腐蚀。杂物对其腐蚀无明显影响。

33.答:通过表面氧化处理形成,可以提高其防锈性能。

评语:钢铁表面氧化后,形成一层致密而薄的氧化铁保护膜,因颜色而称其为“蓝”、“黑”或“烧蓝”。可提高钢铁在大气和弱腐蚀环境中的耐蚀性。通常在酸性、碱性或高温条件下用氧化剂氧化。

34、答:一般采暖用水不同于普通自来水,为了减少锅炉、管道、散热器的腐蚀和结垢,都要经过预处理,包括除氧、软化,甚至还要加入化学药剂。显然,用来洗脸、做饭既不安全,又浪费,因为处理自来水用于采暖增加了成本。如果直接加入未经处理的自来水,会造成锅炉结垢腐蚀,甚至引起爆炸。

35.答:含碳量不同。

点评:碳钢与铸铁同属铁碳合金,其主要化学成分为铁(Fe)和碳(C)。铸铁是含碳量在1.7%~4%之间的铁碳合金,还含有少量的锰、砖、硫、磷等元素。机械性能较差,如用来制造风扇底座、自来水阀、散热器等;碳钢是含碳量在1.7%以下的铁碳合金,还含有少量其他元素。机械性能良好,如用作钳子、铲子等工具的材料。铸铁经高温精炼,烧掉多余的碳后,可制成钢。

4. 问题排序

36. 答案:正确的顺序是:南部海洋氛围、商业城市氛围、内陆乡村氛围。

点评:我国南方海洋大气环境特点是高温、高湿、含盐量大,这些都对腐蚀有促进作用。商业城市大气也存在一定的污染和腐蚀性,而内陆农村大气相对纯净,腐蚀性较小。

37.答案:正确的顺序是:钢筋锈蚀、冻融损伤、化学腐蚀

点评:钢筋锈蚀导致混凝土破坏是首要和最常见的影响因素,这是世界范围内的总体结果。

5. 连接问题

38.答案:红铜——纯铜

黄铜——铜和锌的合金

白铜——铜和镍的合金

青铜-铜、铝、锡等的合金。

评论:铜是一种半贵金属,在特定环境下具有良好的耐腐蚀性能,且易于加工。纯铜称为红铜或紫铜,具有许多优良性能,但机械强度低,在某些介质中耐腐蚀性能较差。不同金属制成的铜合金具有不同的颜色和性能,应用十分广泛。

39. 答案:

阴极腐蚀

阳极也会腐蚀

不锈钢不会腐蚀

评论:金属腐蚀是一种电化学过程。腐蚀发生在阳极区域,阴极不腐蚀。不锈钢在一定条件下会腐蚀,但并非在任何情况下都是不锈钢。

40. 答案:

铁锈红棕色

锌锈绿

古铜白

 
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