1、南昌大学材料科学与工程学院,第十一章 材料的表面防护,材料失效的方式：腐蚀、磨损和断裂。断裂是突变过程，前2种是渐变过程。 腐蚀由于环境化学和电化学作用引起的，磨损强调力学和运动因素。 本节包括：腐蚀和磨损,盅圈企磨勺半秽柯搅折工薪猜遂短遇柯捎兰行受志碧南绍儿丸绪探俺封颖第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌大学材料科学与工程学院,第一节 材料的腐蚀与防护,腐蚀：材料与环境间因化学或者电化学反应而导致的破坏现象。微观表现为材料的相态或者价态的变化，宏观表现为材料的质量、强度的损失。 腐蚀的分类： 按环境分：自然环境（大气、海水、土壤） 按表面形貌：全面腐蚀、局部腐蚀 按原因分：应力腐蚀开裂、氢
2、腐蚀、疲劳腐蚀等,霜砾瘪芝派仲诚嘿掖兑基钝其血悔键碗渗闭玛诗谰谐训鼻近怕渔针烤榜硒第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌大学材料科学与工程学院,腐蚀理论,1、电极电位与材料的腐蚀倾向 （1）腐蚀电池：金属腐蚀可以看作是金属/环境界面无数个类似于干电池结构的局部电池（腐蚀电池）作用的结果。 腐蚀电池始终是短路的，一旦接触导电性环境介质，就会产生电流 腐蚀电池的电流杂乱无章，不提供有用电能，仅提供热量。 电流流动以消耗阳极金属为代价，1克当量金属相当于96500As的电量。,待一铱萍推也篷新盂搀毫僚贼追樊戊酵割秸俱姚弓免辅祝疗恤疏磐军浇蹿第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌大学材料科学与工程学院
3、,腐蚀电池产生的原因,微观腐蚀电池：表面微观不均匀性， 宏观腐蚀电池：材料或者环境的不均匀性,丧学数翱毫贝淳拥琐寒搪疤惺或纺坑折檬噎窿矮邓姨傻钳蝗丙曰泵捍坍掉第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌大学材料科学与工程学院,雀苔临俺殊洗赢持哨莉剧盏泅穿砷气憾焰灌妊鳃潮论桅司漱问鼠夹卵明启第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌大学材料科学与工程学院,金属/溶液界面双电层,活泼金属：金属侧带负电（电子），溶液侧带正电（水化金属离子） 不活泼金属：金属侧带正电（正离子），溶液侧带负电（负离子） 贵金属：金属表面吸附某种离子或者极性基团，界面另外一侧形成剩余电荷层。 靠近金属：双电层象紧密双电层 靠近溶液
4、：双电层象扩散双电层,治盒惺驹霉地乖壤效唬锄谬痰老业惑锥妹腑慨戌贞呀毕硒儡耀孝坠腺瘪斯第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌大学材料科学与工程学院,电极电位,电极：将金属（电子导体）和离子导体（液、固体电介质）接触，界面上有电子迁移，发生氧化还原反应的体系称为电极。 电极电位：由于存在界面双电层电场，电极和溶液间产生的电位差就是电极电位。 参比电极：H+。,指三哺颠十咐颁肚饿往修膀镣绝倦殆册凶甩列乡咒油昂茨镰存戮圭曝映俭第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌大学材料科学与工程学院,电位序和电偶序,被嚎灾酞露郸思做漏悬钧锌剐靳娘韶联粟羔驹世属桥腮钨店坷魔蛮城龟擒第十一章+材料的第十一章+材料的,
5、南昌大学材料科学与工程学院,电位pH图,日韶饶伍毯饥鉴惋悠饿甜俯勤倒躯俭停护韦狡崖搏靶我父蓬柔砧接啊感疯第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌大学材料科学与工程学院,极化现象和腐蚀速度,极化及产生的原因： 1、溶液中反应物质向电极表面移动（液相传质） 2、电极表面发生电子得失（电化学反应及新相生成） 3、反应产物向溶液疏散（液相传质或者新相生成） 电极反应动力学取决于其中最慢的步骤。,帐换摄诧查擦溪波眼绷料亥骋朔笨独方蹲肝有封勿茸锥馒顿嘛继范帆帮戌第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌大学材料科学与工程学院,极化的分类,2种极化：浓差极化、活化极化 浓差极化：传质步骤控制 活化极化（电化学极化
6、）：电极反应为控制步骤 电阻极化： 混合极化,清段障颐驮舵颓裂扑为吨恿走例魂昧英后老键碴遇首烷相浦测疲杨亩丑锄第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌大学材料科学与工程学院,过电位,过电位：在外电流作用下电极电位偏离其平衡电位的值，是极化电流密度函数。,差忆对偿奠迸它似踪汾各徊炼必专硬跳扬獭雀切凉什津氮顾颂铜培圾难播第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌大学材料科学与工程学院,钝化现象,钝化：金属因显著阳极极化而获得对给定环境抗腐蚀能力的现象；在给定环境某些金属有大的腐蚀倾向，但实际腐蚀极低的现象。 钝化理论：成膜理论、吸附理论。 钝化稳定性：破坏钝化的途径：将金属电位向负值移动，再活化；将金属
7、电位向正值移动，再钝化。 过钝化及点蚀,择碎叼庶谤变芒墓园留讶梅蜂互提艇履届谜图梁凌立梢盯甭舶赶臼魄欺沽第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌大学材料科学与工程学院,第二节 材料的摩擦、磨损防护,摩擦：2个接触物体在相互运动过程中，表面间产生的阻碍运动的效应。 磨损：物体表面相对运动而导致其相互作用表面的物质的不断消失，是摩擦效应的一种表现和结果。,耕含虽卫蜡抡租胁宠鱼誓缀讹力拙晚暴盘窝咽横征踢嫩饶届淘孙贮逐衡僵第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌大学材料科学与工程学院,固体表面的几何形状,擂捧仿琳蕴聋哩窍筋邻左澄楞藐啤墩金摩第梁臻庸村眶刻氖哄澄匹梦肄尊第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌
8、大学材料科学与工程学院,材料表面组织结构,惑蓉且惧堪识鳖苦稼开腻稼廷猫代兰牺值挫捡酬暴豺伶暑陡乎空渠颜被仁第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌大学材料科学与工程学院,摩擦的分类,干摩擦 边界润滑摩擦 流体润滑摩擦 混合摩擦,兔陇野菩家颁舜朋歧兰习绑乔色宙徐顿解狼有哼真余幽蔓缀铱首街了潘普第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌大学材料科学与工程学院,磨损过程中摩擦表面的变化,表面微裂纹的生成及破坏作用 化学反应过程 润滑剂的作用 摩擦表面材料的转移,檀浓荫炉姻鲍够昨墓数陀震砧金秩阻茨编奠馁娘历辉晶蒲展险斜衡氮内匪第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌大学材料科学与工程学院,磨损的分类,疲劳磨损
9、：接触疲劳磨损 粘着磨损 磨粒磨损 腐蚀磨损 冲蚀磨损 微动磨损,斩嘴箍箱围闽待婆阑凰娩霸乞郎是初墅哎菩懈偷匿初布电说藉值甘慌章绷第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌大学材料科学与工程学院,影响磨损的因素,服役条件： 载荷 速度 温度 表面粗糙度 表面污染层与润滑膜 材料本身： 机械性能：硬度、韧性、塑性 化学成分与组织结构,肿函忠氧陇毯讣锣蝎槛腆器办勋股寄钒蜗甚劫躁徒搬镑仲祈爆权傲栋隋胜第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌大学材料科学与工程学院,润滑及润滑材料,润滑方式：流体润滑、边界润滑润滑材料： 液体润滑剂：矿物油、水基液体等 固体润滑剂：石墨、二硫化钼、六方氮化硼、软金属等 润滑脂：,塘长劈摈镶佐岛跃霄弟倚渐胚眉桶猿淬寝屈俊妻绷滇甄溜筷钎洞哎抿苗囤第十一章+材料的第十一章+材料的,南昌大学材料科学与工程学院,减少磨损的方法,1、电镀：镀Cr 2、表面喷涂堆焊耐磨材料:WC 3、化学热处理：磷化处理、软氮化处理、低温渗硫、渗碳、渗硼、化学气相沉积、离子注入等。,响讶斯天怒泊慢则体姻檄颧拍稍眯捻萌瓶乙舶粗固作停篡惰庸艳歌咏缺迹第十一章+材料的第十一章+材料的,
