Tài liệu Bài giảng vật liệu học - Chương 6: Tính chất hóa học ppt

VẬT LIỆU HỌC... 6.1.3.Ăn mòn điện hoáĂn mòn điện hoá là sự phá huỷ của vật liệu kim loại trong môi trường chất điện ly, trong đó có phát sinh dòng điện... Ví dụ: ăn mòn của sắt...  Môi

VẬT LIỆU HỌC

6.1.Sự ăn mòn của vật liệu kim loại

6.2.Sự ăn mòn của vật liệu vô cơ

6.3.Sự thoái hoá (hoá già) của vật liệu hữu

cơ

Chương 6 Tính chất hóa học

6.1.1.Khái niệm

6.1.2.Ăn mòn hoá

6.1.3.Ăn mòn điện hoá

6.1.Sự ăn mòn của vật liệu kim loại

Xác định mối quan hệ t/d hóa học  Vật liệu

6.1.1.Khái niệm

Ăn mòn hoá học là sự phá huỷ của kim loại

do phản ứng hoá học giữa kim loại với các chất khí (chứa O 2 , Cl 2, SO 2 …) của môi

trường xung quanh

6.1.2.Ăn mòn hoá học

6.1.2.1.Cơ chế ăn mòn hoá học

Oxyt (Me m O mn/2) ne

Me n+

O

6.1.2.2.Điều kiện ăn mòn hoá học

    / 4

2 /

2

ln

O m

mn m

o T

o T T

P Me

O

Me RT

G K

RT G

P

RT G

G   

cb mn

RT P

RT

G

2 2

1 ln

1 1

) ( cb O

P  P  O2 P O2(cb)

 Nhiệt độ : T-cao  Ăn mòn

 Oxy của môi trưởng : O2  Ăn mòn

  Cấu trúc của màng oxyt kim loại

 > 1: màng sít, bảo vệ ăn mòn tốt ( Cu, Al )

 < 1: màng xốp, bảo vệ ăn mòn kém ( kiềm, kiềm thổ)

 >> 1: ứng suất dư  Nứt  bảo vệ ăn món kém

6.1.2.3.Yếu tố ảnh hưởng ăn mòn hoá học

oxyt

Me oxyt

Me oxyt

oxyt Me

xyt

nAd

d

M d

nA d

M V

6.1.3.Ăn mòn điện hoá

Ăn mòn điện hoá là sự phá huỷ của vật liệu kim loại trong môi trường chất điện ly, trong đó có phát sinh dòng điện.

6.1.3.1.Cơ chế ăn mòn điện hoá

• Khuếch tán & hấp phụ chất điện ly

Ox-chất oxy hoá : H+, O2 , Me1n1+

-Quá trình dẫn điện: Anot Catot

• Men+ dung dịch hoặc tạo thành gỉ

e I

Ví dụ: ăn mòn của sắt

 Môi trường nước chứa axit có oxy hoà tan

 Môi trường trung tính có oxy hoà tan

ox /   n /



Me Me

red ox

c

 Môi trường axit không có oxy

Me Me Me

nF

RTn

 Môi trường axit có oxy

Me Me Me

nF

RTn

0 7

059

0 23

 Môi trường kiềm có oxy

Me Me Me

nF

RTn

]

[ ln 401

O OH



] lg[ 3

2 10

lg 3

2 401

0 ] [

10 ln 401

0 ]

ln[

401

RT H

F

RT OH

Kim loại Phản ứng điện cực Eo, v Kim loại Phản ứng điện cực Eo, v

6.1.3.3.Yếu tố ảnh hưởng ăn mòn điện học

2



mg S

 Độ thâm nhập P tn :

P tn -chiều sâu kim loại bị ăn mòn, mm/năm

-Trọng lượng riêng của kim loại, g/cm 3

6.1.4.Tốc độ ăn mòn

nam mm

 Cơ chế ăn mòn : ăn mòn hoá học

 Độ bền chống ăn mòn : cao

• Thuỷ tinh : chứa đựng hoá chất

• Vật liệu chịu lửa (gạch xây lò)

-Bền dưới tác dụng của kim loại lỏng

-Bền dưới tác dụng của muối nóng chảy

-Bền dưới tác dụng của xỉ lỏng

6.2.Sự ăn mòn của vật liệu vô cơ

 Sự thoái hoá (hoá già)

Tạo ra rạn nứt

Xen vào các mắt xích phân tử polyme 

Trương lên  Ứng suất bên trong 

Hiện tượng nứt, gẫy

6.3.Sự ăn mòn của vật liệu hữu cơ

 Sự thoái hoá (hoá già) hoá học

• Tia cực tím (có trong ánh sáng mặt trời)

Kích thích chuyển động  Đứt liên kết mạch.

• Nhiệt độ: năng lượng mặt trời  Dao động nhiệt

 Đứt mạch: trong polyetylen PE

 Khử oxy: trong polymetyl metacrylat PMMA

 P/u với các nhóm phụ: tạo HCl trong PVC

6.3.Sự ăn mòn của vật liệu hữu cơ