Korrózió kommunikációs dosszié
KORRÓZIÓ ANYAGMÉRNÖK LEVELEZŐ BSc KÉPZÉS
TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ
MISKOLCI EGYETEM MŰSZAKI ANYAGTUDOMÁNYI KAR KÉMIAI TANSZÉK
Miskolc, 2008.
Korrózió kommunikációs dosszié
Tartalom jegyzék 1. 2. 3. 4. 5.
Tantárgyleírás, tárgyjegyző, óraszám, kreditérték Tantárgytematika (órára lebontva) Minta zárthelyi Vizsgakérdések, vizsgáztatás módja Egyéb követelmények
Korrózió kommunikációs dosszié
1. TANTÁRGYLEÍRÁS A tantárgy/kurzus címe:
A tantárgy/kurzus száma:
Félév:
KORRÓZIÓ
Anyagmérnök BSc MAKKEM 201BL
2
A kurzus típusa:
Óraszám/félév:
Kreditek száma
Előadás + gyakorlat
5 + 5 GY
2
Tárgyjegyző és előadó tanár: Dr. Bánhidi Olivér egyetemi docens Intézet/tanszék:
Műszaki Anyagtudományi Kar Kémiai Tanszék
A kurzus státusza a tanulmányi programon belül: A levelező BSc képzés törzsanyagának része. A kurzus célja: A korrózió fogalmának, fajtáinak, mechanizmusának, a korrózió elleni védelem aktív és passzív módszerek elvi alapjainak megismerése. A kurzus leírása: A korrózió fogalma, fajtái (kémiai korrózió, elektrokémiai korrózió, kontaktkorrózió, talajkorrózió, nemfémes szerkezeti anyagok korróziója, stb.). Az elektrokémiai korróziónál lejátszódó folyamatok, és az azokat befolyásoló paraméterek. Korrózió a légkörben, talajban, vizes oldatokban. A szerkezeti anyagok kiválasztása a várható korróziós hatások figyelembevételével. Passzív korrózió védelmi módszerek szervetlen nemfémes bevonatokkal, fémes bevonatokkal és szerves bevonatokkal. Inhibitorok és szerepük a korrózió elleni védelemben. Az aktív korrózióvédelem korrózióvédelmi módszerek alapelve. Elektrokémiai védelem mártíranód alkalmazásával. A kóbor-áram okozta korrózió elleni védelem. Részben, vagy teljes egészében földbe helyezett objektumok korrózió elleni védelme. Korrózióvédelem a vegyiparban. A kreditpontok megszerzésének követelményei: A félév során írandó nagy zárthelyi, valamint a laborgyakorlatokon írt zárthelyik és az osztályozott gyakorlatok átlaga minimum elégséges legyen. Oktatási módszer: Előadás számítógépes vetítő (Powerpoint alapú bemutató) segítségével, a laboratóriumi gyakorlaton mérések elvégzése. Előfeltételek: Sikeres vizsga Fizikai Kémia I. és Fizikai Kémia II. kurzusokból. Oktatási segédeszközök: Dr. Dévay József: Fémek korróziója és korrózióvédelme, MK. 1979, Erdey Grúz. T. - Schay G. : Elméleti fizikai kémia III. Akadémiai kiadó. Vizsgáztatási módszer: Írásbeli az ún. minimumkérdésekből, gyakorlati jegy, a laboratóriumi gyakorlatokon írt zh-k és mérési jegyzőkönyvekre adott jegyek (1 – 5) átlagából. Kell-e jelentkezni a kurzusra: Igen, a félév kezdeti előtti regisztrációs héten, a NEPTUN rendszeren.
Korrózió kommunikációs dosszié 2. TANTÁRGYTEMATIKA Tantárgytematika (ütemterv) Korrózió Anyagmérnök BSc, levelező képzés 3. évf. 2. félév, 5 e + 5 gy/félév. hét
dátum
előadás
gyakorlat
1.
2008. A korrózió fogalma, fajtái, a korrózió 02. 16. sebessége, kémiai korrózió (száraz oxidáció), az elektrokémiai korrózió fogalma, a fontosabb folyamatok ismertetése, a Pourbaix diagramok szerepe, az Fe, Zn, Al részletes Pourbaix diagramjai, az elektródfolyamatok kinetikájának alapjai, a polarizáció, a túlfeszültség, aktiválási polarizáció, a Tafel egyenlet, a diffúziós polarizáció, a passzivitás.
------------------------------------------------------------
2.
2008. ----------------------------------------------02. 23.
Forgószínpad elv szerinti laboratóriumi gyakorlatok: 4. csoportban 1. mérés: Betonba ágyazott próbatest elektródpotenciáljának mérése katódos polarizáció esetén, a katódos védelem alapjainak megismerése. 2. mérés: fémbevonatok vastagságának meghatározása roncsolásmentes módszerrel. 3. mérés: Fémbevonatok rétegvastagságának meghatározása coulombmetriás módszerrel. 4. mérés: Korróziósebesség meghatározása a korróziós áram mérése alapján.
3.
2008. A kontaktkorrózió és a differenciális 02. 29. szellőzésű elemek, a lyukkorrózió, a feszültségkorrózió és korróziós kifáradás,atmoszférikus korrózió, a korrózióvédelem alapjai, a katódos elve, korróziós inhibitorok és korrózió elleni védőbevonatok.
-----------------------------------------------------------
A tantárgy lezárásának módja: gyakorlati jegy (sikeres minimum zh esetén- min. 50 %). A zárthelyiken íróeszközön kívül semmilyen más segédeszköz nem használható!
Dr. Bánhidi Olivér egyetemi docens, előadó
Dr. Kovács Károlyné dr. egyetemi docens, tanszékvezető
Korrózió kommunikációs dosszié 3. Minta zárthelyi
„Minta” Zh feladatsor
(a feladatsor megoldására rendelkezésre álló idő 30 perc) 1. Mikor beszélünk kémiai korrózióról?
2 p.
2. Milyen típusú görbék szerint megy végbe az oxidréteg vastagodása száraz oxidációnál? 2 p. 3. Mi a csereáram-sűrűség?
2 p.
4. Mi a Flade potenciál, és hogyan függ a pH-tól vason, krómon? (egyenlettel!)
3 p.
5. Mi történik a nemes, és kevésbé nemes fémmel kontaktkorrózió esetén?
2 p.
6. Mi a koncentrációs elem lényege?
2 p.
7. Milyen összefüggés van a kritikus pitting-potenciál és a fém pittingesedési hajlama között? 2 p. 8. Rajzolja fel az „anódosan” vezérelt folyamat Evans diagramját!
2 p.
9. Mit nevezünk differenciális szellőzésű elemeknek, vagy celláknak?
2 p.
10. Milyen célra szolgálnak a Pourbaix diagramok??
2 p.
11. Írja fel a túlfeszültség és az áramsűrűség közötti kapcsolatot diffúziós polarizáció esetén! 3 p. 12. Mi a küszöbfeszültség?
2 p.
A „Minta” zárthelyi megoldása és értékelése 1. Mikor beszélünk kémiai korrózióról? A helyes válasz:
Kémiai korrózióról akkor beszélünk, ha az oxidációs és redukciós
folyamat térben nem különül el, illetve, ha ez az elkülönülés nem haladja meg az egy atom átmérőjének megfelelő távolságot.
2p 2. Milyen típusú görbék szerint megy végbe az oxidréteg vastagodása száraz oxidációnál? A helyes válasz:
Száraz oxidációnál az oxidréteg időbeli vastagodása 3 típusú görbe
szerint mehet végbe: logaritmikus görbe szerint (ez a legkedvezőbb), parabolikus görbe szerint és lineáris görbe szerint.
2p 3. Mi a csereáram-sűrűség? A helyes válasz:
A csereáram-sűrűség az elektrokémiai egyensúly esetén mind anódos,
mind katódos irányban folyó áramsűrűség, a két irányban folyó áramsűrűség abszolút
Korrózió kommunikációs dosszié értékben egyenlő, így makroszkopikus szinten nem történik változás.
2p 4. Mi a Flade potenciál, és hogyan függ a pH-tól vason, krómon? (egyenlettel!) A helyes válasz:
Ha külső potenciál alkalmazásával kialakított passzív állapotban a
polarizáló áramot hirtelen megszakítjuk, a passzív állapotban lévő elektród potenciálja először meredeken csökken, majd a csökkenés meredeksége fokozatosan csökken, egy ponttól azonban újra meredeken fog csökkenni. Ez a pont az ún. Flade potenciál. Értéke anyagi minőségtől és a közeg pH-jától is függ. Vason krómon az Flade potenciál az alábbiak szerint függ a pH-tól: EF = E0F – 0,059*pH, ahol E0F a pH =0-hoz tartozó ún. standard Flade potenciál.
3p 5. Mi történik a nemes, és kevésbé nemes fémmel kontaktkorrózió esetén? A helyes válasz:
Kontaktkorrózió esetén a nemesebb fém korróziója lecsökken, esetleg
meg is szűnhet, a kevésbé nemes fém korróziója pedig felgyorsul.
2p 6. Mi a koncentrációs elem lényege? A helyes válasz:
Koncentrációs elem jön létre amikor pl. egy fém saját ionjainak két,
eltérő koncentrációjú oldatába merül. Ilyen esetben ha a potenciálkülönbség a 2 oldatban lévő ionkoncentráció függvénye, és ha rövidre zárjuk a koncentrációs elemet, akkor a koncentrációs kiegyenlítődnek, miközben áram folyik át a rendszeren.
2p 7. Milyen összefüggés van a kritikus pitting-potenciál és a fém pittingesedési hajlama között? A helyes válasz:
A fémek és ötvözetek lyukkorrózióra való hajlamát sokan a kritikus
pittingpotenciálok alapján ítélik meg. Minél pozitívabb EL értéke, annál kevésbé hajlamos a fém lyukkorrózióra.
2p 8. Rajzolja fel az „anódosan” vezérelt folyamat Evans diagramját!
Korrózió kommunikációs dosszié A helyes válasz:
2p 9. Mit nevezünk differenciális szellőzésű elemeknek, vagy celláknak? A helyes válasz:
A korrózió szempontjából nagyon fontosak az azonos fémen az oldott
oxigén különböző helyi koncentrációja miatt keletkező elemek, melyeket differenciális levegőzésű, illetve differenciális szellőzésű elemeknek nevezünk. A cellákban az oxigénnel jobban ellátott felületek rendelkeznek pozitívabb potenciállal.
2p 10. Milyen célra szolgálnak a Pourbaix diagramok? A helyes válasz:
A Pourbaix diagramok segítségével információt kapunk arra
vonatkozóan, hogy adott fém és korróziós közeg esetén a pH és az elektródpotenciál függvényében milyen folyamatok mehetnek végbe.
2p 11. Írja fel a túlfeszültség és az áramsűrűség közötti kapcsolatot diffúziós polarizáció esetén! A helyes válasz:
η = (R*T/(z*F))*ln(Cx=0 / Co) = (R*T/(z*F))ln(1 – j/jH)
3p 12. Mi a küszöbfeszültség? A helyes válasz:
Feszültségkorróziónál létezik egy minimális feszültség, mely alatti
igénybevétel esetén feszültségkorróziós törés még igen hosszú idő alatt sem következik be. Ez a küszöbfeszültség.
2p
Korrózió kommunikációs dosszié
4. Számonkérés: Az aláírás megszerzéséért írandó „minimum” kérdéseket tartalmazó zárthelyi (melynél az összpontszám 50 %-a jelenti a „megfelelt” minősítést, és az aláírás megszerzését) mellett, a gyakorlati jegy a mérések előtt írt kis zárthelyikre adott jegyek, és a gyakorlatokon elvégzett mérések alapján készített jegyzőkönyvekre adott gyakorlati jegyek átlagából adódik.
5. Egyéb követelmények
