МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«МАЙКОПСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет Технологический

Кафедра Физической химии и физики

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

_______________

«_____»__________20_____г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине EН. В. 01. Методы защиты материалов от коррозии

по специальности 270102 Промышленное и гражданское строительство

факультет Технологический

МАЙКОП

Рабочая программа составлена на основании ГОС ВПО и учебного плана МГТУ по

специальности (направлению) 270102 «Промышленное и гражданское строительство

Составитель рабочей программы

проф., доц., д-р хим. наук ___________

(должность, ученое звание, степень) (подпись) (Ф. И.О.)

Рабочая программа утверждена на заседании кафедры _физической химии и физики

Заведующий кафедрой

«_01_»_июня_20 г. _____________ _ _

(подпись) (Ф. И.О.)

Одобрено научно-методической комиссией факультета

(где осуществляется обучение) «___»_________20 _г.

Председатель

научно-методического

совета специальности _______________ _.

(где осуществляется обучение) (подпись) (Ф. И.О.)

Декан факультета

(где осуществляется обучение) ________________ .А.

«___»_________20 _г. (подпись) (Ф. И.О.)

СОГЛАСОВАНО:

Начальник УМУ ______________

«___»_________20 __г. (подпись) (Ф. И.О.)

Зав. выпускающей кафедрой ______________ .

по специальности (подпись) (Ф. И.О.)

«___»_________20 __г.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

1. Цели и задачи учебной дисциплины, ее место в учебном процессе

1.1. Цели и задачи изучения дисциплины

Эффективность специалиста в области строительства в большой степени определяется его эрудированностью, мировоззрением, фундаментальностью базового образования. Знакомство инженера-строителя с проблемой коррозии, умение предвидеть возможные потери при коррозионном повреждении конструкций и применить современные методы защиты от коррозии позволит значительно повысить качество специалиста, обеспечить экономное расходование природных ресурсов и экономическую безопасность страны. В связи с этим актуализируется необходимость включения в учебный план дисциплины «Методы защиты материалов от коррозии».

В ходе преподавания дисциплины «Методы защиты материалов от коррозии» углубляется представление студента о воздействии окружающей агрессивной среды на технологическое оборудование и строительные материалы, рассматриваются основные конструкционные материалы, коррозионные среды, типы коррозионных повреждений, основные современные методы борьбы с коррозией. Рассматривается история вопроса, ведущая роль отечественных ученых в развитии теории коррозии и техники борьбы с ней.

Цель изучения дисциплины состоит в формировании базовых инструментальных, системных и информационных компетенций будущего специалиста, развитии интеллектуальных способностей студентов.

Задачи изучения дисциплины включают:

1. Ознакомление с теоретическими основами дисциплины.

2. Получение базовых лабораторных умений для организации лабораторных и полевых исследований коррозионных процессов.

3. Овладение необходимыми навыками простейших коррозионных расчетов.

В результате изучения дисциплины студент должен знать:

· основные виды коррозионных поражений современных конструкционных материалов;

· механизмы коррозионных процессов;

· способы эффективной борьбы с коррозией, условия их применения, механизмы действия защитных средств на механические и электрохимические характеристики конструкций, возможности и сроки действия специальных методов защиты от коррозии.

1.2. Краткая характеристика дисциплины

Курс «Методы защиты материалов от коррозии» начинается с определения коррозии и основных понятий и определений. В разделе 1 вводится понятие потерь от коррозии и их классификация. Важное мировоззренческое значение имеет рассмотрение исторического аспекта коррозионной науки.

В темах 1.1. – 1.2. даются подробные, систематизированные современные определения движущей силы коррозии, ЭДС, поляризации, электрода, потенциала коррозии. Рассматриваются все виды коррозионных диаграмм. Тема 1.3. посвящена обзору основных видов коррозии с презентацией слайдов, иллюстрирующих основные коррозионные повреждения.

В разделе 2 рассматриваются основные коррозионные среды. Обсуждается влияние различных факторов на коррозионную активность сред: концентрация кислорода, кислотности, наличия карбоната кальция, скорости потока, температуры. Рассмотрение почв как коррозионных сред предваряется классификацией сооружений, эксплуатируемых в почвах, и классификацией коррозионных повреждений в почвах с описанием возможного ущерба и механизма коррозии в почве

Раздел 3 посвящен анализу коррозионного поведения основных конструкционных материалов: металлов, бетона, полимеров. Рассматриваются основные виды коррозии бетона, механизмы коррозионных процессов в бетоне.

Завершает курс раздел 4, посвященный основным методам защиты от коррозии и обсуждением тенденций развития коррозионной науки.

1.3. Связь с предшествующими дисциплинами

Для успешного изучения дисциплины «Методы защиты материалов от коррозии» студентам необходимо освоить: химию, физику, математику, информатику в объеме высшей школы.

1.4. Связь с последующими дисциплинами

Знания, полученные в курсе «Методы защиты материалов от коррозии», будут использованы при изучении сопротивления материалов, материаловедения, технологии конструкционных материалов, в курсовом и дипломном проектировании.

2. Распределение часов учебных занятий по семестрам

Номер семестра

Учебные занятия ОФО

Число курсовых проектов (работ)

Форма итоговой аттестации (зачет, экзамен)

Кол-во часов в неделю

Общий объем

Аудиторные

СРС

Лекции

Практические

Лабораторные

Всего

Лекции

Практические (семин.)

Лабораторные

5

120

68

34

34

52

зачет

2

2

Номер семестра

Учебные занятия ЗФО

Число курсовых проектов (работ)

Форма итоговой аттестации (зачет, экзамен)

Кол-во часов в неделю

Общий объем

Аудиторные

СРС

Лекции

Практические

Лабораторные

Всего

Лекции

Практические (семин.)

Лабораторные

5

120

12

6

6

108

зачет

6

6

3. Содержание дисциплины

3.1. Наименование тем, их содержание, объем в часах лекционных занятий

№ п/п

Раздел, тема учебного курса, содержание лекции

Кол-во часов

ОФО

Кол-во часов

ЗФО

Лит-ра

(осн. / доп.)

1

2

3

4

5

ПЕРВЫЙ СЕМЕСТР

1.  

Раздел 1. КОРРОЗИЯ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Тема 1.1. Коррозия и ее социальное значение

Определение коррозии. Потери от коррозии: прямые, косвенные. Допуски на коррозию. Проблема коррозии – глобальный характер.

Теории коррозии. Исторический аспект. Современное состояние вопроса. Роль отечественных ученых в развитии коррозионной науки и техники борьбы с коррозией. Вклад , , ., ., ., в теорию коррозионных и электрохимических процессов. Место дисциплины среди естественно-научных дисциплин.

2

2

1/1

2.

1

Тема 1.2. Основные электрохимические определения

1.2.1. Электрохимические реакции. Окисление, восстановление. Редокс-пары. Электрохимическая ячейка. Электроды. Электролит. Гальванический элемент. Законы Фарадея. Напряжение разложения. Электродный потенциал. Уравнение Нернста. ЭДС.

1.2.2. Способы определения электродных потенциалов. Рабочий электрод. Вспомогательный электрод. Электрод сравнения. Классификация. Стандартные электродные потенциалы. Ряд напряжений. Поляризация. Поляризационные кривые.

1.2.3. Основные коррозионные понятия. Движущая сила коррозии. Механизм коррозии. Диаграмма Пурбэ. Коррозионные элементы. Скорость коррозии. Коррозионные диаграммы. Равновесный электродный потенциал. Потенциал коррозии.

Тема 1.3. Виды коррозии

1.3.1. Поверхностные виды коррозии. Равномерная коррозия. Питтингообразование.

2

2

2

2

3

4

1/1

5

Межкристаллитная коррозия. Эрозионная коррозия. Кавитационная коррозия. Слоевая коррозия. Фреттинг – коррозия. Избирательная коррозия.

2

3.

1.3.2. Коррозионно-механические разрушения. Коррозионное растрескивание. Развитие трещины. Хрупкий излом. Вязкий излом. Коррозионные механизмы. Деформационные испытания. Коррозионная усталость. Предел усталости. Кривые усталости.

2

2

1,2

4.

5.

Раздел 2. КОРРОЗИОННЫЕ СРЕДЫ

Тема 2.1. Водные среды

2.1.1. Вода. Классификация воды. Влияние концентраций кислорода, кислотности, наличия карбоната кальция на коррозионные характеристики. Влияние скорости потока, температуры на коррозионную активность воды.

2.1.2. Морская и техническая вода. Состав морской воды. Химический состав воды на паровых электростанциях, в системах водоснабжения.

Тема 2.2. Почвы как коррозионные среды

2.2.1. Коррозионные повреждения подземных сооружений. Классификация подземных сооружений. Природа почв. Механизм коррозии в почве. Классификация коррозионных повреждений.

2.2.2. Эксплуатация подземных сооружений. Коррозионные испытания как способ ранней диагностики и защиты подземных сооружений от коррозии. Замеры рН, электросопротивления, потенциала. Способы защиты конструкций при подземной эксплуатации.

2.2.3. Микробиологическая коррозия в почве. Микроорганизмы, вызывающие коррозию. Определение микробиологической коррозии. Оценка опасности коррозии в почве.

Тема 2.3. Атмосфера и сухие газы как коррозионные среды

2.3.1. Атмосферная коррозия. Виды коррозионных разрушений в атмосфере. Влияние влаги. Критическая влажность. Влияние компонентов в пленке влаги: кислород, оксиды серы, хлориды, оксиды азота, оксид углерода. Пыль и копоть. Влияние температуры. Классификация атмосфер по коррозионной активности.

2

2

1

1

2

3

4

5

2.3.2. Коррозионные процессы в атмосфере сухих газов. Механизм реакции. Оксидные пленки на поверхности металлов. Механизм роста оксида. Толщина пленки окалины. Методы исследования оксидных пленок. Полупроводниковые свойства оксидных пленок. Влияние температуры, состава среды, природы металла на оксидообразование.

2

1

6.

Раздел 3. КОРРОЗИЯ ОСНОВНЫХ КОРРОЗИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Тема 3.1. Коррозия металлов и сплавов

3.1.1. Коррозия черных металлов. Коррозия железа и его сплавов. Влияние кислорода, анионов, рН на коррозию железа.

3.1.2. Коррозия цветных металлов и сплавов. Коррозия меди и ее сплавов. Коррозия алюминия и его сплавов. Коррозия магния, никеля, индия, цинка, кадмия, титана. Особенности коррозии сплавов.

Тема 3.2. Разрушение неметаллических материалов

3.2.1. Коррозия бетона и методы защиты от нее. Применение бетона как конструкционного материала. Основные виды коррозии бетона. Механизм коррозионных процессов в бетоне. Предотвращение коррозии бетона. Минералогический состав клинкера, скорость действия сульфатных растворов, тонкость полома, тепловлажная обработка цементного камня, введение добавок.

3.2.2. Разрушение полимеров при контакте с окружающей средой. Атмосферостойкость полимеров. Методы оценки атмосферостойкости. Стойкость полимерных материалов к воздействию атмосферных факторов.

2

2

2

2

2

1/2

7.

Раздел 4. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ

Тема 4.1. Покрытия как метод защиты

4.1.1. Металлические и неметаллические покрытия. Анодные покрытия. Катодные покрытия. Термодиффузионные покрытия.

Неорганические покрытия: силикатные эмали, покрытия на основе вяжущих материалов. Конверсионные покрытия. Гуммировачные покрытия.

2

2

1/1

1

2

3

4

5

4.1.2. Лакокрасочные покрытия. Виды лакокрасочных покрытий. Нанесение лакокрасочных покрытий. Строение лакокрасочных покрытий.

4.1.3. Антикоррозионные грунтовки и преобразователи ржавчины. Определение. Классификация антикоррозионных грунтовок. Пассивирующие грунтовки. Протекторные грунтовки.

2

8.

Тема 4.2. Защита от коррозии с помощью ингибиторов и обработки коррозионной среды

4.2.1. Ингибиторы коррозии. Определение. Основные положения теории ингибиторов. Количественная оценка защитного действия ингибиторов. Механизмы действия ингибиторов.

4.2.2. Влияние природы ингибитора на свойства металла. Адсорбционные ингибиторы. Пассивирующие ингибиторы. Влияние ингибитора на процессы наводороживания металла.

Тема 4.3. Специальные методы защиты от коррозии

4.3.1.Электрохимическая защита. Катодная защита. Схема работы катодной станции. Протекторная защита. Анодная защита. Области применения.

4.3.2. Консервация изделий. Назначение консервации. Условия хранения изделий. Классификация металлоизделий по конструктивно-технологическим признакам для выбора метода и средства консервации. Средства и методы консервации.

2

2

1,2/1

1/2

Всего за учебный год

34

6

3.2. Практические (семинарские) занятия, их наименование, содержание и объем в часах

Практические (семинарские) занятия учебным планом не предусмотрены.

3.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах

№

Наименование лабораторной работы

Раздел, тема

Объём часов

ОФО

Объём часов

ЗФО

ПЕРВЫЙ СЕМЕСТР

1

Тонкослойные неорганические покрытия.

Раздел 4.

Тема 4.1.

4

2

Фосфатирование стали.

Раздел 4.

Тема 4.1.

6

3

Металлические покрытия.

Раздел 4.

Тема 4.1.

6

4.

Многослойные электрохимические покрытия.

Раздел 4.

Тема 4.1.

6

5.

Электрохимическая защита.

Раздел 4.

Тема 4.3.

6

6.

Лакокрасочные покрытия.

Раздел 4.

Тема 4.1.

6

6

Итого

34

6

3.4. Содержание и объем самостоятельной работы студентов

Разделы и темы

программы самостотельного изучения

Перечень домашних заданий и других вопросов для самостоятельного изучения

Сроки выполнения

Объём часов

ОФО

Объём часов

ЗФО

Раздел 1

Тема 1.2

Домашнее задание: кривая напряжения разложения.

02.02.– 15.02.

4

8

Раздел 1

Тема 1.2

Домашнее задание: ЭДС гальванических элементов.

15.02.-22.02.

4

10

Раздел 1

Тема 1.2

Домашнее задание: коррозионные диаграммы.

22.02.-01.03.

6

10

Раздел 2

Тема 1.2

Домашнее задание: скорость коррозии, толщина покрытия.

01.03.-20.03.

5

10

Раздел 1

Тема 1.1-1.3

Подготовка к коллоквиуму. УИРС.

20.03.-30.03.

10

18

Раздел 3

Тема 3.2

Проработка учебного материала. Подготовка к коллоквиуму.

01.04.-07.04.

6

20

Раздел 4

Тема 4.1-4.3

УИРС.

01.04.-01.07.

17

32

Итого

52

108

3.5. Курсовой проект (работа), его характеристика и трудоемкость, примерная тематика.

Курсовой проект (работа) учебным планом не предусмотрен.

3.6. Учебная практика по дисциплине, краткая характеристика.

Учебная практика учебным планом не предусмотрена.

4. Учебно-методические материалы по дисциплине.

4.1. Основная и дополнительная литература.

а) основная литература

1. Попова, защиты от коррозии / . – Майкоп: Глобус, 2009.-196 с.

2. ЭБС «IBOOKS». Семенова, и защита от коррозии / , , . - М.: Физматлит, 2006.-376 с. - Режим доступа: http://*****/

б) дополнительная литература

1. Неверов, и защита материалов / , , . Минск: «Вышэйшая школа», 20с.

2. ЭБС «ЛАНЬ». Балмасов, практикум по теоретической электрохимии / .-Иваново: изд. ИГХТУ, 2011.-84 с. - Режим доступа: http://e. /

4.2. Перечень методических указаний к лабораторным занятиям

1. Попова, практикум по курсу «Методы защиты технологического оборудования от коррозии». Метод. пособие / , . Майкоп: изд-во МГТИ, 2001.