金属腐蚀理论及腐蚀控制课件.pptx

????电化学腐蚀的速度

??腐蚀动力学问题;平衡状态;动力学基本方程式;电极反应的速度控制步骤;速度控制步骤;活化极化;;

当电位改变?E，则带电荷nF的粒子穿越双电层所做的功增加nF?E。这样，氧化方向反应的活化能改变量为-(1-?)nF?E，即活化能改变量与?E异号，活化能减小。还原方向反应的活化能改变量为?nF?E，即活化能改变量与?E同号，活化能增大。

(1-?)和?分别是电位对氧化方向和还原方向反应活化能影响的分数，称为传递系数或对称系数。;电极反应速度与电位的关系;极化曲线;;动力学参数;在过电位?相同时，i0愈大，则?i?愈大，即电极反应速度愈大。这说明i0愈大电极反应愈容易进行。

在i相同时，i0愈大，则过电位???愈小，极化电位愈靠近平衡电位。这表明i0愈大电极反应的可逆性愈大，电极反应愈不容易极化(极化性能弱)。

因为参考电极的电位必须稳定，极化性能必须很弱，故用作参考电极的电极反应的交换电流密度i0必须很大，如SHE。

;i0既与电极反应的本性有关，又和电极材料，溶液浓度及温度有关。

i0的测量方法：一是利用强极化数据，在?～lg?i?坐标系中作极化曲线，将Tafel直线段延长到平衡电位Ee(?=0)，便可得出i0。二是利用微极化数据，在??i坐标系中作极化曲线。在平衡电位Ee(?=0)处作极化曲线的切线，确定Faraday电阻Rf。也可将极化曲线按直线处理，由?/i确定Rf。得出Rf后再求i0。

;浓度极化;浓度极化;;简化条件;活化极化与浓度极化共同存在时的

阴极极化曲线;2均相腐蚀电极的极化;混合电位;腐蚀电极的极化;●●真实极化曲线和实测极化曲线;;（2）腐蚀电流密度和腐蚀电位的表达式;;●●极化状态;强极化区;微极化区;;由实测极化曲线求腐蚀电流密度;;??阳极反应受活化极化控制，阴

极反应包括浓度极化的腐蚀体系;;差数效应和阴极保护效应;3复相电极和腐蚀电池;;电偶腐蚀电池;活化极化腐蚀体系;;阳极反应受活化极化控制、阴极反

应受浓度极化控制的腐蚀体;牺牲阳极;腐蚀微电池;;析氢腐蚀和吸氧腐蚀;析氢腐蚀的典??例子—Fe在酸中的腐蚀;析氢腐蚀的阴极过程;由a=blgi0可知，a的数值反映了交换电流密度i0的大小。随着i0增大，|a|减小。;;;氢离子还原反应的历程;析氢腐蚀的控制类型;析氢腐蚀的三种控制类型;;（2）阳极极化控制;(3)混合控制;影响因素;;（2）溶液中的其他组分;;讨论;2.吸氧腐蚀;电子转移;（2）比析氢反应复杂，这是因为O2还原

反应是四电子反应。;电极材料;电极反应极化大;阴极极化曲线;;吸氧腐蚀体系;(3)腐蚀电位位于阴极极化曲线的析氢反应平衡电位以下，在自然腐蚀状态，阴极反应包括O2还原反应和H+还原反应。如Mg在中性溶液中的腐蚀。;特征：;;;;吸氧腐蚀的影响因素;腐蚀影响因素;;（3）盐浓度;;讨论;金属的钝化;;钝化现象的实验规律;影响钝化的因素;;*含铬量12%(重量)以上的铁铬合金常称为不锈钢。;(4)金属表面在空气中形成的氧化物膜对钝化有利。;阳极钝化;金属钝化的定义;2钝化体系的极化曲线;铁在10%硫酸中的阳极极化曲线

(根据R.Olivier);;钝化参数;(4)钝化区电位范围;钝化体系的真实阳极极化曲线;（1）交点位于活性溶解区;（3）交点在稳定钝化区;;实现自钝化的途径;●●影响阴极极化曲线;;3.金属钝化的理论;主要的钝化理论简介;;吸附理论;;两种理论的比较;钝化研究中的几个问题;●●关于Flade电位;(3)Flade电位的意义;;关于活性氯离子对钝态的破坏作用;;;局部腐蚀;缝隙腐蚀小孔腐蚀;发生局部腐蚀的条件;2.电偶腐蚀;电偶腐蚀的影响因素;一些工业金属和合金在海水中的电偶序;注意：;（2）极化性能;;●●吸氧腐蚀;（3）阴、阳极表面面积比S1/S2;;;;3.晶间腐蚀;不锈钢的晶间腐蚀;●●TTS曲线;;;;不锈钢晶间腐蚀理论;;;;提高不锈钢抗晶间腐蚀性能的冶金方法;晶界选择性溶解理论;4.选择性腐蚀;;