目录第二章腐蚀电化学理论基础第一章绪论2.1电化学腐蚀与腐蚀电池第二章腐蚀电化学理论基础金属腐蚀学第三章全面腐蚀与局部腐蚀2.2电化学腐蚀热力学第四章应力作用下的腐蚀2.3电化学腐蚀动力学第五章高温腐蚀第六章自然环境中的腐蚀2.4析氢腐蚀和吸氧腐蚀第七章工业环境中的腐蚀2.5金属的钝化许立宁第八章金属材料的耐蚀性能第九章金属腐蚀防护1232.5金属的钝化钝化现象钝化现象•实际情况中，一些较活泼的金属在某些特定的环境介质钝化过程十分复杂：中，都具有较好的耐蚀性。腐蚀速率1.钝化现象电极表面变化；2.金属钝化的特性曲线w<30％：硝酸浓度上升，腐蚀速表面液层中的扩散和电迁移；率增加新相的析出；3.金属的自钝化w（硝酸）%腐蚀速率4.钝化理论w＝30～40％：腐蚀速率最大旧相的破坏…w>40％：硝酸浓度上升，腐蚀速率突然急剧降低——钝化腐蚀速率w（硝酸）%w－80％：腐蚀速率又增加，——过钝化456w（硝酸）%工业纯铁在1mol/L的HNO3溶液中的阳极极化曲线“化学钝化”或“自钝化”钝化现象“电化学钝化”或“阳极钝化”谁能使金属钝化？——钝化剂现象•由金属与钝化剂的自然作用而产生的钝化现象强氧化剂（硝酸、高锰酸钾、铬酸盐、氯酸盐等）•18-8不锈钢在30%的硫酸中会剧烈溶解自钝化金属：Cr、Al、Ti在空气中或含氧溶液中被氧钝化非氧化介质（Mg在HF中、Mo、Nb在HCl中）•若外加电流使其阳极极化至-0.1V（SCE），不锈钢的溶解速度将下降到原来的数万分之一•钝化导致的变化？溶液和大气中的氧•且在-0.1～+1.2V范围内，一直保持高度稳定性金属→钝态：电极电位→正；钝化剂的钝化能力vs.氧化能力，一致吗？•Fe、Ni、Cr、Mo等在稀硫酸中均可发生因阳极极化引起Fe：-0.5～-0.2V→0.5~1.0VNo！与阴离子对钝化过程的影响有关的钝化Cr:-0.6～-0.4V→0.8~1.0V•氧化能力（氧化还原电位）:H2O2(orKMnO4)>K2Cr2O7接近Au、Pt的电位定义Na2S2O8>K2Cr2O7例如，钝化的Fe在Cu盐中无法置换出Cu•采用外加阳极电流的方法，使金属由活性状态变为钝态的对铁的钝化作用•:H2O2(orKMnO4)<K2Cr2O7现象789Na2S2O8不能使铁钝化1钝化的定义钝化的定义钝化的实际意义•阳极钝化和化学钝化本质上是一样的•需要注意的问题•钝化的实际应用情况？•在一定条件下、当金属的电位由于外加阳极电流–不能简单的把钝性的增加和电位朝正向移动直接联系不锈钢＋强腐蚀氧化性介质：易钝化或局部阳极电流而移向正方时，使原先活泼溶解起来——制造与强腐蚀氧化性介质接触的化工设备着的金属表面状态会发生某种突变，由于这种突•正的金属并非处于更稳定的钝态铁、镍＋碱性介质：易钝化变，而使金属溶解速度急剧下降，金属表面状态–不能把钝化简单看作腐蚀速度的降低阴极过程受阻也可以减慢金属腐蚀速度——铁镍用于碱性溶液中的不溶性阳极的这种突变过程称为金属的钝化。•–缓蚀剂并非都是钝化剂•钝性：金属钝化后所获得的耐蚀性质•钝化一定是好事？•注意区分阻化现象和钝化现象•钝态：钝化后所处的状态电池、电镀中可溶性阳极的钝化会导致工作电流–例如影响交换电流密度和传递系数的因素也会影响阳降低极过程的速度101112钝化的特性曲线钝化的特性曲线钝化的特性曲线EEAB：活化溶解区EEBC：活化－钝化过渡区D过钝化区按正常的金属阳极溶解规律进行D过钝化区电位达到某一临界值EtpEtpEpp基本服从塔菲尔规律金属表面状态突变，开始钝化电流密度急剧下降钝化区钝化区+EpCEpC3M+4H2O→M3O4+8H+8en+E过渡区M→M＋neE过渡区ppBppB+3Fe+4H2O→Fe3O4+8H+8eEA活化溶解区EA活化溶解区0rFe→Fe2+＋2e0阴极区阴极区Epp:致钝电位；ipp:致钝电流lgilgi标志着金属钝化的开始金属钝化过程的极化曲线示意图131415钝化的特性曲线钝化的特性曲线过钝化区：金属高价离子溶解，钝化膜破坏，及析氧反应CD：稳定钝化区DE：过钝化区EEEE金属处于稳定的钝态电流再次随电位升高而增大钝化区：形成钝化膜D过钝化区D过钝化区EtpEtp金属以维钝电流ip的速度溶解金属的氧化膜可能氧化生成高价电位维持在钝化区可i与电极电位无关的可溶性氧化膜保护金属——电化学p阳极保护钝化膜被破坏，腐蚀重新加剧钝化区金属表面形成高价氧化物膜钝化区E+EMO+4HO→MO2-+8H++6ep