金属腐蚀(jīnshǔfǔshí)的基本原理腐蚀原理第一章金属腐蚀(jīnshǔfǔshí)的基本原理§1.1金属电化学腐蚀(fǔshí)的电化学反应去极剂的种类：第一类是氢离子，还原生成氢气，故又称之为析氢反应;第二类是溶解在溶液中的氧，中性或碱性条件下还原生成OH-，酸性条件下生成水，故又称之为吸氧反应或耗氧反应;第三类是氧化性的金属(jīnshǔ)离子§1.2金属电化学腐蚀(fǔshí)倾向的判断1.2.1电极电位与物质能量(néngliàng)之间的关系1.2.2电极(diànjí)电位(E)1.2.3腐蚀倾向(qīngxiàng)的判断电极电位的测量：在标准(biāozhǔn)状态下，某电极与标准(biāozhǔn)氢电极组成原电池，所测得的电动势称为该电极的氢标电极电位，简称电极电位。标准电位序反映了金属的活泼性、耐腐蚀性：电位越负的金属，越活泼，越易腐蚀，越易发生(fāshēng)氧化反应而遭受腐蚀；电位越正的金属，越不活泼，越耐腐蚀。（2）利用能斯特方程判断金属的腐蚀倾向（金属表面裸露非标准态平衡(pínghéng)电极）当体系(tǐxì)处在常温下（T-298K）,能斯特方程可简化为（3）利用腐蚀电位顺序表判断金属(jīnshǔ)的腐蚀倾向（非平衡电极）一些金属在某些(mǒuxiē)介质中的平衡电位腐蚀电位序的作用：预测在实际条件下发生腐蚀的行为。腐蚀介质发生变化，金属(jīnshǔ)的电极电位序也会跟着发生改变，如在标准电位序中，Al为-1.66v，Zn为-0.76v，Al较Zn活泼，易发生腐蚀；而将这两种金属(jīnshǔ)都浸入3%的NaCl溶液中时，Al为-0.63v，Zn为-0.83v，Zn较Al活泼，易发生腐蚀。§1.3腐蚀(fǔshí)电池1.3.1腐蚀(fǔshí)电池构成腐蚀电池(diànchí)的必要条件：1.3.2腐蚀电池(diànchí)的作用1.3.3腐蚀(fǔshí)电池的类型(1)氧浓差电池(又称充气差异电池)：由于电解质溶液中氧的浓度不同而形成的腐蚀(fǔshí)电池。例如地下管网、海水中的钻井平台等。再如置于静止的水中的铁桩，常发现其埋在砂土中腐蚀(fǔshí)的程度比在水中部分的严重。水线腐蚀(fǔshí)和缝隙腐蚀(fǔshí)。氧浓差电池(diànchí)实例(2)金属离子浓差电池：同一金属与浓度(nóngdù)不同的盐接触时形成的电池。在这种电池中，金属与稀溶液接触的部位是阳极，与浓溶液接触的部位是阴极。补充(温差电池)：浸在电解液中的金属，由于所处于温度的不同而形成的电池为温差电池。它常常发生在换热器、蒸发器两端温差较大的部位。高温端：电位低为负极、该电极发生氧化反应，为阳极，该部位的金属遭到腐蚀；低温端：电位高为正极(zhèngjí)、该电极发生还原反应，为阴极，该部位的金属受到保护。（二）微观腐蚀电池：是指阴、阳极很小，须从微观上分的原电池。形成腐蚀微电池的原因：金属表面上电化学的不均匀性，造成区域电极电位差异。具体如下(rúxià)：化学组成上的不均匀性；组织结构上的不均匀性；物理状态的不均匀性：其它：如电解质溶液的不均匀性§1.4金属(jīnshǔ)电化学腐蚀的电动力学深度法：以腐蚀深度表示的平均腐蚀率；单位：mm/a腐蚀深度影响(yǐngxiǎng)构件的整体或局部的减薄程度，直接影响(yǐngxiǎng)到构件的机械安全性能、使用寿命。为便于工程选材，常将金属材料的耐蚀性按腐蚀深度指标划分成若干等级。不同国家的划分标准不同美国金属耐蚀性的六级标准工程实践结论：对于密度(mìdù)相近的金属常采用腐蚀的质量指标；但对于密度(mìdù)不同的金属常采用腐蚀深度指标来表示腐蚀程度。从腐蚀工程的观点来看，腐蚀深度指标更具实用价值，因为其直接影响金属构件的使用寿命及安全状况。电流密度法：电化学腐蚀(fǔshí)过程中，腐蚀(fǔshí)的速率与电流密度之间的关系表达式为：其中：A相对原子质量；F法拉第常数；n化合价；为阳极电流密度1.4.2影响腐蚀速率(sùlǜ)的因素--极化与去极化1.4.2极化(jíhuà)与去极化(jíhuà)极化曲线：描述电极电位与通过电极电流密度之间关系的曲线。极化曲线越陡，表明电极材料的极化性能越强，极化电阻越大，电极反应(fǎnyìng)越难进行，反之越易进行。c.电阻(diànzǔ)极化：电极表面生成钝化膜、氧化膜、沉淀膜等使腐蚀电极反应强烈受阻。1.4.3混合电位理论及其应用(yìngyòng)(了解)1.4.4金属的钝化(dùnhuà)与阳极保护法（法拉第铁钝化(dùnhuà)实验）金属的钝化分为电化学钝化和化学钝化。（1）化学钝化：就是用化学方法使金属由活化状态转变为钝化状态的方