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《材料腐蝕與防護(hù)第三章》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第三章金屬的電化學(xué)腐蝕3.1腐蝕原電池3.2電極與電極電位3.3極化3.4去極化3.5腐蝕極化圖3.6金屬的鈍化第三章金屬的電化學(xué)腐蝕3.7塔菲爾關(guān)系3.8能斯特方程3.9本章主要概念3.10本章主要內(nèi)容3.5腐蝕極化圖一、伊文思（Evans）極化圖二、腐蝕電流三、腐蝕控制因素3.5腐蝕極化圖伊文思（Evans）極化圖?不考慮電位隨電流變化細(xì)節(jié)，將兩個電極反應(yīng)所對應(yīng)的陰極、陽極極化曲線簡化成直線畫在一張圖上，這種簡化了的圖稱為伊文思極化圖3.5腐蝕極化圖伊文思（Evans）極化圖?在一個均相的腐蝕電極上，如果只進(jìn)行兩個電極反應(yīng)，則金屬
2、陽極溶解的電流強度一定等于陰極還原反應(yīng)的電流強度?在實驗室里，一般用外加電流測定陰、陽極極化曲線來繪制伊文思極化圖3.5腐蝕極化圖伊文思（Evans）腐蝕圖?AB陽極極化曲線BC陰極極化曲線OG歐姆電位降CH歐姆、陰極極化總線?陽極極化率Pa=tgβ陰極極化率Pc=tgα3.5腐蝕極化圖伊文思（Evans）腐蝕圖?考慮歐姆壓降，腐蝕電流為I’，?陽極極化的電位降：ΔEa=E’a–E0a=I’tgβ=I’Pa陰極極化的電位降：ΔEc=E’c–E0c=I’tgα=I’Pc歐姆壓降：ΔEr=I’R腐蝕電池總壓降：E0c-E0a=I’（Pa+
3、Pc+R）腐蝕電流：3.5腐蝕極化圖腐蝕控制因素1）初始電位差與腐蝕電流的關(guān)系2）極化率與腐蝕電流的關(guān)系3）氫過電位與腐蝕速度的關(guān)系陰極析氫過電位：陰極電極材料表面狀態(tài)不同金屬表面上氫過電位不同。3.5腐蝕極化圖腐蝕控制因素1）雖然鋅的氫過電位比較鐵的電位負(fù)，但由于氫過電位高，鋅在還原性酸溶液中的腐蝕速度反而比鐵??；2）如果在溶液中加入少量的Pt鹽，由于氫在析出的鉑上的過電位比鋅、鐵都低，所以鐵和鋅的腐蝕速度都明顯增加。3.6金屬的鈍化鈍化現(xiàn)象1）實際情況中，一些較活潑的金屬在某些特定的環(huán)境介質(zhì)中，都具有較好的耐蝕性。2）Fe在不同濃
4、度的硝酸中的腐蝕w<30％：硝酸濃度上升，腐蝕速率增加w＝30～40％：腐蝕速率最大w>40％：硝酸濃度上升，腐蝕速率突然急劇降低—鈍化w－80％：腐蝕速率又增加，—過鈍化3.6金屬的鈍化鈍化現(xiàn)象1）金屬或合金在某種條件下，由活化態(tài)轉(zhuǎn)為鈍態(tài)的過程稱為鈍化。金屬（合金）鈍化后所具有的耐蝕性稱為鈍性。2）鈍化的實際意義可利用鈍化現(xiàn)象提高金屬或合金的耐蝕性。如人們向鐵中加入Cr、Ni、Al制成不銹鋼、耐熱鋼在有些情況下又希望避免鈍化現(xiàn)象的出現(xiàn)。如電鍍時陽極的鈍化常帶來有害的后果，它使電極活性降低，從而降低了電鍍效率等。3.6金屬的鈍化鈍化原
5、因（1）化學(xué)因素：——鈍化劑?強氧化劑（硝酸、高錳酸鉀、鉻酸鹽、氯酸鹽等）?非氧化介質(zhì)（Mg在HF中、Mo、Nb在HCl中）?溶液和大氣中的氧（2）電化學(xué)因素?采用外加陽極電流的方法，使金屬由活性狀態(tài)變?yōu)殁g態(tài)的現(xiàn)象3.6金屬的鈍化鈍化曲線的幾種類型（1）活化鈍化過渡區(qū)?單一電流峰（Fe在稀H2SO4）?多個電流峰（2）鈍化區(qū)?穩(wěn)態(tài)陽極電流是不隨電位而變化?不同電位區(qū)間，其鈍化程度不同。Co表現(xiàn)出逐級鈍化的情況?少數(shù)金屬，如Ni，鈍態(tài)電流密度是隨電位增加而增加的3.6金屬的鈍化鈍化曲線的幾種類型（3）過鈍化過渡區(qū)?電位達(dá)到或超過鈍化電位
6、時，陽極溶解電流又突然隨電位升高而增加，金屬表面經(jīng)受全面腐蝕?當(dāng)電位進(jìn)一步升高，過鈍化電流達(dá)到某一極限值時，過鈍化電流對金屬表面具有拋光作用。?有兩種過鈍化模式，一種，如Cr，鈍化溶解產(chǎn)物是高價離子形式；另一種，如Fe，過鈍化溶解和鈍化區(qū)溶解的離子一樣。?當(dāng)溶液中存在對鈍化膜有破壞作用的陰離子時，且電位達(dá)到某一臨界電位（孔蝕電位），則金屬發(fā)生孔蝕。3.6金屬的鈍化鈍化曲線的幾種類型3.6金屬的鈍化鈍化膜的性質(zhì)多數(shù)鈍化膜是由金屬氧化物組成的。在一定條件下，鉻酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽及難溶的硫酸鹽和氯化物也能構(gòu)成成相膜。鈍化膜與溶液的PH值、
7、電極電位及陰離子性質(zhì)，濃度有關(guān)。如果把已鈍化的金屬，通陰極電流進(jìn)行活化處理，測量活化過程中電位隨時間的變化，可得到陰極充電曲線。3.6金屬的鈍化鈍化膜的性質(zhì)?曲線上出現(xiàn)了電位變化很緩慢的平臺，這表明還原鈍化膜需要消耗一定的電量。?研究發(fā)現(xiàn)，某些金屬（Cd、Ag、Pb等）的活化電位不僅與致鈍電位很相近，還和使金屬鈍化的氧化物的平衡電位很相近。?這說明鈍化膜的生成與消失是在近于可逆條件下進(jìn)行的。?佛萊德發(fā)現(xiàn)，在很快達(dá)到活化電位之前，金屬所達(dá)到的電極電位愈正，鈍態(tài)被破壞時溶液的酸性將愈強。3.6金屬的鈍化鈍化膜的性質(zhì)Flade電位：由鈍化態(tài)
8、?活化態(tài)EF與ph值的關(guān)系鈍態(tài)的Fe、Cr、Ni分別在0.5mol/l的H2SO4中，25℃時：EF愈負(fù)，鈍化膜的穩(wěn)定性愈強。EF愈正，鈍化膜的活化傾向愈大；Cr鈍化膜的穩(wěn)定性比Ni、Fe鈍化膜穩(wěn)定性高。3.6金屬的鈍化
