第2章—电化学腐蚀原理(三).ppt

第2章 电化学腐蚀原理 ;2.9 耗氧腐蚀; 2.9.2 耗氧腐蚀的步骤 耗氧腐蚀可分为两个基本过程：氧的输送过程和氧分子在阴极上被还原的过程，即氧的离子化过程。 氧的输送过程包括以下几个子步骤（如图所示）： （1）氧通过空气和电解液的界面进入溶液； （2）氧依靠溶液中的对流作用向阴极表面溶液扩散层迁移； （3）氧借助扩散作用，通过阴极表面溶液扩散层，到达阴极表面，形成吸附氧。 通常扩散过程是最慢的过程，因而是控制过程。; 2.9.2 耗氧腐蚀的步骤 （1）在中性和碱性溶液中，氧的总还原反应为： O2 + 2H2O + 4e → 4OH- 具体可能由以下一系列步骤组成： O2 + e → + H2O + e → + OH- （2）在酸性溶液中，氧的总反应为： O2+ 4H+ + 4e → 2H2O 具体可能分成以下几个基本反应步骤： O2 + e → + H+ → HO2 HO2 + e → + H+ → H2O2 H2O2 + H+ + e → H2O + HO HO + H+ + e → H2O; 2.9.2 扩散控制——浓差极化 ; 2.9.3 氧还原过程的阴极极化曲线： ; 2.9.3 氧还原过程的阴极极化曲线： ;金属; 2.9.4 耗氧腐蚀的影响因素： （1）溶解氧浓度的影响 （2）溶液流速的影响 ; 2.9.4 耗氧腐蚀的影响因素： （3）盐浓度的影响 （4）温度的影响 ; 2.9.5 耗氧腐蚀与析氢腐蚀的比较 ;2.10 混合电位理论 ;2.10 混合电位理论 ; 2.10.1 理论模型 电化学过程遵从电荷守恒定律，即一块金属在溶液中发生腐蚀时，氧化反应的总速度等于还原反应的总速度，阳极电流等于阴极电流。 金属M在溶液中的腐蚀，阳极存在如下氧化还原过程： ; 2.10.2 腐蚀电位 对于非平衡电极，当从金属到溶液和从溶液到金属间的电荷转移速率相等时，就可以达到稳定电位。稳定电极电位也称为开路电位或自腐蚀电位，即外电流为零时的电极电位。 ; 2.10.3 多种阴极去极化反应的 腐蚀行为 例如金属M在含氧化剂Fe3+的酸溶液中发生腐蚀。 ;2.11 金属的钝化 ;2.11 金属的钝化 ; 2.11.2 钝化的类型 （1）分 类：化学钝化；电化学钝化 （2）自钝化： 金属与钝化剂的化学作用而产生的钝化现象，称为“化学钝化”或“自钝化”。 例如铬、铝、钛等金属在空气中和很多种含氧的溶液中都易被氧所钝化，故称为自钝化金属。 金属变为钝态时，还会出现一个较为普遍的现象，即金属的电极电位朝正的方向移动，例如Fe的电位为-0.5～+0.2V，当钝化后升高到+0.5～+1.0V；又如Cr的电位为-0.6～0.4V，钝化后为+0.8～+1.0V。 ;（3）电化学钝化 ： 采用外加阳极电流的方法，使金属由活性状态变为钝态的现象，称为“电化学钝化” 或“阳极钝化”。 如铁、镍、铬、钼等金属在稀硫酸中均可发生因阳极极化而引起的电化学钝化。 化学钝化是强氧化剂作用的结果，电化学钝化是外加电流的阳极极化产生的效应，“电化学钝化”和“化学钝化”之间没有本质的区别。 ; 2.11.2 有钝化特性金属的极化曲线 ; 2.11.2 有钝化特性金属的极化曲线 ; 2.11.2 有钝化特性金属的极化曲线 ; 2.11.3 影响金属钝化的因素 ; 2.11.3 影响金属钝化的因素 ; 2.11.3 影响金属钝化的因素 ; 2.11.4 钝化理论 ; 2.11.4 钝化理论 ;作 业 1、教材上第3章的11、13、14、15题； 2、教材上第5章的1、2、5～8题。