金属腐蚀理论和其控制.pptVIP

?? 第四章 电化学腐蚀的速度 ? 腐蚀动力学问题; 均相腐蚀电极的极化;复相电极和腐蚀电池 ;◆ 过电位和电极反应速度 ■电极反应速度 设电极表面上只有一个电极反应 R = O + ne i = nFv (Faraday定律 ) ; 平衡状态 ; 极化状态; 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 ; 溶 液 （O）;?E — 电位改变， nF?E — 带电荷nF的粒子穿越双电层所做的功增加。 -(1-?)nF?E — 氧化方向反应的活化能改变量。 ?nF?E — 还原方向反应的活化能改变量。 (1- ?), ? — 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 ;（1）强极化 在强极化(?a 或??c?比较大)时，过电位与电流密度(即电极反应速度)的对数成线性关系。 (Tafel公式) ;（2）微极化 ;i; 动力学参数 ; i 0 反映电极反应进行的难易程度， 也反映电极反应的极化性能的强弱。 ? 相同时， i 0愈大,电极反应愈容易进行。 i 相同时， i 0愈大,电极反应的可逆性愈大 （即电极反应愈不容易极化或极化性能弱)。 参考电极电位必须稳定，如 SHE。 i 0 与电极反应本性，电极材料，浓度及温度有关。; i 0 的测量方法： 一是利用强极化数据，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。 ; 浓度极化 ;O2; Fick First Law 极限扩散电流密度id 浓度极化过电位 ; 活化极化与浓度极化共同存在时的 阴极极化曲线; 均相腐蚀电极的极化; 混合电位 ; 腐蚀电极的极化 ; 在极化状态，阳极反应速度和阴极反应速度不再相等，其差值等于外加极化电流密度。即 —电流加和原理 ; ● 自然腐蚀状态 （1）极化图 所谓活化极化腐蚀体系，是指在腐蚀电位附近，阳极反应和阴极反应都受活化极化控制，浓度极化都可以忽略不计。 ;E;（2）腐蚀电流密度和腐蚀电位的表达式 （3）影响腐???电流密度的因素 （4）如果条件Eea Ecor不满足，即Ecor – Eea 比较小，阳极反应不满足强极化要求，那么 阳极反应电流密度应改写。;ba;● 极化状态 ;强极化区;微极化区;E; 由实测极化曲线求腐蚀电流密度 ; 腐 蚀 动 力 学;??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 ;复相电极和腐蚀电池 ;Icor（M1）;电偶腐蚀电池 ;活化极化腐蚀体系;电偶腐蚀电池（活化极化体系）的极化图; 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; 牺牲阳极 ; 氧浓差电池是由于金属暴露的环境中存在氧浓度差异而形成的腐蚀电池。氧浓度大的区域为富氧区，氧的极限扩散电流密度id较大；氧浓度小的区域为贫氧区，id较小。 ;腐蚀微电池;不同金属上析氢反应过电位与极化电流密度对数之间的关系 (根据TOMAWOB)