腐蚀与防护-第3周-讲稿.pdf

腐 蚀 与 防 护 腐 蚀 与 防 护 宋忠孝 1 《腐蚀与防护》课程讲稿——西安交通大学国际表面工程研发中心 第二章腐蚀电化学理论基础 2.1 电化学腐蚀与腐蚀电池 2.2 电化学腐蚀热力学 2.3 电化学腐蚀动力学 2.4 析氢腐蚀和吸氧腐蚀 2.4 析氢腐蚀和吸氧腐蚀 2.5 金属的钝化 2 《腐蚀与防护》课程讲稿——西安交通大学国际表面工程研发中心 2.4.1 腐蚀电池的电极过程 • 腐蚀的阳极过程 – 金属作为阳极发生氧化反应的溶解过程 • 外电流作用下的强制溶解 • 自发性阳极溶解 – 主要步骤 • 金属原子离开晶格转为表面吸附原子 M （晶格）→M （吸附） • 表面吸附原子越过双电层进行放电，变为金属离子，并形成水 合离子 M （吸附）→（Mn+ ）+ n e （Mn+ ）+ mH O →（Mn+ ）· mH O 2 2 • 金属水合离子从双电层的溶液一侧向溶液本体迁移 总反应：Mn+ · n e + mH O →Mn+ ·mH O + n e 2 2 3 《腐蚀与防护》课程讲稿——西安交通大学国际表面工程研发中心 2.4.1 腐蚀电池的电极过程 • 腐蚀的阴极过程 – 溶液中各种去极化剂，在阴极上发生还原反应 最常见 • 主要类型： – 阳离子的还原反应 + • 氢离子还原反应：2H +2e →H2 • 贵金属离子沉积：Cu2++2e →Cu • 高价金属离子变为低价：Fe3++e →Fe2+ – 中性分子的还原反应：O + 2H O + 4e →4OH- 2 2 – 阴离子的还原反应：Cr O 2- + 14H+ + 6 e →2Cr3+ + 7H O 2 7 2 – 有机化合物的还原反应：R + 2 e + 2H+ →RH 4 《腐蚀与防护》课程讲稿——西安交通大学国际表面工程研发中心 2.4.2 析氢腐蚀 （1 ）析氢腐蚀的必要条件