电化学-第六章金属腐蚀与防护极力推荐.pptVIP

阴极保护方法的优缺点 优点 缺点 强 制 电 流 输出电流连续可调， 保护范围大， 不受环境电阻率限制， 工程越大越经济， 保护装置寿命长。 需要外部电源， 对邻近金属构筑物干扰大， 维护管理工作量大。 牺 牲 阳 极 不需外部电源， 对邻近构筑物干扰很小， 投产调试后可不需管理， 工程越小越经济， 保护电流分布均匀 高电阻率环境不宜使用， 保护电流几乎不可调， 覆盖层质量必须好， 投产调试工作复杂， 消耗有色金属。 阴极保护方法的选择 阴极保护方法的选择，主要考虑的因素有： （1）保护体的表面覆盖层状况，工程规模的大小； （2）环境条件； （3）有无可利用的电源； （4）经济性。 6.8.3 缓蚀剂 缓蚀剂的定义 凡少量添加于腐蚀介质中即可使腐蚀速度显著降低的物质，称为缓蚀剂（Corrosion inhibitor） 缓蚀剂的特点 a) 可以不改变金属构件或制品的本性，也无需改变金属的外表； b) 由于用量少，添加缓蚀剂后介质的性质基本不变； c) 使用缓蚀剂一般无需特殊的附加设施。 6.8.3 缓蚀剂 缓蚀剂作用机理 或者使腐蚀金属的表面状态改变，或者起着副催化剂的作用，改变腐蚀过程的阳极反应或阴极反应的反应机理，使反应的活化能垒增高，反应速度常数减小，从而使整个腐蚀过程的速度下降。 注意：（1）缓蚀剂不是与腐蚀过程中的去极化剂反应，使之消耗掉，从而使腐蚀过程停止或者使腐蚀速度降低；（2）缓蚀剂改变金属表面状态是在金属与腐蚀介质接触时发生的，而且在许多情况下金属表面并不形成三维的膜层。 按缓蚀剂的化学成分分类 按化学成分分类，分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂两类。 某些有机物对无机缓蚀剂具有协同作用，例如乙醇胺+钼酸钠对A3钢的缓蚀作用明显优于钼酸钠，表明其分子内的醇胺基团与钼酸根有明显的协同缓蚀效应。 按缓蚀剂的物理性质分类 按物理性质分类，分为水溶性、油溶性以及气相缓蚀剂三类。 油溶性缓蚀剂是具有极性的有机化合物，兼有界面活性。石油磺酸盐是目前使用最多的一类油溶性缓蚀剂。油溶性缓蚀剂可作为防锈油（脂）的添加剂。气相缓蚀剂有挥发性，当中含有具有良好缓蚀作用的物质，如十八胺。 还有一种称为“固体缓蚀剂”，是将缓蚀剂与固体骨架物质复合在一起。在使用介质中，由于固体骨架物质的逐渐溶解，缓蚀剂可以缓慢地释放出来，从而实现缓蚀剂缓慢释放的目的。这对于流动的介质体系中持续保持一定的缓蚀剂浓度具有重要意义。 目前，主要困难在于如何控制一定环境中缓蚀剂的释放速率。 按缓蚀剂的成膜类型分类 a) 氧化膜型：多为氧化剂，有钝化作用，故又称钝化剂。但并非氧化性越强作用越大，例如高锰酸钾氧化性很强，但缓蚀效果不大。 b) 沉淀膜型：如聚磷酸钠，水中有足够Ca2+存在及有溶解氧时，生成沉淀膜起缓蚀作用。 c) 吸附膜型：如硫脲，能吸附在金属表面从而阻挡金属与腐蚀剂的接触，这类缓蚀剂大多是含O，N，S和P的有机物。 氧化膜 沉淀膜 吸附膜 氧化膜型缓蚀 剂 如NaNO2 沉淀膜型缓蚀剂 如ZnSO4 吸附膜型缓蚀剂 如RNH2 按缓蚀剂形成的保护膜特征分类 按缓蚀剂的作用机理分类 （1）阳极型缓蚀剂 增加阳极极化，使腐蚀电位正移，有“危险性缓蚀剂”之称。如铬酸盐、亚硝酸盐等。 （2）阴极型缓蚀剂 增加阴极极化，使腐蚀电位负移。 （3）混合型缓蚀剂 对阴极、阳极过程同时起抑制作用。 阳极型缓蚀剂 使金属表面钝化并持续保持此钝态，导致阳极极化增大从而使腐蚀电流减小。使用时用量要足，以免保护膜对阳极覆盖不完全，形成大阴极小阳极的腐蚀电池，从而引起孔蚀。 铬酸盐在淡水中的使用浓度在100?150 ppm以 上，在含Cl-的水中使用则要在200 ppm以上，但苯甲酸钠是个例外，用量不足也不存在孔蚀的危险。 阳极型缓蚀剂对阳极过程的影响 -E? 伊文思（Evans）腐蚀图 阴极型缓蚀剂 如聚磷酸盐、碳酸氢钙、硫酸锌等属于这类。按其作用机理分为成膜型阴极型缓蚀剂（生成氢氧化物或碳酸盐覆盖于阴极表面）和增加氢离子放电过电位的缓蚀剂。两者都是抑制阴极反应，使阴极极化增大而降低腐蚀电流。阴极型缓蚀剂用量不足也无危害性。 阴极型缓蚀剂对阴极过程的影响 -E? 伊文思（Evans）腐蚀图 混合型缓蚀剂 混合型缓蚀剂多为吸附型（或界面型）缓蚀剂，它吸附在腐蚀金属的表面，起着“覆盖”效应，使腐蚀反应只能在没有被吸附粒子所“覆盖”的表面部分进行。其缓蚀作用机理是使腐蚀金属表面上能进行腐蚀反应的面积减小，也称为“几何覆盖效应”。注意：缓蚀剂的吸附与脱附过程不断地同时进行 着，