【正文】 屬電化學(xué)腐蝕速度的一個(gè)重要因素 。 ? 濃差極化： ? 在電解過程中，電極附近某離子濃度由于電極反應(yīng)而發(fā)生變化，本體溶液中離子擴(kuò)散的速度又趕不上彌補(bǔ)這個(gè)變化，就導(dǎo)致電極附近溶液的濃度與本體溶液間有一個(gè)濃度梯度，這種濃度差別引起的電極電勢(shì)的改變稱為濃差極化 . 金屬的鈍化 ? 定義： 金屬與介質(zhì)作用后，失去化學(xué)活性， 使金屬更穩(wěn)定的現(xiàn)象 ? 鈍化劑： 使金屬發(fā)生鈍化的物質(zhì) HNO3， NO3， O2，重鉻酸鉀、 高錳酸鉀氧化劑等 ? 鈍化機(jī)理：成相膜理論、吸附理論 ? 總之，金屬的鈍化可 提高金屬的耐蝕性 去極化作用 去除極化 會(huì)促進(jìn)陽極和陰極過程進(jìn)行， ?即 去極化會(huì) 加速 腐蝕進(jìn)行 。 ? 電化學(xué)腐蝕的陰極過程是 溶 液中各種氧化劑（去極化劑）在腐蝕電池陰極上被還原 的 過程，也稱 陰極去極化作用 。 氫去極化腐蝕 ?定義 ： 金屬在腐蝕介質(zhì)中，以 氫離子的還原反應(yīng)為陰 極 過程的腐蝕，稱 氫去極化腐蝕， 簡(jiǎn)稱析氫腐蝕 去極化劑是 氫離子 ，腐蝕產(chǎn)物是 氫氣 。 ? 析氫腐蝕的條件 ： ? 非氧化性酸（鹽酸、稀硫酸、稀硝酸）溶液 ? 金屬的電極電位＜?xì)涞碾姌O電位 ? 根據(jù)能斯特方程計(jì)算氫電極電位： VEpH He ,7 , ??? pHEt He 0 5 , ??? ℃，析氫腐蝕的條件 ? 氫去極化過程的 4個(gè)步驟： ? 當(dāng)以上步驟中有一個(gè)步驟進(jìn)行得較慢，整個(gè)氫去極化過程將受阻，不能發(fā)生析氫過程。形成氣泡，從陰極表面 2HOnHHOnHH 22 ??? ??水化氫離子脫水：MHMHMH 22 ???吸附氫脫附：MHeMH ??? )(形成吸附氫原子：例題 ? 利用能斯特方程和金屬材料的電極電位判斷金屬Zn、 Cu材料在某溶液 pH=5條件下，是否會(huì)發(fā)生氫去極化腐蝕 ? 解： ? ： ? EZn= ECu= ? pH=5時(shí)氫的平衡電位 ? ，判斷腐蝕的可能性： VpHEt He , ???????? ℃，銅不會(huì)發(fā)生析氫腐蝕。 ? 氫過電位值低，加速腐蝕。 氧去極化腐蝕 ? 定義： 在中性和堿性溶液中，金屬腐蝕過程的陰極反 應(yīng)是溶液中的氧分子被還原反應(yīng)，又稱吸氧腐蝕 ? 吸氧腐蝕的條件： 金屬電極電位＜氧的電極電位 ? 與析氫腐蝕相比，氧去極化腐蝕比氫去極化腐蝕更為普遍。 ? 腐蝕電池的陰極和 陽積微小，各點(diǎn)電勢(shì)隨時(shí)變化，陰極與陽極變動(dòng)，使整個(gè)金屬表面都受腐蝕。 ?（ 1）局部腐蝕 特征 ?（ 2）局部腐蝕 類型 （ 1）局部腐蝕特征： ? 存在可辨的腐蝕電池陰極區(qū)和陽極區(qū) ? 陽極區(qū)面積?。鸭y、裂縫），陰極區(qū)面積大 ? 電化學(xué)反應(yīng)具有自催化性，局部腐蝕持續(xù)加速進(jìn)行。 ? 4）晶間 腐蝕 ： ? 5）選擇性 腐蝕 ： 1）電偶腐蝕： ? 定義： ? 兩種電極電位不同金屬在同一介質(zhì)中，電極電位低的金屬腐蝕加快的現(xiàn)象，又稱 雙金屬腐蝕 或 接觸腐蝕。 ? 蒙乃爾合金 的電位比 碳鋼 的電位正得多 (相差 0． 57V)， ? 將它們組合在一起，碳鋼作為腐蝕電池的陽極就可能發(fā)生加速腐蝕破 ? —— ? 在電偶對(duì)中陽極金屬的腐蝕速度與它孤立存在時(shí)的腐蝕速度(有時(shí)稱為自腐蝕速度 )的比值叫做電偶腐蝕效應(yīng)。 金屬自腐蝕速度電偶中陽極腐蝕速度電偶腐蝕效應(yīng) ?電偶腐蝕事例 1 ? 一個(gè)海洋生物學(xué)家小組進(jìn)行貽貝試驗(yàn)，將 12個(gè)裝貽貝的籠子用鋼絲繩懸掛在燈船下面。 ? 固定籠子的方法存在問題： ? 將鋼絲繩穿過一個(gè)孔洞，再將末端折轉(zhuǎn)過來，做成一個(gè)圈，再用 鋁絲 綁扎起來。 電偶腐蝕事例 2 ? 用蒙乃爾合金 (Monel， Ni70Cu30)制造船殼，連接船殼的鉚釘則是用碳鋼制造的。 ? 產(chǎn)生電偶腐蝕腐蝕原因： ? 蒙乃爾合金中銅為陰極，面積大， ? 碳鋼制造的鉚釘是陽極，面積小，易發(fā)生腐蝕 電偶腐蝕事例 3 ? 60年代初，美國(guó)破冰船殼上的焊縫很快腐蝕，比船殼鋼板腐蝕更嚴(yán)重。 ? 船殼的涂層系統(tǒng)被冰擦傷，陰極保護(hù)系統(tǒng)的陽極也被冰刮落，失去了保護(hù)作用。 ? 所以在選擇 焊接金屬 時(shí)一個(gè) 基本準(zhǔn)則 是： ? 焊縫相對(duì)于母材應(yīng)是陰極性的。 利用電偶腐蝕達(dá)到腐蝕控制的目的 ? 對(duì)某些設(shè)備來說，可以利用電偶腐蝕達(dá)到腐蝕控制的目的。 ? 減緩腐蝕分析 —— ? 在這種組合中， 鑄鐵泵殼 和 碳鋼 花板在電偶對(duì)中為 陽極 ，其腐蝕加速；而 不銹鋼葉輪 和 青銅管束 作為 陰極 ，腐蝕受到抑制，即受到陰極保護(hù)作用。因?yàn)楸脷ず突ò蹇梢宰龅幂^厚，仍可滿足使用壽命的要求。 ? 導(dǎo)致材料喪失強(qiáng)度。 ? 黃銅、不銹鋼、鎳基合金、鋁合金、鎂合金等屬晶間腐蝕敏感性高的材料。 5）選擇性腐蝕 ： ? 多元合金在電解質(zhì)溶液中構(gòu)成腐蝕電池，電位較低的為陽極，先被溶解的現(xiàn)象。 ? 去合金化 后材料總的尺寸變化不大，但金屬已失去了強(qiáng)度，因而易于發(fā)生危險(xiǎn)事故。 黃銅脫鋅 ? 其表現(xiàn)形式兩種： ? 均勻的層狀脫鋅 ? 合金表面層變?yōu)榱W(xué)性能脆弱的銅層，強(qiáng)度下降； ? 不均勻的帶狀或栓狀脫鋅 ? 脫鋅的腐蝕產(chǎn)物為喪失強(qiáng)度的疏松多孔的銅殘?jiān)?，容易早期穿孔，危害性更大? ? 腐蝕性弱的介質(zhì)，如河水容易發(fā)生栓狀脫鋅。 應(yīng)力作用下的腐蝕類型 ? 1）應(yīng)力腐蝕 開裂 ? 2）腐蝕 疲勞 ： ? 3）磨損 腐蝕 ? 4）摩振腐蝕 1）應(yīng)力腐蝕開裂 ? 定義： ? 材料在 靜應(yīng)力 和 腐蝕介質(zhì) 共同作用下發(fā)生的 脆性開裂 破壞的現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱應(yīng)力腐蝕。 ? 危害： ? 在腐蝕疲勞部位出現(xiàn)腐蝕紋，逐漸發(fā)展為穿晶開裂。 ? 防止 氣蝕措施： ? 合理選材：青銅，鈦合金，不銹鋼 ? 加涂保護(hù)層 微生物腐蝕 ? 由于介質(zhì)中存在微生物使金屬腐蝕速度加快的現(xiàn)象 ? 腐蝕的原因： ?代謝產(chǎn)物具有腐蝕作用 ?改變環(huán)境條件： ?影響電極極化過程 ?破壞保護(hù)層或緩蝕劑的穩(wěn)定性 四、非金屬材料的腐蝕 ? 非金屬無機(jī)材料的腐蝕原理： ? 硅酸鹽 中的 SiO2在 堿、氫氟酸、高溫磷酸 作用，形成可溶性的物質(zhì)，產(chǎn)生腐蝕作用。 ? 微生物腐蝕： ? 不含増塑劑的塑料具有較好的抗微生物腐蝕的能力。 有機(jī)非金屬材料的腐蝕 ? 物理腐蝕 —— 高分子材料在介質(zhì)中溶解 ? 溶解過程： 溶脹階段 、 溶解階段 ? 防止物理性腐蝕應(yīng)合理選擇材料 ? 選擇材料原則 ? 極性原則 ： 非極性 高分子材 料 不易溶于極性 溶劑， 極性 高分子材料 不易溶于非極性 溶劑 ? 溶解度參數(shù)原則： 描述溶劑分子或高分子鏈間作用力大小的參數(shù) ? ?—高分子溶解度參數(shù)——溶劑溶解度參數(shù)—，有條件的耐溶劑腐蝕＝，耐溶劑腐蝕不耐溶劑腐蝕2121~,??????????????有機(jī)非金屬材料的腐蝕 ? 化學(xué)腐蝕： ? 高分子中極性基團(tuán)與特定的介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反 應(yīng)，改變材料的性能，造成老化或裂解的現(xiàn)象。 ? 高分子材料在酸堿作用下易發(fā)生水解反應(yīng) ? 氧化反應(yīng) —— ? 聚烴類高分子材料中存在雙鍵、支鏈等受光輻 射與氧分子發(fā)生氧化降解 ? 取代反應(yīng) —— ? 高分子中某些基