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金属腐蚀概论.ppt

花匠小妙招
2025-12-13 09:08

金属腐蚀概论李家柱目录前言腐蚀的定义腐蚀电化学基本概念电极电位　腐蚀原电池模型　　极化作用金属腐蚀电位典型的腐蚀形貌金属腐蚀速度金属腐蚀分类大气环境及腐蚀性腐蚀防护方法腐蚀试验．前言人类的文明发展和进步与材料的发现、发明和使用密切相关，金属材料的使用标志着人类进入了文明社会。人类的生活、生产和武器装备一刻也离不开金属材料。我国的钢铁产量已经达到将近 1 亿吨，有色金属材料也达到了 600 多万吨。但是，大多数金属在自然条件下或工作条件下，每时每刻都在发生腐蚀，原因是金属材料处于热力学不稳定状态，一旦有机会就要恢复到原来的相对稳定状态，也就是原来矿物的稳定状态，生成金属的氧化物、硫化物或碳酸盐等，腐蚀也可以认为是人类冶金的逆过程。。腐蚀的危害非常严重的，不仅浪费金属材料，而且造成生产停顿、污染环境、武器装备失效，甚至引起建筑物崩塌，飞机失事、轮船沉没等严重事故。腐蚀造成的直接经济损失大约占国民经济总产值的 4% 左右，腐蚀浪费的钢材为年产量的三分之一也就是说年报废钢材几千万吨。美国腐蚀学会统计的数字为美国人均腐蚀损失达 1100 美元/年。。金属材料的腐蚀严重影响武器装备的环境适应性，腐蚀的评价和防护直接关系到武器装备的技术和作战能力及可靠性。因此，了解腐蚀的原理，腐蚀的分类，腐蚀的评价，腐蚀的防护，对于我们环境工作者具有极其重要的意义。．腐蚀的定义经典的提法：金属和周围的介质发生化学或电化学作用导致的无谓消耗或破坏称为金属腐蚀，也有说材料在环境作用下引起的破坏或变质称为腐蚀。。 ISO 标准的定义是金属与环境间的物理化学的相互作用，造成金属性能的改变，导致金属,环境或由它构成的一部分技术体系功能的损坏。包括大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀、高温腐蚀，常温腐蚀和特殊环境下的腐蚀等，面非常广。但我们通常注意的比较多的是常温腐蚀，空军装备更关心大气腐蚀特别是自然环境条件下的腐蚀。这种腐蚀基本上是电化学过程。重点介绍电化学腐蚀的原理、分类和防护。。．腐蚀包括化学腐蚀：研究金属与腐蚀介质直接发生反应，在反应中没有电流产生，如在干燥空气中的腐蚀或在非电解溶液中的腐蚀。电化学腐蚀：研究金属与电解质溶液（大多数是水溶液）发生电化学反应，反应过程中有电流产生的一种腐蚀，金属作为反应的阳极失去电子成为离子进入溶液，或成为水化离子，或与阴离子结合成为腐蚀产物。阴阳极共扼反应并组成短路电池。我们通常所说的腐蚀都是电化学腐蚀。。腐蚀电化学基本概念：电极电位：当金属和介质接触时，将会发生自发腐蚀（自溶解）的倾向，也就是金属变成金属离子进入介质，并留下相当量的电子在金属表面金属离子化倾向越大，留下的电子也就越多。当在水溶液中溶解与沉积速度相等时，在界面将建立如下的动态平衡。 Me +H2O ＝ Mene+ H2O+ne 由于静电引力，在界面上建立了一定的电荷分布，这样相对稳定的电荷分布也就是双电层形成了，在界面产生一定的电位差，这种金属和溶液界面的电位差称为电极电位。规定标准氢电极规定为零其他金属的电极电位一般以氢作为比较。标准电极电位表示在标准状态下（ 25 ℃，金属离子浓度为 1N 当量的溶液中的平衡电位。。金属的电极电位越负，离子化倾向越严重越不耐腐蚀（如铁锌镁等贱金属），电极电位越正表示越不容易离子化，越耐腐蚀（如金银等贵金属）。腐蚀原电池（伽伐尼电池）模型阴极还原反应在酸性介质中： H++ e= H H 　 +　 H= H2 2 H+ + 1/2O2 +2e=H2O 在中性或碱性介质中： H2O + 1/2O2 +2e=2OH- 腐蚀原电池阳极过程阴极过程电子流动过程（溶液中的离子迁徙导电，电子从阳极向阴极流动。腐蚀电池的工作过程阳极过程：失去电子的反应称为氧化反应　　　　Me–ne- =Mene++ ne- 阴极过程：得到电子的反应称为还原反应在酸性介质中： H++ e= H H 　 +　 H= H2 2 H+ + 1/2O2 +2e=H2O 在中性或碱性介质中： H2O + 1/2O2 +2e=2OH- 电子流动过程（溶液中的离子迁徙导电，电子从阳极向阴极流动。）腐蚀电池的类型宏观腐蚀电池金属接触电池（电偶腐蚀）：当两种不同电极电位的金属或合金相互接触（直接接触或用导线联结时），如果处于电解质溶液中，电位较负的金属腐蚀速度加快，而电位较正的金属得到保护如不同金属的组合