金属腐蚀与防护5

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1、第五章析氢腐蚀和吸氧腐蚀析氢腐蚀发生析氢腐蚀的体系析氢腐蚀的阴极过程阳极过程析氢腐蚀的控制类型析氢腐蚀的影响因素讨论吸氧腐蚀发生吸氧腐蚀的体系阴极过程吸氧腐蚀体系吸氧腐蚀的影响因素讨论析氢腐蚀发生析氢腐蚀的体系能量条件：Eea(Men+/Me)

2、化性酸溶液中，在反应速度不是很大时，阳极反应亦受活化极化控制。（3）Fe在酸溶液中的腐蚀形态,一般是均匀腐蚀。所以，Fe在酸溶液中的腐蚀可以当作均相腐蚀电极处理，作为活化极化控制腐蚀体系的典型例子。析氢腐蚀的阴极过程H+还原反应的动力学特征c很小时，c=Rficc较大时，c=a–blgic(1)a值a是ic=1单位时的过电位c值。文献中常称为氢过电位。金属电极材料的种类对析氢反应的a值有重大影响。返回高氢过电位金属(如Hg，Pb，Zn，Cd)中氢过电位金属(如Cu，Fe，Ni)低

3、氢过电位金属(如Pt，Pd)a=blgi0可知，a值反映了交换电流密度i0大小。(随着i0增大，

4、a

5、减小)按

6、a

7、的大小可划分:(2)b值b称为Tafel斜率，与金属材料和溶液关系很小，故各种金属表面上析氢反应的b值相差不大。b=118mV(=51.24mV)，这是一个典型的数值。对单电子反应n=1，取传递系数=0.5，在25C，可以算出b=118mv。金属溶液a伏b伏io(安培/厘米2)各种金属上析氢反应的常数a(i=1安培/厘米2),b及交换电流密度io(根据Pymkuh)腐蚀动力学PbHgCd

8、ZnCuAgFeNiPd光亮Pt1NH2SO41NH2SO41.3NH2SO41NH2SO42NH2SO41NHcl1NHcl1.1NKoH1NHcl0.11NNaoH-1.56-1.415-1.4-1.24-0.80-0.95-0.70-0.64-0.53-0.100.1100.1130.120.1180.1150.1160.1250.1100.1300.136.6x10-153.0x10-132.2x10-123.1x10-111.1x10-76x10-92.5x10-61.5x10-68x10-50.1

9、7i0(安培/厘米2)HgPtAgCdNiFeCoCuZn腐蚀动力学某些电极反应的交换电流密度(室温)电极材料电极反应溶液H++e=1/2H2H++e=1/2H2Ag++e=Ag1/2Cd2++e=1/2Cd1/2Ni2++e=1/2Ni1/2Fe2+e=1/2Fe1/2Co2+e=1/2Co1/2Cu2++e=1/2Cu1/2Zn2+e=1/2Zu1.0NH2SO40.2NH2SO4100g/lAgNo3160g/lCdSO42.0NNiSO42.0NFeSO42.0NCocl22.0NCuSO42.0NZ

10、uSO45x10-1310-31.1x10-21.4x10-22x10-910-88x10-72x10-52x10-5氢离子还原反应的历程氢原子在金属中的扩散吸附在金属表面的氢原子能够渗入金属并在金属内扩散，可能造成氢鼓泡，氢脆等损害，金属表面吸附氢原子浓度愈大，则渗入金属的氢原子愈多，氢损害的危害性愈大。因此，凡是在金属表面发生析氢反应的场合，都应当注意是否会造成氢损伤问题。阳极过程动力学特征历程析氢腐蚀的控制类型根据析氢腐蚀特点：●可以按照均相腐蚀电极处理，欧姆电阻可以忽略，只需要比较阴极反应和阳极反应的

11、阻力。●属于活化极化腐蚀体系，阳极反应都受活化极化控制。因此，比较电极反应的阻力，只需比较交换电流密度就行了。析氢腐蚀的三种控制类型（1）阴极极化控制如Zn在稀酸溶液中的腐蚀。因为Zn是高氢过电位金属，ia0>>ic0，故为阴极极化控制。其特点是腐蚀电位Ecor与阳极反应平衡电位Eea靠近。对这种类型的腐蚀体系，在阴极区析氢反应交换电流密度的大小将对腐蚀速度产生很大影响。（2）阳极极化控制当ia0<

12、有利于阳极钝化的因素使腐蚀速度减小。(3)混合控制阴阳极极化程度差不多，称为混合控制。其特点是：腐蚀电位离阳极反应和阴极反应平衡电位都足够远，即Eea<