第5章-金属的钝化ppt课件.ppt

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1、第5章金属的钝化第5章金属的钝化5.1概述钢铁表面电镀锌后的蓝白钝化和五彩钝化几个概念：铁在浓硝酸中具有极低溶解速度的性质称为“钝性”。铁在稀硝酸中强烈溶解的性质叫做“活性”，从活态向钝态的转变叫做钝化。0102030405060HNO3，%工业纯铁的腐蚀速度与硝酸浓度的关系，25℃100005000activepassivepassivation钝态的特征（1）腐蚀速度大幅度下降。（2）电位强烈正移。（3）金属钝化以后，既使外界条件改变了，也可能在相当程度上保持钝态。（4）钝化只是金属表面性质而非整体性质的改变。5.1.1金属钝化的两种方式由某些钝化剂引起的金

2、属钝化—化学钝化。（1）化学钝化（2）电化学钝化由阳极极化引起的金属钝化—电化学钝化。**化学钝化和电化学钝化的实质是一样的。钝化的原理铁的电位-pH图金属钝化的定义在一定条件下，金属表面生成完整钝化膜，而使金属的溶解速度急速下降，电位强烈正移。这种表面状态的突变过程叫做金属的钝化。金属钝化的标志*腐蚀速度大幅度下降和电位强烈正移是金属钝化的两个必要标志，二者缺一不可。腐蚀速度（电流密度指标）(A/m2)电位(V)Fe钝化前104-0.5~0.2Fe钝化后100.30.5~1.0钝化膜的性质（1）阻抑金属溶解（2）极薄1~10nm（3）半导体性质问题1：钝化膜具

3、有哪些性质？问题：2金属钝化后耐蚀性的提高与贵金属具有高的耐蚀性其本质有何不同？问题3为什么说金属钝化的标志是腐蚀速度大幅度下降和电位强烈正移二者缺一不可？问题4：金属钝化有哪两种方式？不同钝化方式有何区别？5.1.2钝化体系的极化曲线钝化的几个重要参数钝化金属的阳极极化曲线（4个区和4个点）4个区：AB、BC、CD、DE4个点：A、B、C、D4个区之一：(1).A~B区Ecorr至Epp为金属的活化区(activezone)。对铁来说，即为Fe→Fe2++2e钝化金属的阳极极化曲线活化区包含A点：Ecorr和icorr钝化金属的阳极极化曲线4个区之二：(2).

4、B~C区：活化–钝化过渡区，（活化-钝化区）以铁为例，3Fe+4H2O→Fe3O4+8H++8e钝化金属的阳极极化曲线活化-钝化区包括：B点：致钝电流密度ipp和致钝电位Eppipp表示腐蚀体系钝化的难易程度。ipp愈小，体系愈容易钝化。钝化金属的阳极极化曲线致钝电位，Epp阳极极化时，使金属钝化的最低极化电位。Epp愈负，表明体系愈容易钝化。C~D区：电位在Ep至Etp间，金属处于稳定状态，故称为稳定钝化区(passivezone)。金属表面生成了一层耐蚀性好的钝化膜，如2Fe+3H2O→Fe2O3+6H++6e钝化金属的阳极极化曲线4个区之三：钝化金属的阳极

5、极化曲线CD区包括C点C点：维钝电流密度ip和维钝电位Ep。ip对应于金属钝化后的腐蚀速度。ip愈小，说明钝化膜的保护性能愈好。4个区之四钝化金属的阳极极化曲线D~E区：过钝化区在过钝化区间，钝化膜遭到破坏，腐蚀又重新加剧，这种现象称为过钝化(transpassivation)。钝化金属的阳极极化曲线过钝化区包括D点：金属钝化膜破坏的电位称为过钝化电位，以符号Etp表示。D点：击穿电位Etp或小孔腐蚀电位。AB—金属活性溶解，满足Tafel规律;BC—活化/钝化过渡，表面状态急剧变化，不稳定，生成2价/3价过渡氧化物，对应活化峰电流ipp;CD—钝化区，对应致钝

6、电流ip和钝化电位Ep;DE—过钝化区，发生新的阳极反应，如O2析出、高价氧化物生成等.Eoorr，Ep，ip，ipp等可用于评价材料在特定环境中的钝化行为及耐蚀性。5.2金属的自钝化金属的自钝化——化学钝化金属与钝化剂的自然作用而产生的钝化。Cr、Al、Ti等金属在空气中或在含氧气的溶液中是腐蚀介质中氧化剂(去极化剂)的还原而促成的金属钝化。能使金属钝化的物质——钝化剂强氧化剂：浓硝酸，高锰酸钾，铬酸盐，氯酸盐等。非氧化性介质：Mg在HF中，Mo、Ni在盐酸中大气和溶液中的氧——溶解氧钝化剂的钝化能力与氧化能力一致吗？No!氧化能力：H2O2(orKMnO4)

7、>K2Cr2O7Na2S2O8>K2Cr2O7对Fe的钝化作用：H2O2(orKMnO4)

8、(1)不是所有的氧化剂都