金属腐蚀与防护６.ppt

第六章金属钝化、钝化现象的实验规律、金属钝化的定义、钝化现象、钝化现象研究的意义、钝化体系的极化曲线、阳极钝化的阳极极化曲线、钝化体系的类型、实现自钝化的途径、金属钝化的理论、金属钝化的研究方法、主要钝化理论简介、钝化研究中的几个问题、钝化现象研究的意义金属从主动到被动的转变称为钝化。提高金属材料的钝化性能，促进金属材料在使用环境中的钝化，是控制腐蚀最有效的方法之一。硝酸、Armco的腐蚀速率与硝酸浓度(25)、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、硝酸浓度、(2)潜力非常大。(3)钝化膜的稳定性。(4)钝化只是金属表面性质的变化。(1)各种金属钝化的难度差别很大。易钝化金属：如钛、铬、钼、镍、铁等。自钝化金属：如钛、铬、铝。将具有强钝化性能的金属(如铬)添加到具有弱钝化性能的金属(如铁)中，形成固溶体合金。添加量对合金钝化性能的影响符合塔曼定律(n/8定律)，铁铬合金的钝化能力可大大提高。0481216203428323640 FeCr (%)，12108642，12010080604020，腐蚀速率(mg/cm2.h)，铁铬合金的腐蚀速率与铬含量(25度)的关系，(2)环境能钝化金属介质称为钝化剂。大多数钝化剂是氧化性物质，如氧化性酸(硝酸、浓硫酸、铬酸)、氧化性酸盐(硝酸盐、亚硝酸盐、铬酸盐、重铬酸盐等)。)，氧气也是一种强钝化剂。(3)降温有利于钝化，反之亦然。(4)空气中金属表面形成的氧化膜有利于钝化。(5)有许多因素可以破坏金属的钝性并激活它们。这些因素包括：活性离子(尤其是氯离子)和还原性气体(如氢气)、非氧化性酸(如盐酸)、碱性溶液(可破坏铝等两性金属的钝性)、阴极极化和机械磨损。返回，阳极钝化，当施加阳极极化电流时，一些腐蚀系统不能在自然腐蚀状态下钝化，但是金属可以被钝化(电位强烈向前移动，腐蚀速度大大降低)。这被称为阳极钝化，或电化学钝化。金属在介质中因自身作用而钝化的过程称为化学钝化。阳极钝化和化学钝化的本质是一样的。金属钝化的定义是，在一定条件下，当金属的电位由于外部阳极电流或局部阳极电流而向正方向移动时，原来活性溶解的金属表面状态会发生突变。金属的溶解速度迅速下降。这种表面状态的突然变化称为钝化。* *腐蚀速率的急剧下降和强正电位偏移是金属钝化的两个必要标志，它们是不可或缺的。钝化系统的阳极极化曲线(铁在10%硫酸中)，-2500 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000电位(mv) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |，800600400200，电流密度I (ma/cm2)，a，c，d，e，a d，随着电位的增加，腐蚀速率降低，钝化系统的极化曲线，第1节)AB 被称为活性溶解区的阳极反应式如fefe22e (2) BC段，而钝化过渡区的阳极反应式如3Fe4H2O 3O 48H 8E(3)CD段，被称为稳定钝化区。 简而言之，钝化区的阳极反应公式如第2fe 3h2o 2 o36e 6e(4)de节所示，其被称为过度钝化区的阳极反应4oh-O2 2h2o4e，-0.101.02.0电位(v. she)，其它金属的阳极钝化曲线，钝化参数，(1)钝化电流密度，以及指示腐蚀系统钝化难度的I至I。(2)钝化电位。只有当极地a，c，b，d，e，e，d，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e，e阳极保护的适用条件为3360(1)，带主动-被动(2)当阳极极化时，金属的电势必须向前移动到稳定的钝化区域。阳极保护是危险保护。钝化体系的真实阳极极化曲线是单调的。从Ia=Ic可以看出，实际阳极极化曲线和测量的阳极极化曲线在形状上应该是相似的。真实的阳极极化曲线可以从测量的阳极极化曲线中推断出来。腐蚀系统的稳定状态取决于真实阴极极化曲线和真实阳极极化曲线的交点。根据交叉口的位置，有四种类型的系统。实际极化曲线实测阳极极化曲线(虚线表示阴极电流)实际极化曲线的交点处于自然电位状态。活性溶解区、活性溶解区、三点钝化过渡区、稳定钝化区、过钝化区、稳定过渡区|ic|ip活性腐蚀。或在稀硫酸中钝化自钝化不锈钢，在含氧硫酸中钝化不锈钢，在稀硝酸中钝化不锈钢，在浓硝酸中钝化不锈钢，各种类型的金属钝化系统，E，E，E，E，E，E，ecor，ia，| IC |，LGI，LGI，LGI，LGI，LGI，LGI，| IC |，ia，| IC |，EP，EP，| IC |，IA，IA，E COR，ECOR，ECOR，ECOR，(1)该在自然腐蚀状态下，金属会发生主动溶解腐蚀。只有阳极极化进入钝化区才能钝化金属。因此，它被称为阳极钝化系统，是阳极保护的适用对象。(2)两条极化曲线有三个交点，两条极化曲线有三个交点，分别位于钝化区、钝化过渡区和活性溶解区。在自然腐蚀状态下，金属可能经历主动溶解腐蚀或钝化。阴极极化电流区域将出现在测量的阳极极化曲线上。该系统也适用于阳极保护。(3)交点在稳定钝化区，金属钝化性能较强，或去极化剂氧化性能较强。在钝化电位Ep下，两个极化曲线的交点落在稳定的钝化区是令人满意的。在自然腐蚀状态下，金属可以被钝化，所以它被称为自钝化系统。(4)当去极化剂是特别强的氧化剂时，金属将在自然腐蚀状态下在过钝化区域的交叉点处被过钝化。返回，实现自钝化的方式，影响阳极极化曲线，使真正的阳极极化曲线向左、向下移动。(1)提高金属材料的钝化性能。(2)加入阳极缓蚀剂，抑制阳极反应，降低极压和极压。实现自钝化的途径，影响阴极极化曲线，使真正的阴极极化曲线向上和向右移动。(1)阴极反应更容易在金属表面进行。(2)增加溶液的氧化。2015 2015105，2023262932353841H2SO4，%测试时间360小时温度20摄氏度(根据TOMAWOB)，腐蚀速率(g/m2，h)，1.Cr18Ni82。添加0.1%Pd3。添加1.24%的CU4。添加0.1%Pt5。添加0.93% Pd、2345、111、1，铬镍不锈钢中添加阴极合金元素对腐蚀速率的影响、返回，金属钝化理论，钝化方法研究(1)电化学方法(2)分析化学方法(3)放射化学方法(4)表面物理技术(5)光学方法(6)电学方法(7)机械方法，返回，主要钝化理论简介，相膜理论(1)金属钝化的原因是：表面形成保护性固体产物膜由于氧化膜的溶解速率很小，金属的腐蚀速率降低。(2)支持成膜理论的实验事实是铁在浓硝酸中的表面钝化膜是-Fe2O3。钝化膜的厚度为25-30A0。(1)金属钝化的解释在金属表面(或表面的一部分)形成氧或含氧颗粒的吸附层，使化学结合力饱和5 V，2610，1400，696，305，120，电流密度I(毫安/cm2)，极化曲线PH2=在H2SO4中旋转铂电极上的氢离子化过程的latm，数字为电极旋转速度(rpm)。比较这两种理论，这两种理论各有优势，可以解释许多实验事实，但不能解释所有实验事实。两种理论的区别在于钝化的定义、成相膜的定义和吸附膜的定义。许多实验事实与所用的系统、实验方法和实验条件有关。尽管成膜理论和吸附理论对金属钝化的原因有不同的看法，但有两点非常重要。*钝化金属表面有固体产品膜，主要是氧化膜。*氧原子在金属表面的吸附可能是钝化过程的第一步。综述，钝化研究中的几个问题，钝化过程中的电极反应，膜离子渗透金属钝化的双极膜机理当钢在水溶液中腐蚀时，其表面通常被由水合金属氧化物或不溶性金属盐组成的微孔沉积膜所覆盖。通常，这种腐蚀沉积膜具有离子渗透性。根据优先迁移通过膜的离子的极性，沉积膜可分为阴离子选择性、阳离子选择性和双极型。阴离子选择性沉积膜可以加速膜下金属的腐蚀。阳离子选择性沉积膜对膜下金属有一定的保护作用。关于Flade电位，(1)定义在金属从被动状态到主动状态的电位衰减曲线上，对应于“平台”的电位称为Flade电位，表示为Ef。Flade电位代表金属从被动状态到主动状态的激活电位。Ef越低，金属的钝度越稳定。(2)ef与溶液的pH值之间的关系ef=ef0-kph，(flade电位的含义，如果金属钝化是由于在表面上形成氧化膜，则从被动状态到主动状态的转变是由氧化物还原引起的。那么Flade电势、钝化电势和氧化物生成平衡电势应该是相同的。关于二次钝化，如果阳极极化到钝化区域后电位继续上升，一些系统(如不锈钢(18 30%铬)在10%硫酸中)将再次出现电流下降，这称为二次钝化。110-310-610-9，-800-400040080012001600，电流密度(cm2/A)，铁阳极极化曲线和阴极电位1NH2SO4在不同酸碱度、25下的阳极极化曲线。(2)pH4缓冲溶液，25(3)pH9.3缓冲溶液，50。(4)10氢氧化钠，50，电位(mv，SHE)，EF，EF，EF，EF，考虑到活性氯离子对钝化的破坏作用，在含氯溶液中，金属钝化膜可能会局部损坏，导致点蚀。成膜理论解释：氯离子穿过膜中的微孔，与钝化膜中的金属离子相互作用，形成可溶性化合物。吸附膜理论解释：由于氯离子具有很强的吸附能力，它们相互竞争吸附，排挤掉吸附在金属