金属腐蚀学总复习

1、 金属腐蚀学总复习金属腐蚀学总复习中国石油大学材料科学与工程系中国石油大学材料科学与工程系孙建波孙建波20132013年年6 6月月2期末考试试题形式（闭卷）期末考试试题形式（闭卷）p一一. 填空题（填空题（15分，每空分，每空0.5分）分）p二二. 判断题（判断题（15分，每题分，每题1分）分）p三三. 名词解释（名词解释（10分，每题分，每题2分）分）p四四. 简答题（简答题（18分，约分，约6题）题）p五五. 综合分析题（综合分析题（12分，每题分，每题6分）分）p六六. 计算题（计算题（15分，分，2题）题）3考试时间和地点考试时间和地点u时间：时间：6月月23日（星期日）日（星期日）

2、 具体时间待定？具体时间待定？u地点：待定？地点：待定？答答 疑疑地点：工科地点：工科D503时间：时间：6月月20日日上午上午8：3011：30下午下午2：005：004Contents (selected)腐蚀热力学与动力学腐蚀热力学与动力学1腐蚀形态各论腐蚀形态各论-局部腐蚀局部腐蚀23腐蚀控制腐蚀控制4高温氧化高温氧化51.热、动力学热、动力学电化学腐蚀的热力学电化学腐蚀的热力学电极电位电极电位 平衡电极电势和非平衡电极电势平衡电极电势和非平衡电极电势aRTEEInnFa还原态氧化态热力学的热力学的不均匀性不均匀性EpH图图计算计算测量：几种常用参比电极测量：几种常用参比电极Nerns

3、tNernst方程：方程：三线、三区、氢线和氧线三线、三区、氢线和氧线主要用途及局限性主要用途及局限性 ( (趋势、产物、防护趋势、产物、防护) )G E06EpH免蚀区免蚀区, ,immunity腐蚀区腐蚀区钝化区钝化区, ,passivationH2O2金属防护的方法金属防护的方法q 阴极保护阴极保护（阴极极化、牺牲电偶）（阴极极化、牺牲电偶）q 阳极保护阳极保护（阳极极化、化学钝化）（阳极极化、化学钝化）q 调节调节pHEpH图分析推论图分析推论E-pHE-pH局限性局限性: : 介质单一介质单一, ,挂一漏万挂一漏万; ; 平衡态平衡态, ,非常态非常态; ; 途径和速率未明。途径和速

4、率未明。7思考题与习题思考题与习题(1)(1)1 何谓绝对电位、相对电位、平衡电位、标准电位及非何谓绝对电位、相对电位、平衡电位、标准电位及非平衡电位？测量电极电位的方法？平衡电位？测量电极电位的方法？2 判断腐蚀倾向性的热力学方法有哪些？判断腐蚀倾向性的热力学方法有哪些？3 试用标准电位值判断在不含强氧化剂溶液中试用标准电位值判断在不含强氧化剂溶液中 Fe 腐蚀时生成腐蚀时生成 Fe2+ 或或 Fe3+ ? Cu 腐蚀时生成腐蚀时生成 Cu+ 或或 Cu2+ ?4 什么是腐蚀原电池？分类？特点？什么是腐蚀原电池？分类？特点？5 pH-电位图中直线、点及区域代表何意义，如何用于判电位图中直线、

5、点及区域代表何意义，如何用于判断腐蚀倾向性及腐蚀产物，有何用处和不足之处。断腐蚀倾向性及腐蚀产物，有何用处和不足之处。8u 极化的概念、类型与腐蚀动力学方程极化的概念、类型与腐蚀动力学方程u 极化曲线与测量方法极化曲线与测量方法u Evans腐蚀极化图与应用腐蚀极化图与应用动力学：动力学：Ec,0Ea,0实测极化曲线与实测极化曲线与EvanEvan极化图极化图ABlg iicorrEcorr9阴极控制阴极控制阳极控制阳极控制混合控制混合控制欧姆电阻控制欧姆电阻控制a 定义：定义：aaadIdEPatancccdIdEPtanRPPEEIacaccorr极化类型、腐蚀电池与等效电路、腐蚀电流极化

6、类型、腐蚀电池与等效电路、腐蚀电流PcPaR10实测极化曲线与理想极化曲线的比较实测极化曲线与理想极化曲线的比较l腐蚀金属电极：共轭反应腐蚀金属电极：共轭反应l起点：腐蚀体系的混合电起点：腐蚀体系的混合电位位l容易直接测得，外加电流容易直接测得，外加电流l试验研究中经常采用试验研究中经常采用l理想电极：单电极反应理想电极：单电极反应l起点：电极反应的平衡电起点：电极反应的平衡电位位l难以直接测量难以直接测量l腐蚀过程理论分析腐蚀过程理论分析腐腐蚀极化图蚀极化图lgiEEc0Ea0EcorrlgicorriEEc0Ea0Ecorricorr11实测极化曲线与理想极化曲线的关系实测极化曲线与理想极

7、化曲线的关系l没有外加电流极化，金属在酸中自腐蚀没有外加电流极化，金属在酸中自腐蚀l共轭反应：共轭反应：l电量平衡时：电量平衡时：n+MMaine 2HH2cninne accorrcorriiiE，iEEc0Ea0Ecorricorrl外加电流极化时，电量平衡被破坏，阴、阳极之间的电外加电流极化时，电量平衡被破坏，阴、阳极之间的电流差值由外电流来补偿流差值由外电流来补偿l阴极极化：阴极极化：l阳极极化：阳极极化：iC= ic- iaiA= ia- ic12iC( P)= ic( M)- ia( G)cEcEcEiA( Q)= ia( N)- ic( F)aEaEaEiMGPcE0cEcorr

8、E0aEEiaiciCiNQFE0cEcorrE0aEaEiAiaicn+MMaine 2HH2cninne n+MMaine 2HH2cninne 实测极化曲线与理想极化曲线的关系实测极化曲线与理想极化曲线的关系13实测极化曲线与理想极化曲线的比较实测极化曲线与理想极化曲线的比较l当当iC= ic(体系电位达到体系电位达到Ec0)或或iA= ia (体系电位达到体系电位达到Ea0)时，时，进一步增加阴极极化电流或阳极极化电流，体系将保持进一步增加阴极极化电流或阳极极化电流，体系将保持iC= ic或或iA= ia 的关系，实测极化曲线与理想极化曲线重合的关系，实测极化曲线与理想极化曲线重合l用

9、半对数坐标作图，则可以用实测极化曲线外推出理想用半对数坐标作图，则可以用实测极化曲线外推出理想极化曲线，并计算金属腐蚀速度：塔菲尔直线外推法极化曲线，并计算金属腐蚀速度：塔菲尔直线外推法lgiEEc0Ea0EcorrlgicorriEEc0Ea0Ecorricorr14思考题与习题思考题与习题(2)(2)l（1）什么是极化？何谓电化学极化？何谓浓差极化？）什么是极化？何谓电化学极化？何谓浓差极化？l（2）如何运用腐蚀极化图解释电化学腐蚀？）如何运用腐蚀极化图解释电化学腐蚀？ l（3）发生析氢腐蚀的必要条件，影响因素和主要控制方法？）发生析氢腐蚀的必要条件，影响因素和主要控制方法？l（4）发生耗

10、氧腐蚀的必要条件）发生耗氧腐蚀的必要条件,过程特点和影响因素？过程特点和影响因素？l（5）比较析氢腐蚀和耗氧腐蚀的特点？）比较析氢腐蚀和耗氧腐蚀的特点？l（6）何谓钝化？钝化的本质是什么？发生自钝化的条件是什么？画出金）何谓钝化？钝化的本质是什么？发生自钝化的条件是什么？画出金属的钝化曲线属的钝化曲线,说明其含义？讨论影响金属钝化的主要因素？说明其含义？讨论影响金属钝化的主要因素？l（7）金属）金属Fe在在25,3%NaCl溶液中腐蚀溶液中腐蚀, 测出其腐蚀电位为测出其腐蚀电位为-0.544V(SCE),试计算电极控制程度。试计算电极控制程度。l（8）写出塔菲尔公式，并说明它适用于什么体系和什

11、么范围。）写出塔菲尔公式，并说明它适用于什么体系和什么范围。l（9）写出线性极化时的极化公式，并说明各参数的含义）写出线性极化时的极化公式，并说明各参数的含义 l（10）何为共轭反应？混合电位？）何为共轭反应？混合电位？15A1C1S2IC2IC1IA1Ige2.2.局部腐蚀局部腐蚀- -大阴极小阳极现象大阴极小阳极现象p电偶腐蚀的引申电偶腐蚀的引申p 局部腐蚀大阴极小局部腐蚀大阴极小阳极现象普遍性。阳极现象普遍性。p 力场作用下的应力力场作用下的应力集中。集中。16p 所谓所谓“闭塞电池闭塞电池”乃是由于在腐蚀体系内金属钝化膜破裂乃是由于在腐蚀体系内金属钝化膜破裂后形成的蚀坑、隙缝及裂纹等的

12、几何形状或腐蚀产物在其坑后形成的蚀坑、隙缝及裂纹等的几何形状或腐蚀产物在其坑口的覆盖而使腐蚀介质的扩散受到抑制所形成的腐蚀电池。口的覆盖而使腐蚀介质的扩散受到抑制所形成的腐蚀电池。局部腐蚀的闭塞电池效应局部腐蚀的闭塞电池效应p 诱发活性阴离子吸附诱发活性阴离子吸附p 酸化过程加速阳极自酸化过程加速阳极自催化快速溶解催化快速溶解p 促进应力存在下的耦促进应力存在下的耦合腐蚀合腐蚀p 诱发阴极析氢形成氢诱发阴极析氢形成氢损伤损伤 17应力腐蚀破裂产生的条件应力腐蚀破裂产生的条件p 敏感的材质（晶粒大小、取向、形态、相结构、缺陷等），发生敏感的材质（晶粒大小、取向、形态、相结构、缺陷等），发生SCC

13、SCC的主要材料是合金，的主要材料是合金，纯金属极少发生纯金属极少发生。p 特定环境（介质成分、浓度、杂质、温度），敏感材质必须在特特定环境（介质成分、浓度、杂质、温度），敏感材质必须在特定腐蚀介质才能发生定腐蚀介质才能发生SCCSCC，例如铜合金，例如铜合金- -氨；碳钢氨；碳钢-NO-NO3 3- -/ /热热NaOHNaOH；奥；奥氏体不锈钢氏体不锈钢- -ClCl- -。p 足够的拉应力（超过某极限值）。引起足够的拉应力（超过某极限值）。引起SCCSCC的应力有：的应力有： 工作应力（工况载荷）工作应力（工况载荷） 残余应力（制造加工过程内部应力）残余应力（制造加工过程内部应力） 热应

14、力（温差引起的应力）热应力（温差引起的应力） 腐蚀产物体积效应产生的应力腐蚀产物体积效应产生的应力 结构应力（安装及装配过程引起的应力）结构应力（安装及装配过程引起的应力） 80% 80%18p 氢脆机理氢脆机理由于由于H H扩散到金属中以固溶态存在或生成氢化物而导致材料变脆断裂的现象。第一类扩散到金属中以固溶态存在或生成氢化物而导致材料变脆断裂的现象。第一类氢脆的敏感性随应变速率的增加而增高。材料在加载之前内部已存在某种氢脆源；氢脆的敏感性随应变速率的增加而增高。材料在加载之前内部已存在某种氢脆源；第二类氢脆的敏感性随应变速率的增加而降低，在材料加载前不存在裂纹源，在应第二类氢脆的敏感性随应

15、变速率的增加而降低，在材料加载前不存在裂纹源，在应力作用下与氢作用逐步形成裂纹源，最后导致断裂。力作用下与氢作用逐步形成裂纹源，最后导致断裂。p 氢鼓泡机理氢鼓泡机理过饱和的氢原子在缺陷位置析出，形成氢分子，在局部区域造成高过饱和的氢原子在缺陷位置析出，形成氢分子，在局部区域造成高H H压。氢浓度达到压。氢浓度达到某个临界值时，可以诱发裂纹。在氢源源不断向裂纹中提供某个临界值时，可以诱发裂纹。在氢源源不断向裂纹中提供H H2 2的情况下，裂纹或缺的情况下，裂纹或缺陷中氢压不断增大以至形成陷中氢压不断增大以至形成“鼓泡鼓泡”，并促进裂纹进一步扩展。，并促进裂纹进一步扩展。p 氢腐蚀机理氢腐蚀机理

16、在高温高压下，在高温高压下，H H进入金属，发生合金组分与进入金属，发生合金组分与H H的化学反应，生成氢化物等，导致合的化学反应，生成氢化物等，导致合金强度下降，发生沿晶界开裂。如脱氧、碳。金强度下降，发生沿晶界开裂。如脱氧、碳。氢损伤机理氢损伤机理19思考题与习题思考题与习题(3)(3)（1）什么是电偶腐蚀？用混合电位理论阐述其基本原理。影响电偶腐蚀的）什么是电偶腐蚀？用混合电位理论阐述其基本原理。影响电偶腐蚀的主要因素是什么？主要因素是什么？（2）点腐蚀产生的条件和诱发因素是什么？衡量材料耐点腐蚀性能好坏的）点腐蚀产生的条件和诱发因素是什么？衡量材料耐点腐蚀性能好坏的电化学指标有哪些？电

17、化学指标有哪些？（3）简述）简述点腐蚀机理及防止措施点腐蚀机理及防止措施？（4）阐述缝隙腐蚀、晶间腐蚀的作用机理和影响因素？）阐述缝隙腐蚀、晶间腐蚀的作用机理和影响因素？（5）在在阴极氧的扩散控制下，发生电偶腐蚀的两金属面积比对腐蚀的影响阴极氧的扩散控制下，发生电偶腐蚀的两金属面积比对腐蚀的影响如何？如何？尝试导出电偶腐蚀效应与面积比关系尝试导出电偶腐蚀效应与面积比关系。（6）应力腐蚀开裂有哪些特征？）应力腐蚀开裂有哪些特征？（7）氢损伤（氢脆）？机理、分类？）氢损伤（氢脆）？机理、分类？203. 3. 金属高温氧化金属高温氧化22,22,22,022,0,0,0ln1ln2222222222

18、2MOOMGppMOOMGppMOOMGppppRTGpaaaKKRTGGMOOMeOOeOOeOOOeOOoMMOp 高温氧化的可能性与方向性高温氧化的可能性与方向性p 金属氧化物的高温稳定性金属氧化物的高温稳定性 一定温度下，蒸气压越小，氧化物越稳定。易挥发，则无保护作用。一定温度下，蒸气压越小，氧化物越稳定。易挥发，则无保护作用。 金属和金属氧化物熔点越高越稳定；金属和金属氧化物熔点越高越稳定； 多元氧化物避免形成低熔共晶。多元氧化物避免形成低熔共晶。21 金属氧化物的结构与性质金属氧化物的结构与性质p 金属氧化物结构类型金属氧化物结构类型p 金属氧化物膜的晶体结构金属氧化物膜的晶体结构

19、p 金属氧化膜的完整性与保护性金属氧化膜的完整性与保护性 离子导体型氧化物离子导体型氧化物 间隙型氧化物间隙型氧化物u 半导体型氧化物半导体型氧化物 薄膜完整性（薄膜完整性（PBRPBR推导计算）推导计算） 薄膜保护性影响因素薄膜保护性影响因素 阳离子导体（阳离子导体（FrenkelFrenkel型缺陷，型缺陷，AgClAgCl ） 阴离子导体（反阴离子导体（反FrenkelFrenkel型缺陷，型缺陷，PbClPbCl2 2 ） 混合混合离子导体（离子导体（SchottkySchottky型缺陷，型缺陷，NaCl ） 金属间化合物（反金属间化合物（反SchottkySchottky型缺陷）型

20、缺陷）22氧化膜的完整性与保护性影响因素氧化膜的完整性与保护性影响因素p 膜的完整性膜的完整性 PBR应该在应该在1-2之间；之间；p 膜的致密性膜的致密性 组织致密，金属与组织致密，金属与O2-离子扩散系数小，电导率低；离子扩散系数小，电导率低；p 膜的稳定性；膜的稳定性；p 膜与基体的附着性；膜与基体的附着性；p 薄膜与基体的膨胀系数越接近越好；薄膜与基体的膨胀系数越接近越好；p 薄膜的应力要小，以免造成薄膜的机械损伤。薄膜的应力要小，以免造成薄膜的机械损伤。OXMMOXnAMVVratioPB:23 氧化动力学与机理氧化动力学与机理p 动力学测量方法动力学测量方法p 氧化的动力学规律氧化

21、的动力学规律p 氧化机理介绍氧化机理介绍 氧化速度的参量表征（金属消耗量、氧的消耗量、生成氧化物的量）氧化速度的参量表征（金属消耗量、氧的消耗量、生成氧化物的量） 氧化速度测定方法（质量法：连续氧化速度测定方法（质量法：连续/ /不连续称重，热天平；容量法；不连续称重，热天平；容量法；压力法）压力法） 氧化膜生长速率表示方法（氧化膜生长速率表示方法（W-y W-y 关系推导）关系推导） 直线规律（直线规律（rectilinearrectilinear） 抛物线规律抛物线规律 (parabolic)(parabolic) 立方规律立方规律 (cubic)(cubic) 正正/ /反对数规律反对数

22、规律 (logarithmic)(logarithmic) 循环氧化动力学循环氧化动力学24 WagnerWagner理论理论电化学模型：电化学模型：2222:21:221:2AnodeMMeCathodeOeOOverallMOMOCtkCtnFnnMEknyynFnnMEkndtdyykSnnEnREInFSIMdtdyMSdynFIdtkSnnnynnnkSykSnnykSnyRRRpaceaceaceaceaceaceei)(21)()()()11()(225由速度常数可对氧化过程分析如下：由速度常数可对氧化过程分析如下：p 当金属的氧化反应的当金属的氧化反应的G0，即，即K=0时，为

23、平衡态，金属不能时，为平衡态，金属不能进行氧化，即不会生成氧化膜。当进行氧化，即不会生成氧化膜。当G为负值时，则为负值时，则K随随E的增大而的增大而增加，说明氧化速度有增大的可能性；增加，说明氧化速度有增大的可能性；p 当氧化膜的当氧化膜的值愈大，则值愈大，则Kp值愈大，金属的氧化速度愈大；反值愈大，金属的氧化速度愈大；反之之值愈小，值愈小，Kp值愈小，膜生长速度愈大；若生成的氧化物是绝缘值愈小，膜生长速度愈大；若生成的氧化物是绝缘的，则氧化过程中止。这是耐热合金的理论依据之一，说明通过加的，则氧化过程中止。这是耐热合金的理论依据之一，说明通过加入高电阻（低比电导）的氧化物，可显著提高合金的耐

24、热性；入高电阻（低比电导）的氧化物，可显著提高合金的耐热性；p当当n ne e= =n na a+ +n nc c时，时，n ne e（n na a+ +n nc c）的值最大，此时的值最大，此时也最大。根据氧化膜也最大。根据氧化膜中电子或离子迁移倾向的大小，加入适当的合金元素，减少电子或中电子或离子迁移倾向的大小，加入适当的合金元素，减少电子或离子的迁移速度，从而提高合金的抗氧化性。离子的迁移速度，从而提高合金的抗氧化性。p 通常半导体型氧化膜中，电子导电比离子导电高通常半导体型氧化膜中，电子导电比离子导电高10001000倍。离子倍。离子迁移率是金属氧化的控制步骤。迁移率是金属氧化的控制步

25、骤。 WagnerWagner理论分析理论分析26提高合金抗氧化的可能途径提高合金抗氧化的可能途径p 通过选择性氧化生成优异通过选择性氧化生成优异的保护膜的保护膜p 生成尖晶石结构氧化膜生成尖晶石结构氧化膜p 减小氧化物的晶格缺陷浓减小氧化物的晶格缺陷浓度，降低离子的扩散速度度，降低离子的扩散速度p 增强氧化膜与基体金属的增强氧化膜与基体金属的附着力（稀土元素附着力（稀土元素Y Y、LaLa、CeCe等）等）合金元素与氧亲和力必须大于基体与氧的合金元素与氧亲和力必须大于基体与氧的 合金元素比基体离子半径小，易于表面合金元素比基体离子半径小，易于表面扩散形成连续致密的保护膜扩散形成连续致密的保护

26、膜 在极易产生扩散的温度下加热在极易产生扩散的温度下加热 尖晶石的熔点要高尖晶石的熔点要高 蒸气压要低蒸气压要低 离子扩散速度小离子扩散速度小HauffeHauffe原子价规律原子价规律 n n型半导体：掺杂高价金属型半导体：掺杂高价金属 p p型半导体：型半导体：掺杂低价金属掺杂低价金属27Wagner-Wagner-HauffeHauffe半导体价法则：半导体价法则：p 对于电子导体氧化物，在对于电子导体氧化物，在n n型半导体中，如型半导体中，如果添加的外来阳离子的价态高于生成氧化物的果添加的外来阳离子的价态高于生成氧化物的基体金属的价态，则离子缺陷的浓度降低。基体金属的价态，则离子缺陷

27、的浓度降低。p如果添加的外来阳离子的价态低于生成氧化如果添加的外来阳离子的价态低于生成氧化物的基体金属的价态，则离子缺陷的浓度增加。物的基体金属的价态，则离子缺陷的浓度增加。p在在p型半导体中则相反。型半导体中则相反。28思考题与习题思考题与习题(4)(4)（1）如何判断高温下氧化膜的稳定性？）如何判断高温下氧化膜的稳定性？（2）决定金属氧化膜完整性的条件是什么？薄膜的保护性取决于哪决定金属氧化膜完整性的条件是什么？薄膜的保护性取决于哪些重要因素？些重要因素？（3）提高合金抗氧化性能的途径有哪些？）提高合金抗氧化性能的途径有哪些？294.1 阴极保护基本原理阴极保护基本原理 阴极保护原理、方法

28、与基本参数阴极保护原理、方法与基本参数4.2 牺牲阳极阴极保护技术牺牲阳极阴极保护技术4.3 外加电流阴极保护技术外加电流阴极保护技术4.4 阳极保护原理与主要参数阳极保护原理与主要参数4.4.腐蚀控制腐蚀控制- -电化学保护基本原理电化学保护基本原理301.1.阴极保护阴极保护( (cathodiccathodic protection): protection): 对被保护的金属施加电流，通过阴极极化使其电极电位负移对被保护的金属施加电流，通过阴极极化使其电极电位负移至金属的平衡电位，从而抑阻金属腐蚀的保护方法。至金属的平衡电位，从而抑阻金属腐蚀的保护方法。有有2 2种类种类型型：牺牲阳极

29、：牺牲阳极( (sacrificial anode)和外加电流和外加电流( (impressed current) )保护法。保护法。 2.2.阳极保护阳极保护(anodic protection):(anodic protection): 通过对被保护结构物施加阳极性电流，在金属表面形成一层通过对被保护结构物施加阳极性电流，在金属表面形成一层保护性钝化膜，从而使金属处于钝性状态而对金属实现有效控保护性钝化膜，从而使金属处于钝性状态而对金属实现有效控制的一种防腐蚀技术。制的一种防腐蚀技术。前提：前提：具有活化具有活化- -钝化转变的金属钝化转变的金属/ /介质介质体系。体系。基本概念基本概念:

30、314.2 极化曲线和极化曲线和Evan极化图方面：极化图方面：(外加电流保护原理外加电流保护原理)阳极极化？阳极极化？阴极极化阴极极化F阴极极化阴极极化: SCD: SCD随着外加电流增大随着外加电流增大, ,阳极电阳极电位下降位下降, ,E Ecorrcorr E Ee,Ae,A, ,当当 E E = = E Ee,Ae,A, ,腐蚀终止腐蚀终止, ,对对应最小阴极保护电流应最小阴极保护电流E EeAeAD Di外加外加u 对被保护的金属施加电流，通过阴极极化使其电极电对被保护的金属施加电流，通过阴极极化使其电极电位负移至金属的平衡电位。位负移至金属的平衡电位。324.3 极化图：极化图：

31、 牺牲阳极阴极保护牺牲阳极阴极保护-基本原理基本原理EBEAEA,corriA,corrEB,corriB,corrEAB,corriAB,corri1i2p 组成电偶组成电偶ABAB: :E EABABEEA A, A, A为阴极极化为阴极极化;i;i1 1 i iA,corrA,corr, , 腐蚀降低。腐蚀降低。E EB BE i iB,corrB,corr, ,腐蚀加剧。腐蚀加剧。p 电位较正的金属电位较正的金属A(A(阴极阴极) )电位较负的金属电位较负的金属B(B(牺牲阳极牺牲阳极) )AB偶合偶合前前 后后33 阳极保护原理与基本参数阳极保护原理与基本参数q 阳极保护是使金属建立

32、稳定钝性状态的一种腐蚀控制方法；阳极保护阳极保护是使金属建立稳定钝性状态的一种腐蚀控制方法；阳极保护技术是以金属钝性的生成和维持为基础。技术是以金属钝性的生成和维持为基础。阳极极化阳极极化?阴极阴极极化极化34（1 1）致钝电流密度致钝电流密度icr与致钝电位与致钝电位Ecr：是在给定环境条件下使金属发生钝化所需的最小电流密度是在给定环境条件下使金属发生钝化所需的最小电流密度。致钝电流密度较小的体系较易钝化，而致钝电流密度较大。致钝电流密度较小的体系较易钝化，而致钝电流密度较大的体系则较难钝化。的体系则较难钝化。（2 2）维钝电流密度维钝电流密度ip：是金属在给定环境条件下维持钝：是金属在给定

33、环境条件下维持钝化状态所需的电流密度。化状态所需的电流密度。 ip小的小的体系金属腐蚀速率小，电体系金属腐蚀速率小，电耗低。耗低。（3 3）稳定钝化区的电位范围稳定钝化区的电位范围指过渡区与钝化区之间的电位范围。稳定钝化区的电位范指过渡区与钝化区之间的电位范围。稳定钝化区的电位范围越宽，阳极保护的安全性越高。围越宽，阳极保护的安全性越高。4.4.1 阳极保护基本参数阳极保护基本参数35均属于电化学保护，适用于电解质溶液中连续液相部分均属于电化学保护，适用于电解质溶液中连续液相部分的保护：的保护：（1 1）任何金属在电解质溶液中都可实施阴极保护任何金属在电解质溶液中都可实施阴极保护（少数（少数有

34、负保护效应者除外）；阳极保护则只适用于能实现阳极有负保护效应者除外）；阳极保护则只适用于能实现阳极钝化的体系，否则会加速腐蚀。钝化的体系，否则会加速腐蚀。（2 2）阴极保护时，如果控制合适，甚至可以完全抑制腐）阴极保护时，如果控制合适，甚至可以完全抑制腐蚀，蚀，极化电流的大小不反映金属的腐蚀速度的大小极化电流的大小不反映金属的腐蚀速度的大小。阳极。阳极保护时需先用大电流建立钝态，而后用小电流维持钝态，保护时需先用大电流建立钝态，而后用小电流维持钝态，维钝电流密度大体相当于金属的腐蚀速率。维钝电流密度大体相当于金属的腐蚀速率。（3 3）阴极保护时，电位的偏移只会影响保护效果，不会）阴极保护时，电位的偏移只会影响保护效果，不会加速腐蚀（自钝化体系除外），而加速腐蚀（自钝化体系除外），而阳极保护时，若电位偏阳极保护时，若电位偏离钝化区，则会加速腐蚀离钝化区，则会加速腐蚀。小结小结 阳极保护和阴极保护比较：阳极保护和阴极