§2.1材料设备的腐蚀与防护 (4)氢去极化和氧去极化腐蚀 电化学腐蚀中金属的阳极溶解与介质中氧化剂的还原是一对共轭反应 促进或抑制阴极过程,便可以促进或抑制金属的阳极溶解。 ①氢去极化腐蚀:以氢离子还原反应为阴极过程的腐蚀称为氢去极化腐 蚀,简称析氢腐蚀。显然,只有当金属的电极电位较氢电极的平衡电位 为负时,才有可能发生析氢腐蚀。 氢去极化过程包括以下几个步骤: a.水化氢离子脱水H+nH2O→)H++nH2O b.形成吸附氢原子H++M(e)→MH (电化学步骤) c.吸附氢原子脱附MH+MH→H2+2M(脱附步骤) d.氢分子形成气泡,从表面逸出。 迟缓放电理论认为控制反应速度的步骤是放电,而复合理论认为,放电 速度很快,控制反应的速度地复合成氢分子的这一步
§2.1材料设备的腐蚀与防护 （4）氢去极化和氧去极化腐蚀 电化学腐蚀中金属的阳极溶解与介质中氧化剂的还原是一对共轭反应。 促进或抑制阴极过程，便可以促进或抑制金属的阳极溶解。 ①氢去极化腐蚀：以氢离子还原反应为阴极过程的腐蚀称为氢去极化腐 蚀，简称析氢腐蚀。显然，只有当金属的电极电位较氢电极的平衡电位 为负时，才有可能发生析氢腐蚀。 氢去极化过程包括以下几个步骤： a. 水化氢离子脱水 H＋·nH2O→H＋＋nH2O b. 形成吸附氢原子 H＋＋M(e)→MH （电化学步骤） c. 吸附氢原子脱附 MH＋MH→H2＋2M （脱附步骤） d. 氢分子形成气泡，从表面逸出。 迟缓放电理论认为控制反应速度的步骤是放电，而复合理论认为，放电 速度很快，控制反应的速度地复合成氢分子的这一步
§2.1材料设备的腐蚀与防护 影响氢去极化腐蚀的主要因素 金属材料的性状:金属材料的本质、表面状态及金属阴极相杂质都会 影响到金属的氢去极化腐蚀。材料与表面状态不同其氢过电位值不同 氢过电位值愈大,氢去极化腐蚀速度愈小,反之亦然。若杂质相的氢过 电位很小,就会加速金属的腐蚀 pH值减小,氢离子浓度增大,氢电极电位变得更正,加速金属的腐蚀 阴极区的面积增加,氢过电位减小,阴极极化率降低,析氢反应加快, 从而导致腐蚀速度增大。 温度升高也使氢过电位减小,而且温度升高,阳极反应和阴极反应都 将加快,所以腐蚀速度随温度的升高而增大
§2.1材料设备的腐蚀与防护 影响氢去极化腐蚀的主要因素 金属材料的性状：金属材料的本质、表面状态及金属阴极相杂质都会 影响到金属的氢去极化腐蚀。材料与表面状态不同其氢过电位值不同， 氢过电位值愈大，氢去极化腐蚀速度愈小，反之亦然。若杂质相的氢过 电位很小，就会加速金属的腐蚀。 pH值减小，氢离子浓度增大，氢电极电位变得更正，加速金属的腐蚀 阴极区的面积增加，氢过电位减小，阴极极化率降低，析氢反应加快， 从而导致腐蚀速度增大。 温度升高也使氢过电位减小，而且温度升高，阳极反应和阴极反应都 将加快，所以腐蚀速度随温度的升高而增大
②氧去极化腐蚀:在中性和碱性溶液中,由于氢离子的浓度较低, 位 负 属 是材设备的吗场 往不是析氢 氧分子 这类腐蚀 称为氧去 腐蚀 简称吸氧腐蚀 只有当金属的电极电 位较氧电极的平衡电位为负时,才有可能发生吸氧腐蚀。 氧去极化过程有以下几个步骤组成: a氧通过气/液界面传质,由空气进入溶液 b.溶解氧通过对流扩散均布在溶液中; c.氧以扩散方式通过电极表面的扩散层,到达金属的表面 d.氧在金属表面进行还原反应
§2.1材料设备的腐蚀与防护 ② 氧去极化腐蚀: 在中性和碱性溶液中，由于氢离子的浓度较低， 析氢反应的电位较负，一般金属腐蚀过程的阴极反应往往不是析氢 反应，而是溶液中的氧的还原反应，此时腐蚀去极化剂是氧分子。 这类腐蚀称为氧去极化腐蚀，简称吸氧腐蚀。只有当金属的电极电 位较氧电极的平衡电位为负时，才有可能发生吸氧腐蚀。 氧去极化过程有以下几个步骤组成： a. 氧通过气/液界面传质，由空气进入溶液； b. 溶解氧通过对流扩散均布在溶液中； c. 氧以扩散方式通过电极表面的扩散层，到达金属的表面； d. 氧在金属表面进行还原反应
§2.1材料设备的腐蚀与防护 影响氧去极化腐蚀的主要因素 阳极材料电极电位降低则氧去极化腐蚀的速度增大。 溶解氧浓度增大,氧去极化腐蚀速度随之增大。但当溶解氧浓度提高 到使腐蚀电流密度达到该金属的临界钝化电流密度时,金属将由活化溶 解态向钝化态转化,其腐蚀速度就会显著降低。 溶液流速越大,腐蚀速度也就越大。但当流速增大到氧的还原反应不 再受浓差极化控制时,腐蚀速度便与流速无关。对于可钝化金属,金属 便转入钝态 盐浓度的增大,溶液的电导率增大,腐蚀速度将有所提高。但当盐浓 度高到一定程度后,腐蚀速度反而会随盐浓度的提高而减慢 温度升高氧的扩散和电极反应速度加快,因此在一定温度范围内,随 温度升高腐蚀速度加快。但温度升高又会降低氧的溶解度(敞口系统), 使金属的腐蚀速度减小
§2.1材料设备的腐蚀与防护 影响氧去极化腐蚀的主要因素： 阳极材料电极电位降低则氧去极化腐蚀的速度增大。 溶解氧浓度增大，氧去极化腐蚀速度随之增大。但当溶解氧浓度提高 到使腐蚀电流密度达到该金属的临界钝化电流密度时，金属将由活化溶 解态向钝化态转化，其腐蚀速度就会显著降低。 溶液流速越大，腐蚀速度也就越大。但当流速增大到氧的还原反应不 再受浓差极化控制时，腐蚀速度便与流速无关。对于可钝化金属，金属 便转入钝态。 盐浓度的增大，溶液的电导率增大，腐蚀速度将有所提高。但当盐浓 度高到一定程度后，腐蚀速度反而会随盐浓度的提高而减慢。 温度升高氧的扩散和电极反应速度加快，因此在一定温度范围内，随 温度升高腐蚀速度加快。但温度升高又会降低氧的溶解度（敞口系统）， 使金属的腐蚀速度减小
§2.1材料设备的腐蚀与防护 3、金属腐蚀破坏的形态 全面腐蚀 电偶腐蚀 小孔腐蚀 按形态分局部腐蚀缝隙腐蚀 晶间腐蚀 选择腐蚀 (1)全面腐蚀 腐蚀分布在整个金属表面,结果使金属构件截面尺寸减小,直至完全破 坏。纯金属及成分组织均匀的合金在均匀的介质环境中表现出该类腐蚀 形态。 (2)局部腐蚀 腐蚀集中在金属表面局部地区,而其它大部分表面几乎不腐蚀,称为局 部腐蚀
§2.1材料设备的腐蚀与防护 3、金属腐蚀破坏的形态 （1）全面腐蚀 腐蚀分布在整个金属表面，结果使金属构件截面尺寸减小，直至完全破 坏。纯金属及成分组织均匀的合金在均匀的介质环境中表现出该类腐蚀 形态。 （2）局部腐蚀 腐蚀集中在金属表面局部地区，而其它大部分表面几乎不腐蚀，称为局 部腐蚀。 选择腐蚀 晶间腐蚀 缝隙腐蚀 小孔腐蚀 电偶腐蚀 局部腐蚀 全面腐蚀 按形态分类