第二炮兵工程学院：《大学化学（工程化学基础）》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十五讲 金属腐蚀与防腐——金属的腐蚀

5.1金属的腐蚀 对于工程技术而言,金属的腐蚀与防护是一个 重要问题,据统计,全世界每年由于腐蚀而遭受破坏 报废的金属设备和材料的重量约为金属年产量的 20~30%! 其中还未计算由此引起的间接损失,如设备出事故、 人员伤亡、停工停产等等⑧

5.1金属的腐蚀 对于工程技术而言, 金属的腐蚀与防护是一个 重要问题，据统计，全世界每年由于腐蚀而遭受破坏 报废的金属设备和材料的重量约为金属年产量的 20~30%！ 其中还未计算由此引起的间接损失，如 设备出事故、 人员伤亡、停工停产等等 

金属蚀与防护 金属的周便「化学 电化学 覆盖保护层法 金属的防护了阴极保护法 缓蚀剂法

化学腐蚀 定义:金属与周围介质直接发生氧化还原反应,不发 生电流,单纯由化学作用而引起的腐蚀; 发生场所:非电解质溶液中或千燥的气体中,如干燥 空气中的02,H2S,S02,C2等物质与电气、机械设备 中的金属接触时,在金属表面生成相应的氧化物、硫 化物、氯化物等 影响因素:温度,湿度,金属性质 氢脆:钢铁与水蒸气反应,形成脱碳层,致使腐蚀反 应产生的氢气进入钢铁内部使之变脆的现象

一、化学腐蚀 定义：金属与周围介质直接发生氧化还原反应，不发 生电流，单纯由化学作用而引起的腐蚀； 发生场所：非电解质溶液中或干燥的气体中，如干燥 空气中的O2，H2S，SO2，Cl2等物质与电气、机械设备 中的金属接触时，在金属表面生成相应的氧化物、硫 化物、氯化物等。 影响因素：温度，湿度，金属性质。 氢脆：钢铁与水蒸气反应，形成脱碳层，致使腐蚀反 应产生的氢气进入钢铁内部使之变脆的现象

二、电化学腐蚀 定义:金属与周围介质形成原电池引起电流而发生电化学 作用引起的腐蚀称为电化学腐蚀。 发生场所:电解质溶液中,如铜片放入海水中而引起腐 蚀,钢筋受到酸雨的腐蚀等 原理:电化学腐蚀与原电池作用在原理上没有本质区别。 通常把腐蚀中的原电池称为腐蚀电池,习惯上把腐蚀电池中 发生氧化(即失电子)反应的电极称为阳极,一般电极电势 小的电对还原态易失电子,越小越易失电子;把发生还原 (即得电子)反应的电极称为阴极,一般电极电势大的电对 氧化态易得电子,越大越易得电子

二、电化学腐蚀 定义：金属与周围介质形成原电池引起电流而发生电化学 作用引起的腐蚀称为电化学腐蚀。 发生场所：电解质溶液中，如铜片放入海水中而引起腐 蚀，钢筋受到酸雨的腐蚀等。 原理：电化学腐蚀与原电池作用在原理上没有本质区别。 通常把腐蚀中的原电池称为腐蚀电池，习惯上把腐蚀电池中 发生氧化（即失电子）反应的电极称为阳极，一般电极电势 小的电对还原态易失电子，越小越易失电子；把发生还原 （即得电子）反应的电极称为阴极，一般电极电势大的电对 氧化态易得电子，越大越易得电子

不同金属接触或同一金属的同部 位有差异(含杂质),在解质溶 学腐独 液中就构成腐蚀电池 E较低的作阳极而嵱解产生腐蚀 析氫腐蚀 电化学腐蚀〈吸氧腐蚀 氧浓差腐蚀

1电化学腐蚀的极化作用 平衡电势·没有静电流(也可理解为有无限缓慢微电流) 通过时的电极电势称为; 电极的极化:因为有电流通过电极而使电极电势偏离 原来的平衡电极电势值的现象; 电极极化:阳极极化和阴极极化; 阴理 腐蚀电池 明实 阴 的极化曲 }E实际E厘论 线 阳实 阳理 0平衡0时

1.电化学腐蚀的极化作用 平衡电势：没有静电流（也可理解为有无限缓慢微电流） 通过时的电极电势称为； 电极的极化：因为有电流通过电极而使电极电势偏离 原来的平衡电极电势值的现象； 电极极化：阳极极化和阴极极化； 阴实 I=0 平衡 I≠0时 阴 阳 阳实 阴理 阳理 E实际 E理论 腐蚀电池 的极化曲 线：

极化的分类与原因 1.浓差极化:由于离于扩散速率比离 子在电极上的放电速率慢所引起的; 2.电化学极化:为电化学反应,如离 子的放电、原子结合为分子、水化离子脱 水等的速率比电流速率慢所引起的; 3电阻极化:由于当电流通过电极时, 在电极表面上形成氧化膜或一些其他物质 引起的

极化的分类与原因： 1.浓差极化：由于离于扩散速率比离 子在电极上的放电速率慢所引起的； 2.电化学极化： 为电化学反应，如离 子的放电、原子结合为分子、水化离子脱 水等的速率比电流速率慢所引起的； 3.电阻极化：由于当电流通过电极时， 在电极表面上形成氧化膜或一些其他物质 引起的

条件:P<7酸性缺氧介质中。 析 阳极:Fe、Fe2+2e Fe2+20H-Fe(oH)2 阴极:2H+2e=2H2↑析氢腐蚀sw 蚀 总反应:Fe+2H20=Fe(OH)2+H2 +OL_0203 xH20

2.析氢腐蚀 析氢腐蚀.swf

条件:中性或弱酸性氧充足介质中。 阳极:Fe=Fe2+2e 阴极:2H20H02+4e=40H 总反应:2Fe+02+2H20=2Fe(0H) +0 e203 XH 20

3.吸氧腐蚀

条件:金属与含氧量不同 的液体接触 浓反应: 差 2H20+02+4e、40H 腐E(020H)=E7020H)+ 蚀 0.0592{P(02)/P Ic(OH)/ce]

4.氧浓差极化