腐蚀与防护》倮程饼缟—一-北京科技大学腐蚀中心坯境损彷评佑与控制研究室 第二章腐蚀电化学理论基础 21电化学腐蚀与腐蚀电池 22电化学腐蚀热力学 23电化学腐蚀动力学 24析氢腐蚀和吸氧腐蚀 25金属的钝化 社京科学 2 Unversity of Science Technology Beina 11111a
2 《腐蚀与防护》课程讲稿——北京科技大学腐蚀中心环境损伤评估与控制研究室 2.1 电化学腐蚀与腐蚀电池 2.2 电化学腐蚀热力学 2.3 电化学腐蚀动力学 2.4 析氢腐蚀和吸氧腐蚀 析氢腐蚀和吸氧腐蚀 2.5 金属的钝化 第二章 腐蚀电化学理论基础
腐蚀与防护》倮程饼缟—一-北京科技大学腐蚀中心坯境损彷评佑与控制研究室 241腐蚀电池的电极过程 腐蚀的阳极过程 金属作为阳极发生氧化反应的溶解过程 外电流作用下的强制溶解 自发性阳极溶解 主要步骤 金属原子离开晶格转为表面吸附原子 M(晶格)→M(吸附) ·表面吸附原子越过双电层进行放电,变为金属离子,并形成水 合离子 M(吸附)→(Mm)+ne (M叶)+mHO→(M+)mH2O ·金属水合离子从双电层的溶液一侧向溶液本体迁移 社京科技总反应:Mm,ne+mHO→MmH1O+nem 3 Unversity of Science Technology Beina 11111a
3 《腐蚀与防护》课程讲稿——北京科技大学腐蚀中心环境损伤评估与控制研究室 • 腐蚀的阳极过程 – 金属作为阳极发生氧化反应的溶解过程 • 外电流作用下的强制溶解 • 自发性阳极溶解 – 主要步骤 • 金属原子离开晶格转为表面吸附原子 M（晶格）→ M（吸附） • 表面吸附原子越过双电层进行放电，变为金属离子，并形成水 合离子 M（吸附） →（Mn+）+ n e （Mn+）+ mH2O →（Mn+）· mH2O • 金属水合离子从双电层的溶液一侧向溶液本体迁移 总反应：Mn+ · n e + mH2O →Mn+·mH2O + n e 2.4.1 腐蚀电池的电极过程
腐蚀与防护》倮程饼缟—一-北京科技大学腐蚀中心坯境损彷评佑与控制研究室 241腐蚀电池的电极过程 ·腐蚀的阴极过程 溶液中各种去极化剂,在阴极上发生还原反应 最常见 主要类型: 阳离子的还原反应 氢离子还原反应:2H+2e→H 贵金属离子沉积:Cu-2+2e→Cu ·高价金属离子变为低价:Fe3+e→Fe2 中性分子的还原反应:O2+2HO+4e+4OH 阴离子的还原反应:Cr,O2+14H6e+2Cr3+7HO 有机化合物的还原反应:R+2e+2H→RH 社京科学 4 Unversity of Science Technology Beina 11111a
4 《腐蚀与防护》课程讲稿——北京科技大学腐蚀中心环境损伤评估与控制研究室 2.4.1 腐蚀电池的电极过程 • 腐蚀的阴极过程 – 溶液中各种去极化剂，在阴极上发生还原反应 • 主要类型： – 阳离子的还原反应 • 氢离子还原反应：2H++2e→H2 • 贵金属离子沉积：Cu2++2e →Cu • 高价金属离子变为低价：Fe3++e →Fe2+ – 中性分子的还原反应：O2 + 2H2O + 4e →4OH- – 阴离子的还原反应：Cr2O72- + 14H+ + 6 e →2Cr3+ + 7H2O – 有机化合物的还原反应：R + 2 e + 2H+ →RH 最常见
腐蚀与防护》倮程饼缟—一-北京科技大学腐蚀中心坯境损彷评佑与控制研究室 2.4.2析氢腐蚀 (1)析氢腐蚀的必要条件 (2)析氢反应步骤 (3)析氢过电位 (4)析氢腐蚀的控制过程 (5)减小析氢腐蚀的途径 社京科学 uneo Unversity of Science Technology Beina 11111a
5 《腐蚀与防护》课程讲稿——北京科技大学腐蚀中心环境损伤评估与控制研究室 （1）析氢腐蚀的必要条件 （2）析氢反应步骤 （3）析氢过电位 （4）析氢腐蚀的控制过程 （5）减小析氢腐蚀的途径 2.4.2 析氢腐蚀
腐蚀与防护》倮程饼缟—一-北京科技大学腐蚀中心坯境损彷评佑与控制研究室 析氢腐蚀的必要条件 析氢腐蚀: 以氢离子还原反应为阴极过程的金属腐蚀 必要条件 金属的电极电位低于氢离子还原反应的电位: MH E:析氢电位 等于氢的平衡电位En与析氢过电位7m之差 E H=10.H=H 社京科学 mnen 6 Unversity of Science Technology Beina 11111a
6 《腐蚀与防护》课程讲稿——北京科技大学腐蚀中心环境损伤评估与控制研究室 析氢腐蚀的必要条件 • 析氢腐蚀: 以氢离子还原反应为阴极过程的金属腐蚀 • 必要条件: 金属的电极电位低于氢离子还原反应的电位： EM < EH • EH：析氢电位 等于氢的平衡电位E0,H与析氢过电位ηH 之差 E E H = 0,H H −η