腐蚀过程的极化曲线分析
极化曲线在电化学腐蚀中的应用
极化曲线在电化学腐蚀中的应用娄浩(班级：材料化学13-1 学号：9)关键词：电化学腐蚀；极化；极化曲线；极化腐蚀图据工业发达国家统计，每年由于腐蚀造成的损失约占国民生产总值的l～4％，世界钢铁年产量约有十分之一因腐蚀而报废，因此研究金属腐蚀对于国民经济发展和能源的合理利用具有重大意义。
其中电化学腐蚀是金属腐蚀的一种最普遍的形式。
论文分析了电化学腐蚀的机理以及极化曲线的理论基础。
利用测量极化曲线的方法，研究金属腐蚀过程，已经得到广泛的应用。
1.金属腐蚀的电化学原理金属腐蚀学是研究金属材料在其周围环境作用下发生破坏以及如何减缓或防止这种破坏的一门科学[1]。
通常把金属腐蚀定义为：金属与周围环境(介质)之间发生化学或电化学而引起的破坏或变质。
所以，可将腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀[2]。
化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。
其反应的特点是金属表面的原子与非电解质中的氧化剂直接发生氧化还原反应，形成腐蚀产物[3]。
腐蚀过程中电子的传递是在金属与氧化剂之间直接进行的，因而没有电流产生。
电化学腐蚀是指金属表面与电子导电的介质(电解质)发生电化学反应而引起的破坏。
任何以电化学机理进行的腐蚀反应至少包含有一个阳极反应和一个阴极反应，并以流过金属部的电子流和介质中的离子流形成回路[4]。
阳极反应是氧化过程，即金属离子从金属转移到介质中并放出电子；阴极反应为还原过程，即介质中的氧化剂组分吸收来自阳极的电子的过程。
例如，碳钢[5]在酸中腐蚀，在阳极区Fe被氧化成Fe2+所放出的电子自阳极Fe流至钢表面的阴极区(如Fe3C)上，与H+作用而还原成氢气，即阳极反应：Fe - 2e →Fe2+阴极反应：2H+ + 2e →H2总反应：Fe + 2H+ →Fe2+ + H2与化学腐蚀不同，电化学腐蚀的特点在于，它的腐蚀历程可分为两个相对独立并可同时进行的过程。
由于在被腐蚀的金属表面上存在着在空间或时间上分开的阳极区和阴极区，腐蚀反应过程中电子的传递可通过金属从阳极区流向阴极区，其结果必有电流产生[6]。
实验四、金属电化学腐蚀及腐蚀极化曲线测定
三、仪器及试剂
仪器：CHI660B电化学工作站，电解池、
辅助电极（铂电极）．参比电极（带盐桥的 饱和甘汞电极），铁工作电极 。
试剂：硫酸（1mol/L的H2SO4溶液） ，中
性水溶液
四、操作步骤
1．电极处理 工作电极先后800#，1000#砂纸打磨，然后用三次水 清洗，再放入乙醇清洗。 2. 线性扫描伏安法测量铁的极化曲线在工作站中选择 线性扫描伏安法(Linear Sweep Voltammetry)，设 置电位范围为－0.6V ～ ＋1.9V ，扫描速率为2550mV/s，扫描间隙(Interval)设为0.002V及相应的性 能参数，可由仪器自动获得整个的极化曲线。所采用 的扫描速率（即电势变化的速率）需要根据研究体系 的性质选定。 3.测完之后，应使仪器复原，清洗电极。把参比电极 放回原处。
பைடு நூலகம்
同一种金属内的腐蚀电池也是普遍存在的，
它同样导致了金属的电化学腐蚀。同种金属 内部不同部位的电位差是因为金属内部不可 避免地存在着晶间、应力、疲劳、电偶、缝 隙等诸多因素而产生的，这些诸多的因素又 是金属结构在冶炼、加工、安装、焊接等过 程中造成的。这就导致在同一金属结构内部 存在着众多小范围的阳极区和大片的阴极区。 金属一旦处于电解质的环境中，腐蚀电池即 开始工作。
实验装置示意图
五、 数据处理
作阳极极化曲线和阴极极化曲线，由二条切
线的交点z求Ecor、Icor，求出本实验中的腐蚀 速率。
六、 思考讨论
三个电极各有何作用？
以下是腐蚀电池形成的缺一不可的条件： 1.必须有阴极和阳极。 2.阴极和阳极之间必须有电位差（这种电位差 因金属内晶间、应力、疲劳程度、电偶等的差 异的存在以及金属表面缝隙、氧浓差等现象的 存在，极容易在同一金属结构体内形成）；亦 可在两个不同电位金属间形成。 3.阴极和阳极之间必须有金属的电流通道。 4.阴极和阳极必须浸在同一电解质中，该电解 质中有流动的自由离子。
极化曲线与材料的耐腐蚀性能的研究一、实验目的1、掌握用恒电位仪
极化曲线与材料的耐腐蚀性能的研究一、实验目的1、掌握用恒电位仪测定极化曲线的方法。
2、测定几种不同材料的阳极极化曲线，分析其耐腐蚀性能及原理。
二、实验原理当电极上无电流通过时，电极处于平衡状态，与之相对应的电位称为平衡电位。
电极上有电流通过以后平衡状态遭到破坏，电极电位偏离原来平衡电位值的现象称为极化。
阳极极化时电位往正方向移动；阴极极化时电位往负方向移动，描述电流(或电流密度)与电位间变化关系的曲线称为极化曲线。
广义的讲，控制研究电极电流为一定值测得的电位-时间曲线；或控制电位为一定值测得的电流-时间曲线都称为极化曲线。
电极极化既可以直接通过腐蚀电池电流也可以用外加的电流来进行。
极化曲线的测定通常有恒电流和恒电位两种方法，前者是以电流为自变量，测定的电位为电流的函数关系，即E=f(i)；后者是以电位为自变量，测定的电流为电位的函数关系，即i=f(E)。
恒电流法简单、易于掌握，但对电流、电位间呈多值函数的情况不适用，不能测出钝化区和从活化区向钝化区的转变过程。
恒电位法在实际测定极化曲线时又可分为电位台阶法和电位扫描法两种。
本实验用电位扫描法测定纯铁、及两种不同型号的不锈钢在1N H2S04溶液中的极化曲线，并通过比较它们的阳极极化曲线来分析其耐腐蚀性能。
三、实验方法阅读恒电位仪使用说明，了解仪器使用方法，按图1.1接好线路。
各种样品先用砂纸仔细打磨，去除表面的氧化皮，洗净，并用棉花沾酒精擦净，干燥，放人溶液中静置l0～l5分钟后测定稳定电位。
然后把样品做阴极，在10mA/cm2电流密度下阴极极化处理10分钟。
测定极化曲线时，电位从-600mV开始，从负电位区往正电位区进行测定，电位测至1600mV为止。
记录相应的阳极极化曲线。
四、思考题1、研究电极的面积多大最好？为什么？2、鲁金毛细管尖咀应放在什么位置？为什么？3、研究测试中为什么要用辅助电极？4、不锈钢试样耐腐蚀的原因？五、实验报告要求1、叙述实验目的、原理及实验过程；2、分析三种材料的阳极极化曲线，讨论并比较它们的耐腐蚀性能。
极化曲线求自腐蚀电流密度
极化曲线求自腐蚀电流密度
自腐蚀电流密度可以通过测量极化曲线来获得，具体方法如下：
1. 准备工作：准备好待测的金属样品，并将其作为工作电极放在电解质溶液中。
2. 极化曲线测量：在测量中，需要通过改变工作电极的电势来获得极化曲线。
可以使用电位扫描法或电流密度扫描法进行测量。
- 电位扫描法：在这种方法中，将工作电极的电势从一个起始
点线性变化到一个终止点，并记录在每个电位下测得的电流密度值。
根据所测得的数据绘制极化曲线，横坐标为电势，纵坐标为电流密度。
- 电流密度扫描法：在这种方法中，将工作电极的电流密度从
一个起始点线性变化到一个终止点，并记录在每个电流密度下测得的电势值。
根据所测得的数据绘制极化曲线，横坐标为电流密度，纵坐标为电势。
3. 求自腐蚀电流密度：自腐蚀电流密度通常对应于极化曲线的原点，即在工作电极无外加电势的情况下的电流密度值。
4. 分析结果：根据所测得的极化曲线，可以进一步分析金属的腐蚀行为。
如果极化曲线在原点处呈现水平线，则说明金属处于自腐蚀状态，该水平线对应的电流密度即为自腐蚀电流密度。
需要注意的是，测量极化曲线时要注意电解质溶液的温度、测量仪器的准确性等因素，以获得可靠的结果。
第4章金属腐蚀极化曲线与测试方法课件
• 问题：能通过腐蚀电位大小比较说明腐蚀速度的大小吗？
实例
阴极控制
阳极控制
实例
Evans图
不同金属上：同一个阴极反应的动力学会不同，极化率不同
哪个因素控制？ 腐蚀极化图与控制因素：阳极、阴极、混合、电阻控制
阴极极化率
控制因素原理：金属远离平衡腐蚀的动力学方程式（极化控制下）
阳极交换电流 腐蚀电位 阳极电流 阴极电流
问题：1、实测（表观）I-E曲线从哪里出发？ 2、真实I-E曲线从哪里开始？如何获得？
3、上图与一般的腐蚀极化图（Evans）的区别？
§4.2 金属腐蚀动力学方程式
1、电化学极化下金属腐蚀动力学方程式
• 一个金属腐蚀体系至少有阳、阴极两对 • 4个反应 • 阳极氧化使腐蚀发生
• 自然腐蚀时总阳极反应速度等于总阴极反应速度 • 阳极净反应速度等于阴极净反应速度，即腐蚀速度
问题：已知真实阴极极化曲线，如何获得真实阳极极化曲线？
作业（WORD或PPT文件皆可）
1、简要回答： 实测与真实哪种极化曲线体现了阳、阴极反应的真实性？如何获得 真实极化曲线？
2、简要比较： 电位-pH图、波尔贝图、腐蚀极化图、Evans图、极化曲线的区别？ 写出从腐蚀极化图推导的腐蚀电流计算公式，表明其与极化率、电 阻有何关系？
•金属起始为活化区时腐蚀电位为EK1，此时表观曲线随E单调
上升后钝化， 钝化区出现表观负电流：
•EK2后重新成为阳极电流 •外加电流进入钝化区后阴极反应可自动维护其处于钝化的EK2
具有完整阳极钝化曲线金属的腐蚀极化曲线示意图
（/link?url=_8P9cVrCf4ze3j5tay0AwUnOSsTLeL2H6iRP8wtp3P3N1VRp0KfhPCjzVD6usK2lBG8qODau9vQRYRqpHp-bQgt9NtbFNkbzb_iAGX3WPS）
极化曲线分析
1.从图中可以看出，1的腐蚀电位比较正，且腐蚀电流较小，说明1号的耐蚀性能较好。
2号曲线上半支出现这种现象一般是由于钝化造成的2.似乎你的极化曲线测试的有点问题，好像不大对！钝化区非常短，感觉可以多测试几次取个最好的值！3.2虽然钝化了，但是钝化区间非常短。
我感觉你这两个图测试的也有问题，看看能不能重复测试一下，看重复性如何4.极化曲线的腐蚀电位真的说明不了什么问题么，只看腐蚀电流？这个说法正确。
但是要是一系列的实验中，腐蚀电位移动规律一样，倒是可以说明问题的极化曲线中腐蚀电位的问题确实很麻烦，对很多体系而言，腐蚀电位变化较大，倒是腐蚀电流还可以说明问题的。
5.我们对腐蚀电极系统做极化曲线，其目的无非是想从极化曲线中获得我们所需要的数据，极化曲线又可以分为线性极化区，弱极化区，强极化区，可以从中解析出我们所需要的动力学参数，依据动力学参数则可以定量的评价腐蚀体系的性能。
个人认为用极化曲线来评价腐蚀体系还是一种很成熟的方法，在评价腐蚀体系时一般还用到了交流阻抗方法，虽然用交流阻抗方法可以获得更多的动力学参数，以更有力的数据来说明腐蚀体系，但交流阻抗方法还是存在很多问题的，也存在很多争议！6.其实腐蚀电位的大小可以说明：腐蚀进难易程度；腐蚀电流的大小说明腐蚀的程度及腐蚀过程进行的快慢！7.具体而言：实际试验中极化曲线分为四个区，活性溶解区、过渡钝化区、稳定钝化区、过钝化区。
极化曲线可用实验方法测得。
分析研究极化曲线，是解释金属腐蚀的基本规律、揭示金属腐蚀机理和探讨控制腐蚀途径的基本方法之一。
8.你们讨论的大多是金属电极，那么在金属氧化物电极中的腐蚀过程是指什么呢？？是金属氧化物本身的溶解过程，还是金属氧化物的电还原产物（金属）的腐蚀过程呢？？如氧化锌电极在氢氧化钾溶液中。
请赐教！！9.极化：由于电流通过电极而导致电极电势偏离平衡值的现象称为电极的极化。
极化曲线：描述电流密度与电极电势之间关系的曲线称作极化曲线极化曲线表示电极电位与极化电流或极化电流密度之间的关系曲线。
极化曲线腐蚀电流与腐蚀电位
极化曲线腐蚀电流与腐蚀电位介绍极化曲线是研究腐蚀电流与腐蚀电位之间关系的重要工具。
本文将从极化曲线的定义、测量方法以及与腐蚀电流、腐蚀电位的关系等方面进行详细探讨。
一、极化曲线的定义极化曲线是指在某一刺激作用下，随着刺激量的变化，所得到的反应物性质与刺激量间的关系曲线。
在腐蚀研究中，极化曲线描述的是电流与电位之间的关系。
二、极化曲线的测量方法1. 三电极系统为了测量极化曲线，通常使用一个工作电极、一个参比电极和一个对电极组成的三电极系统。
工作电极是被测样品，参比电极提供参比电位，对电极则是为了维持电路的稳定性。
2. 实验条件在测量极化曲线时，需要控制一些实验条件，比如溶液的组成、温度、电极表面的状态等。
这些条件的变化会对极化曲线产生影响，所以在测量过程中要保持这些条件的稳定性。
3. 电位扫描在测量极化曲线时，常用的方法是通过改变工作电极的电位来扫描整个电位范围。
通过记录工作电极的电流响应，可以得到不同电位下的腐蚀电流。
三、极化曲线与腐蚀电流的关系极化曲线中的腐蚀电流对应着电位上的表面腐蚀速率。
当电位越正时，腐蚀电流也越大，表示腐蚀速率增加。
而当电位越负时，腐蚀电流较小，腐蚀速率减小。
1. 极化曲线的形状极化曲线的形状可以反映出腐蚀行为的特点。
常见的极化曲线形状有Tafel曲线、线性极化曲线和非线性极化曲线等。
2. 极化曲线的参数极化曲线可以通过一些参数来描述。
常见的参数有Tafel斜率、交流阻抗和腐蚀电位等。
这些参数可以用来研究腐蚀行为及其机制。
3. 极化曲线的应用极化曲线在腐蚀研究和工程实践中有着重要的应用。
通过分析极化曲线，可以评估材料的腐蚀性能、预测腐蚀速率以及设计腐蚀防护措施等。
四、腐蚀电位与腐蚀电流的关系腐蚀电位是触发腐蚀过程的电位，而腐蚀电流是腐蚀过程中产生的电流。
腐蚀电位与腐蚀电流之间有一定的关系。
1. 过电位理论过电位理论是解释腐蚀电位与腐蚀电流关系的一种理论模型。
根据该理论，腐蚀过程中的电位是由电化学反应的阻抗决定的，而腐蚀电流则是由电化学反应的速率决定的。
极化曲线求自腐蚀电流密度
极化曲线求自腐蚀电流密度1. 引言自腐蚀电流密度是表征金属在自腐蚀环境中的腐蚀性能的重要参数。
通过测量极化曲线，可以获得金属在自腐蚀条件下的电流密度，进而评估其腐蚀倾向和腐蚀速率。
本文将介绍极化曲线的概念和测量方法，并详细探讨如何通过极化曲线求得自腐蚀电流密度。
2. 极化曲线的概念极化曲线是描述金属在电化学腐蚀条件下的电流密度与电位之间关系的曲线。
它是通过在不同电位下测量金属电流密度的变化来得到的。
一般来说，极化曲线可以分为两个区域：阳极极化区和阴极极化区。
在阳极极化区，金属电流密度随着电位的增加而增加；在阴极极化区，金属电流密度随着电位的增加而减小。
3. 极化曲线的测量方法测量极化曲线的方法有很多种，其中最常用的是三电极法和双电极法。
以下将详细介绍这两种方法的原理和步骤。
3.1 三电极法三电极法是通过在被测金属表面插入一个参比电极和一个工作电极，通过控制参比电极和工作电极之间的电位差来测量金属的电流密度。
具体步骤如下：1.准备工作电极、参比电极和电解质溶液。
2.将工作电极和参比电极插入电解质溶液中，使其与溶液充分接触。
3.通过外部电源控制参比电极和工作电极之间的电位差，并测量工作电极的电流响应。
4.通过改变电位差，测量不同电位下的电流密度。
5.根据测量数据绘制极化曲线。
3.2 双电极法双电极法是通过在被测金属表面插入一个工作电极和一个参比电极，通过改变工作电极的电位来测量金属的电流密度。
具体步骤如下：1.准备工作电极、参比电极和电解质溶液。
2.将工作电极和参比电极插入电解质溶液中，使其与溶液充分接触。
3.通过外部电源控制工作电极的电位，并测量工作电极的电流响应。
4.通过改变工作电极的电位，测量不同电位下的电流密度。
5.根据测量数据绘制极化曲线。
4. 极化曲线求自腐蚀电流密度的方法通过测量得到的极化曲线，可以通过以下方法求得金属的自腐蚀电流密度。
4.1 Tafel斜率法Tafel斜率法是通过极化曲线的斜率来求得自腐蚀电流密度的方法。
动电位极化曲线 计算腐蚀速率
主题：动电位极化曲线计算腐蚀速率目录1. 动电位极化曲线的概念及原理2. 腐蚀速率的计算方法3. 实际案例分析4. 结论与展望1. 动电位极化曲线的概念及原理动电位极化曲线是一种常用的腐蚀分析方法，它通过测定金属在一定电位范围内的极化曲线，来研究金属的腐蚀行为。
在动电位极化曲线中，横轴表示电位，纵轴表示电流密度。
通过测定金属在极化曲线上的拐点，可以得到金属的腐蚀电位和腐蚀电流密度，进而计算腐蚀速率。
动电位极化曲线的测定可以在自然环境下进行，也可以在实验室中通过电化学方法进行。
通过对动电位极化曲线的分析，可以了解金属在具体环境中的腐蚀行为，为腐蚀预防提供重要参考。
2. 腐蚀速率的计算方法腐蚀速率是描述金属在一定环境条件下腐蚀程度的重要指标。
根据动电位极化曲线的测定结果，可以采用以下方法来计算金属的腐蚀速率。
（1）泊松方程法泊松方程法是一种常用的计算腐蚀速率的方法。
它通过测定金属在不同电位下的动电位极化曲线，并利用泊松方程建立腐蚀速率和电流密度之间的关系，来计算腐蚀速率。
（2）球形极化曲线法球形极化曲线法是一种基于动电位极化曲线的计算腐蚀速率的方法。
它利用金属在球形电极下的动电位极化曲线，通过对曲线的分析，来计算金属的腐蚀速率。
（3）Tafel斜率法Tafel斜率法是一种通过测定金属在不同电位下的动电位极化曲线，利用Tafel斜率和Tafel方程来计算腐蚀速率的方法。
通过对Tafel斜率和Tafel方程的运用，可以较准确地计算金属的腐蚀速率。
3. 实际案例分析以某海洋评台上使用的钢结构为例进行分析，该钢结构在海水中进行了腐蚀测试，得到了相应的动电位极化曲线。
通过对曲线的测定和分析，得到了钢结构在海水中的腐蚀电位和腐蚀电流密度。
根据腐蚀电位和腐蚀电流密度，可以利用上述方法计算钢结构在海水中的腐蚀速率。
通过实际数据的分析和计算，可以较准确地了解钢结构在海水中的腐蚀状况，为相关腐蚀防护措施的制定提供重要参考。
腐蚀电极的极化曲线测量
注：A= lg[s + s2 − t 2 ] − lg 2 ，B= lg[s − s 2 − t 2 ] − lg 2
作 s 2 − 4r -(iC) △E 图，如图 4：
s2 − 4r
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
-4 .5 0 E -0 0-47.0 0 E -0 0-37.5 0 E -0 0-37.0 0 E -0 0-27.5 0 E -0 0-27.0 0 E -0 0-17.5 0 E -0 0-17.0 0 E -0 -057.0 0 E -0 0 8
的电位就是其混合电位 Ecorr。而实测极化曲线是直接由电化学仪器通过施加外电 流测得的腐蚀金属电极的极化曲线。小电流密度下，极化曲线和实测曲线有本质 的区别，随着极化电流增大，理想极化曲线和实测极化曲线都呈直线并相互重合。
实测极化曲线
理想极化曲线
图 2 理想极化曲线和实测极化曲线
本次实验采用恒电位法中的动态法测量极化曲线，即通过控制电极电位以较 慢的速度连续地改变(扫描)，并测量对应电位下的瞬时电流值，以瞬时电流与对 应的电极电位作图，获得整个的极化曲线。扫描速度(即电位变化的速度)应较慢 （一般控制在 2Mv/s），使所测得的极化曲线与采用静态法的接近。
2.197651 2.114552 2.00068 2.062129 2.105605 2.048342 2.088428 2.050734 2.056741 2.033893 2.039921 2.011617
1.335024 1.023463 0.711489 0.854195 0.933632 0.747891 0.851568 0.783041 0.813635 0.766814 0.736979 0.645484
电极化曲线分析讲解
U (V)
-1.0
-1.2
-1.4
-1.6
matrix
2.5min
-1.8
5min
7.5min
10min
-2.0 -8.0 -7.5 -7.0 -6.5 -6.0 -5.5 -5.0 -4.5 -4.0 -3.5 -3.0 -2.5 -2.0
log I (A/cm2)
图 1 不同微弧氧化时间涂层与镁合金基体的极化曲线
Institute for Advanced Ceramics
Institute for Advanced Ceramics
Institute for Advanced Ceramics
Institute for Advanced Ceramics
Instit中的主要元素，也有部分的Al和微量的Zn。这证明 上述4个反应可以用来表示镁合金腐蚀过程的主要反应，但不能排除合金 元素对腐蚀反应的影响。
Institute for Advanced Ceramics
Institute for Advanced Ceramics
示例：
评价材料腐蚀的好坏
自腐蚀电位：
腐蚀热力学上，表征腐蚀的难易程度;自腐蚀电位越高， 抗腐蚀性越好。
自腐蚀电流： 腐蚀动力学上，表征腐蚀的速率；自腐蚀电流越低，抗腐
蚀性越好。
Institute for Advanced Ceramics
3.708×10-5 2.848×102
57.06
64.15
-1.617
9.360×10-7 1.400×104
53.46
21.74
-1.532
2.133×10-7 3.145×104
36.32
第4章金属腐蚀极化曲线与测试方法
• 问题：能通过腐蚀电位大小比较说明腐蚀速度的大小吗？
实例
阴极控制
阳极控制
实例
Evans图
不同金属上：同一个阴极反应的动力学会不同，极化率不同
哪个因素控制？ 腐蚀极化图与控制因素：阳极、阴极、混合、电阻控制
阴极极化率
控制因素原理：金属远离平衡腐蚀的动力学方程式（极化控制下）
阳极交换电流 腐蚀电位 阳极电流 阴极电流
腐蚀电流为 icorr 腐蚀电位为 Ek
？
• 电化学极化下金属腐蚀动力学方程式
即表观总阴极电流：
即表观总阳极电流：
哪种曲线的塔菲尔常数？
过电位，出发点？
• 对比一个电极反应的巴氏方程：公式相同但含义不同！
或写为：
极化值，出发点？
式中：
问题：
如何推导电化学极化下腐蚀速度的一般动力学方程式 （即非 远离平衡极化的普遍情况）
活化钝化过渡区
•金属可钝化并进入第3种情况
-IC
阴极极化曲线 •阳阴极极化曲线交点在钝化区
活化溶解区
钝化区
腐蚀电位 EK
过钝化区
阳极平衡电位
Ee，c
钝化电位
活化电位 （Flade电位
）阴极平衡电位
过钝化电位
补充：实现自钝化的途径 （/link?url=mhrFetw_9kAuLVby_sAuh1hWlujaGj_DYaLiNvppr0WZ0Ms Nj_ChE6rkO89lxSKdE1bwRJFvxjVEsFKVtvIzvykMe3mC2VuJdWFAlwIgCnC）
即可获得E-Ia真实极化曲此线后两线接近、相似
I：表观腐蚀电流
IK：腐蚀电流 icorr
阴极平衡电位
相似
实验报告-极化曲线测量金属的腐蚀速度
一、目的和要求1、 掌握恒电位法测定电极极化曲线的原理和实验技术。
通过测定Fe 在NaCl 溶液中的极化曲线，求算Fe 的自腐蚀电位，自腐蚀电流 2、论极化曲线在金属腐蚀与防护中的应用 二、基本原理当金属浸于腐蚀介质时，如果金属的平衡电极电位低于介质中去极化剂（如H +或氧分子）的平衡电极电位，则金属和介质构成一个腐蚀体系，称为共轭体系。
此时，金属发生阳极溶解，去极化剂发生还原。
在本实验中，镁合金和钢分别与L 的NaCl 溶液构成腐蚀体系。
镁合金与NaCl 溶液构成腐蚀体系的电化学反应式为：阳极： Mg= Mg 2++2e阴极： 2H 2O+2e=H 2+2OH -钢与NaCl 溶液构成腐蚀体系的电化学反应式为：阳极： Fe= Fe 2++2e阴极： 2H 2O+2e=H 2+2OH - @腐蚀体系进行电化学反应时的阳极反应的电流密度以 i a 表示， 阴极反应的速度以 i k 表示， 当体系达到稳定时，即金属处于自腐蚀状态时，i a =i k =i corr （i corr 为腐蚀电流），体系不会有净的电流积累，体系处于一稳定电位c ϕ。
根据法拉第定律，即在电解过程中，阴极上还原物质析出的量与所通过的电流强度和通电时间成正比，故可阴阳极反应的电流密度代表阴阳极反应的腐蚀速度。
金属自腐蚀状态的腐蚀电流密度即代表了金属的腐蚀速度。
因此求得金属腐蚀电流即代表了金属的腐蚀速度。
金属处于自腐蚀状态时，外测电流为零。
极化电位与极化电流或极化电流密度之间的关系曲线称为极化曲线。
测量腐蚀体系的阴阳极极化曲线可以揭示腐蚀的控制因素及缓蚀剂的作用机理。
在腐蚀点位附近积弱极化区的举行集会测量可以可以快速求得腐蚀速度。
在活化极化控制下，金属腐蚀速度的一般方程式为：其中 I 为外测电流密度，i a 为金属阳极溶解的速度，i k 为去极化剂还原的速度，βa 、βk 分别为金属阳极溶解的自然对数塔菲尔斜率和去极化剂还原的自然对数塔菲尔斜率。
极化曲线实验报告
腐蚀金属电极稳态极化曲线测量和数据处理一、实验目的：1、掌握恒电位测定极化曲线的原理和方法2、巩固金属极化理论，确定金属实施阳极保护的可能性。
初步了解阳极保护参数及其确定方法。
3、了解恒电位仪器及相关电化学仪器的使用。
4、测定铁在酸性介质中的极化曲线，求算自腐蚀电位、自腐蚀电流、掌握线性扫描伏安法和TAFEL方法测定极化曲线。
实验原理铁在酸溶液中，将不断被溶解，同时产生H2，即：Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 (a)Fe／HCl体系是-个二重电极，即在Fe／H+界面上同时进行两个电极反应：Fe Fe2+ + 2e (b)2H+ + 2e H2 (c)反应(b)、(c)称为共轭反应。
正是由于反应(c)存在，反应(b)才能不断进行，这就是铁在酸性介质中腐蚀的主要原因。
当电极不与外电路接通时，其净电流I总为零。
在稳定状态下，铁溶解的阳极电流I(Fe)和H＋还原出H2的阴极电流I(H)，它们在数值上相等但符号相反，即：(1)IFe的大小反映Fe在H+中的溶解速率，而维持I(Fe)，I(H)相等时的电势称为Fe／H+体系的自腐蚀电势εcor。
图12－1 Fe的极化曲线图12－1是Fe在H+中的阳极极化和阴极极化曲线图。
当对电极进行阳极极化(即加更大正电势)时，反应(c)被抑制，反应(b)加快。
此时，电化学过程以Fe的溶解为主要倾向。
通过测定对应的极化电势和极化电流，就可得到Fe／H+体系的阳极极化曲线rba。
由于反应(c)是由迁越步骤所控制，所以符合塔菲尔(Tafel)半对数关系，即：(2)直线的斜率为bFe。
当对电极进行阴极极化，即加更负的电势时，反应(b)被抑制，电化学过程以反应(c)为主要倾向。
同理，可获得阴极极化曲线rdc。
由于H＋在Fe电极上还原出H2的过程也是由迁越步骤所控制，故阴极极化曲线也符合塔菲尔关系，即：(3)当把阳极极化曲线abr的直线部分ab和阴极极化曲线cdr的直线部分cd 外延，理论上应交于一点(z)，z点的纵坐标就是，腐蚀电流Icor的对数，而z 点的横坐标则表示自腐蚀电势εcor的大小。
阳极极化曲线的测定实验报告
阳极极化曲线的测定实验报告阳极极化曲线的测定实验报告引言：阳极极化曲线是用于研究金属在电化学腐蚀过程中的行为的重要工具。
通过测定金属在不同电位下的电流密度，可以得到阳极极化曲线，从而了解金属的腐蚀行为及其抗腐蚀性能。
本实验旨在通过测定铁的阳极极化曲线，探究其腐蚀行为及其抗腐蚀性能。
实验方法：1. 准备工作：将实验所需的试样铁片进行清洗和抛光，确保表面光洁无杂质。
2. 搭建电化学腐蚀实验装置：将试样铁片作为阳极，配备铂丝作为对电极，以及参比电极。
将试样铁片浸入含有适量电解液的电解池中。
3. 测定阳极极化曲线：通过改变电位，测定不同电位下的电流密度，记录数据并绘制阳极极化曲线。
实验结果：通过实验测定，得到了铁的阳极极化曲线，如图1所示。
曲线呈现出三个明显的区域：主动腐蚀区、穿孔区和过氧化物区。
在主动腐蚀区，随着电位的增加，电流密度逐渐增大，但增速较慢。
这是由于铁表面的氧化膜逐渐变厚，形成一层保护膜，阻止了进一步的氧化反应。
在穿孔区，电流密度急剧增大，表明铁开始发生局部腐蚀。
这是由于氧化膜中存在缺陷，使得金属表面暴露在电解液中，导致局部腐蚀的发生。
在过氧化物区，电流密度逐渐减小，说明铁的腐蚀速率降低。
这是由于过氧化物的生成，形成了一层致密的氧化膜，有效地抑制了进一步的腐蚀反应。
讨论与分析：通过实验测定的阳极极化曲线，我们可以对铁的腐蚀行为及其抗腐蚀性能进行一定的分析与评价。
首先，从主动腐蚀区的曲线斜率可以得到铁的腐蚀速率。
曲线斜率越大，说明腐蚀速率越快。
通过对比不同金属的阳极极化曲线，可以评估铁的腐蚀性能与其他金属的相对抗腐蚀性能。
其次，在穿孔区的曲线上，可以观察到局部腐蚀的发生。
穿孔区的位置与腐蚀环境有关，不同腐蚀环境下金属的穿孔区位置不同。
通过观察穿孔区的位置，可以评估铁在不同腐蚀环境中的腐蚀抗性。
最后，在过氧化物区的曲线上，可以观察到铁的腐蚀速率减缓。
过氧化物的生成可以形成一层致密的氧化膜，有效地抑制了进一步的腐蚀反应。
极化曲线腐蚀电流与腐蚀电位
极化曲线腐蚀电流与腐蚀电位1. 引言极化曲线是研究金属腐蚀过程中重要的工具之一。
通过测量极化曲线，可以了解金属在不同电位下的腐蚀行为，并确定其腐蚀电流和腐蚀电位。
本文将介绍极化曲线的概念、测量方法以及与腐蚀电流和腐蚀电位的关系。
2. 极化曲线的概念极化曲线是描述金属在外加电势下的电流密度变化情况的曲线。
它通常由三个区域组成：主动区、过渡区和从动区。
•主动区：当金属处于正常工作状态时，其表面通常保持较低的电流密度，这个区域被称为主动区。
•过渡区：当金属表面开始发生氧化或还原反应时，其电流密度逐渐增大，这个过程称为过渡区。
•从动区：当金属表面完全被氧化或还原时，其电流密度达到最大值，这个区域称为从动区。
3. 极化曲线的测量方法测量极化曲线通常使用电化学工作站或极谱仪。
以下是一般的测量步骤：1.准备工作：清洗待测试的金属样品，确保其表面干净无杂质。
2.设置电化学工作站或极谱仪：根据实验要求设置工作站的参数，如扫描速率、起始电位等。
3.测量极化曲线：将待测试的金属样品放置在电解槽中，通过改变外加电势的大小并记录对应的电流密度，得到极化曲线。
4.数据处理：根据测得的数据绘制极化曲线，并计算腐蚀电流和腐蚀电位。
4. 腐蚀电流与腐蚀电位的关系腐蚀电流和腐蚀电位是描述金属在腐蚀环境中耐久性能的重要参数。
4.1 腐蚀电流腐蚀电流是指金属在给定环境条件下发生氧化或还原反应时所产生的电流密度。
它可以通过测量极化曲线中从动区对应点处的电流密度来确定。
腐蚀电流的大小与金属的耐蚀性能密切相关，一般情况下，腐蚀电流越大，金属的耐蚀性能越差。
4.2 腐蚀电位腐蚀电位是指金属在给定环境条件下开始发生氧化或还原反应的电势。
它可以通过测量极化曲线中过渡区对应点处的电势来确定。
腐蚀电位的高低决定了金属在给定环境中是否会发生腐蚀反应。
一般情况下，腐蚀电位越低，金属的耐久性能越差。
4.3 腐蚀电流与腐蚀电位的关系在极化曲线上，从动区对应点处的电流密度与过渡区对应点处的电势之间存在一种关系。
化学检验工常见电化学腐蚀分析方法
化学检验工常见电化学腐蚀分析方法电化学腐蚀分析方法在化学检验工中有着广泛应用。
本文将介绍几种常见的电化学腐蚀分析方法，包括极化曲线法、交流阻抗法和电化学噪声法。
一、极化曲线法极化曲线法是一种通过测量金属电位与电流之间的关系，评估材料在特定环境中的腐蚀行为的方法。
该方法基于电流与电位之间的线性关系，通过改变电位，测量相应的电流变化。
极化曲线可以提供腐蚀的速率以及耐蚀性能的信息。
极化曲线法的实验步骤如下：1. 准备测试样品和电解质：将待测试的材料制成试样，并浸泡在特定的电解质中。
2. 测试前的准备工作：使用电化学工作站连接电流源和电位计，并对其进行校准。
3. 极化曲线测试：开始测试前，先进行开路电位测试，记录样品在未施加外电势时的电位值。
然后施加足够小的电流密度，逐渐增加电位直至达到最大值，然后再逐渐降低电位，同时记录相应的电流。
4. 极化曲线绘制和分析：根据实验得到的电位-电流数据，绘制极化曲线，并分析曲线特征，如 Tafel 斜率、极化电阻等，以评估材料的腐蚀行为。
二、交流阻抗法交流阻抗法是一种通过测量材料在交流电场中的阻抗变化，评估材料电化学行为的方法。
该方法利用电化学原理，通过施加交流电势信号，测量样品上的电流响应，从而获得材料的腐蚀和阻抗信息。
交流阻抗法的实验步骤如下：1. 准备测试样品和电解质：制备样品并选择合适的电解质。
2. 建立电化学测试系统：通过连接交流电源、电位计和电流计，建立稳定的电化学测试系统。
3. 测试前的准备工作：进行系统的校准，确保各个仪器的工作正常。
4. 交流阻抗测试：在特定频率范围内施加小幅交流电位波动，测量相应的电流响应，并将其表示为阻抗谱。
阻抗谱提供了关于腐蚀过程和界面特性的信息。
5. 数据分析：根据阻抗谱的形状和频率响应，进行数据分析，得出腐蚀速率、电化学反应动力学等信息。
三、电化学噪声法电化学噪声法是一种通过分析腐蚀系统中的随机电流和电位噪声，评估材料腐蚀行为的方法。
极化曲线 年腐蚀速率
极化曲线年腐蚀速率
极化曲线和年腐蚀速率是描述金属腐蚀行为的两个重要概念。
极化曲线：
极化曲线是一种电化学测量方法，用于描述电极电位与电流之间的关系。
在金属腐蚀过程中，极化曲线可以用来研究金属的腐蚀和防护机制。
通过测量不同时间点的电流和电位，可以获得金属腐蚀速率与电化学参数之间的关系。
极化曲线通常可以通过线性拟合或非线性拟合方法进行处理和分析。
年腐蚀速率：
年腐蚀速率是指金属材料在特定环境条件下，每年被腐蚀的平均速率。
它是一个衡量金属耐蚀性的重要指标，通常以质量损失或厚度损失的形式来表示。
年腐蚀速率可以通过对金属材料进行长期腐蚀试验或现场腐蚀监测来获得。
在实际应用中，年腐蚀速率可以用来评估金属材料的耐久性和使用寿命，并指导防腐措施的选择和应用。
两者关系：
极化曲线和年腐蚀速率之间存在密切的关系。
极化曲线可以用来预测金属在不同环境条件下的年腐蚀速率。
通过比较不同环境下的极化曲线，可以评估不同环境对金属耐蚀性的影响。
此外，年腐蚀速率也可以用来验证和校准极化曲线模型的准确性。
在实际应用中，极化曲线和年腐蚀速率可以结合起来指导金属材料的防腐措施和选材。
总的来说，极化曲线和年腐蚀速率是两个相互关联的概念，它们共同描述了金属腐蚀行为和耐蚀性能。
通过测量和分析这两个参数，可以更好地理解和预测金属在各种环境条件下的腐蚀行为，为防腐措施和选材提供重要的依据。
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极化曲线分析钢筋的腐蚀过程极化曲线分析钢筋的腐蚀过程摘要：为了确定混凝土中钢筋锈蚀速率的控制因素，运用腐蚀极化曲线图分析活化钢筋阴阳极极化曲线和腐蚀电流随环境相对湿度的变化规律，并讨论在干湿循环过程中混凝土中钢筋的锈蚀过程。
结果表明，有锈蚀产物存在时，锈蚀产物中FeOOH可以取代氧成为钢筋锈蚀过程的阴极去极化剂，钢筋的总腐蚀电流为氧去极化和锈蚀产物去极化产生的腐蚀电流的加和。
钢筋的总腐蚀电流随着环境相对湿度的提高而增大，和氧在混凝土中的扩散速率的变化趋势截然相反，从而证明氧仅是混凝土内钢筋开始的锈蚀的必备条件，但却不是混凝中钢筋锈蚀过程控制素。
关键词：混凝土；钢筋；极化曲线；氧；腐蚀产物混凝土中钢筋的锈蚀是一个非常复杂的电化学过程，目前国内外学者在建立钢筋锈蚀速率模型时，普遍借鉴了金属腐蚀学的研究成果，假定混凝土中钢筋的锈蚀速率受氧扩散速率所控制［１－７］，这种假定的正确和合理性直接决定了由此建立的理论模型的适用程度．由于金属腐蚀学研究的对象，大都是金属处于溶液、水或土壤中，整个腐蚀过程受氧扩散控制已为无数的研究所证实。
然而大气环境混凝土中钢筋的腐蚀和前几种不同，目前已有的研究发现钢筋的锈蚀速率随混凝土湿含量增大而增大，直至混凝土饱水，钢筋锈蚀速率也没有出现下降［８－９］，和混凝土中氧扩散速率的变化趋势［１０］截然相反，这是上述假定所无法解释的．姬永生等［１１］通过试验研究和钢筋锈蚀产物物相组成的变化分析证明锈蚀产物中FeOOH可以取代氧成为钢筋锈蚀过程阴极反应的新的去极化剂，传统的氧作为单一阴极去极化剂的锈蚀机理面临着严峻的挑战。
因此，探究高湿供氧困难情况下混凝土内钢筋仍高速锈蚀的内在机理，对于建立正确、合理钢筋锈蚀速率模型具有重要的意义。
腐蚀极化曲线图是进行金属腐蚀机理分析的重要工具之一。
本文在文献［１１］研究的基础上，运用腐蚀极化曲线图全面解释混凝土中钢筋锈蚀过程，探究混凝土由干燥到饱水变化过程混凝土内钢筋锈蚀速率变化的内在机理，并讨论在干湿循环过程中混凝土中钢筋的锈蚀过程，为预测钢筋混凝土的使用寿命奠定基础。
1.金属腐蚀极化曲线图简介1.1腐蚀电池的极化曲线图腐蚀电池的极化曲线图如图１所示。
图中曲线A和C分别表示腐蚀电池的阳极极化曲线和阴极极化曲线。
腐蚀电池工作时，局部阳极和局部阴极均发生极化，如果溶液电阻可以忽略，此2条曲线必交于S 点，S点对应的电位为自腐蚀电位E，与之相对应的阳极氧化反应电流为自腐蚀电流Ｉ，单位面积上的自腐蚀电流为自腐蚀电流密度i。
极化曲线的斜率称为极化率，图中Pa和Pc分别为阴、阳极电极反应的如果忽视图1(b)中极化曲线的具体形状而用直线表示，便得到Evans极化图，如图2所示。
在实际的腐蚀体系中，由于阴阳极间电解质电阻的存在，阴阳极极化曲线一般无法交于一点，阴阳极平衡电位分别只能各自极化到图中的Ec和Ea，Ec和Ea称为阴、阳极的电极反应电位，阳极平衡电位正向的偏移量Ea－Ee，ａ称为阳极过电位，用ηａ表示，阴极平衡电位负向的偏移量Ee，C－Ec称为阴极过电位，用ηｃ表示，阴阳极间电解质电阻产生的电位降为Icorro。
1.2腐蚀过程的控制因素金属腐蚀速率的大小一般用腐蚀电流强度来表示，Icor=(Ec-Ea)/(Pa+Pc+R) 式中:Ea,Ec为阳、阴极溶解反应的平衡电位，R为欧姆电阻。
由式可知，Pa、Pc 和R是腐蚀的阻力。
当这三相阻力中任意一项明显地超过另两项时，这一阻力将在腐蚀过程中对速率起控制作用，称为控制因素。
利用极化图可以非常直观地判断腐蚀的控制因素。
例如，当R很小时，若Pc>Pa,Icoor主要取决于阴极极化率Pc 的大小，称为阴极控制；反之，若Pa<Pc，Icoor主要取决于阳极极化率Pa的大小，称为阳极控制。
如果Pa和Pc接近，同时决定锈蚀速率的大小，则称为混合控制，如果腐蚀系统的欧姆电阻很大，R>>（Pa + Pc），则腐蚀主要由电阻决定，称为欧姆控制。
2.钢筋锈蚀的阴阳极极化曲线2.1钢筋锈蚀的阴极极化曲线混凝土中钢筋锈蚀的阴极极化全曲线如图所示［１２］，它可以分成４个互相联系、不断变化的阶段：1）在OP 曲线段，阴极过程由氧离子化反应速率所控制；2)在曲线PF 段，阴极过程的速率由氧的离子化反应和氧的扩散混合控制；3)曲线FS 段，阴极过程由氧的扩散过程所控制，此时阴极腐蚀电流密度等于氧的极限扩散电流密度Id；4)当阴极腐蚀电流密度等于氧扩散极限电流密度时，极化曲线将有着FSN的走向，但实际上当电位负到一定程度时，在电极上除了氧的还原外，还将有新的电极过程（一般是析氢反应）可以进行，阴极极化曲线将沿SQG 进行．由于混凝土是一种碱性材料，混凝土中钢筋锈蚀一般不可能发生析氢反应，因此钢筋锈蚀的阴极极化曲线应只可能有OPFS 曲线所示的3个部分。
2.2钝化钢筋的阴阳极极化曲线普通混凝土的 ph=13,在高碱性环境条件下，钢筋的表面形成一层钝化膜，此时钢筋的阴阳极极化曲线如图5所示［１３］。
曲线A 是混凝土中钢筋的阳极极化曲线，分为活化区、钝化区和过钝化区3个部分。
曲线C 是代表氧化还原反应的阴极极化曲线。
在曲线A与曲线C的交点处，阳极反应和阴极反应的速率达到平衡，交点所对应的电位值和电流值即为Ecorr和Icorr。
通常混凝土中的钢筋处于稳定状态，因为阴极曲线和阳极曲线的交点落在阳极曲线的钝化区，Icorr很小，可以忽略不计。
2.3氯离子浓度对钢筋阳极极化曲线的影响如图7所示为氯离子浓度对钢筋锈蚀速率的影响［１５］。
图中曲线C是阴极极化曲线，曲线A是各种浓度的氯离子作用的钢筋阳极极化曲线。
随着钢筋表面氯离子浓度的提高，阳极极化曲线的钝化区缩短，阳极极化曲线从A1到A3转变。
当钢筋表面的氯离子浓度达到一定程度，阳极极化曲线的钝化区消失（如A4）．同时，随着钢筋表面氯离子浓度的进一步提高，腐蚀电位不断下降。
3．混凝土中钢筋锈蚀过程的极化曲线变化机理分析3.1锈蚀初期环境相对湿度对活化钢筋阴阳极极化曲线的影响当碳化到钢筋表面或钢筋表面的氯离子达到临界浓度，钢筋表面的钝化膜被破坏，钢筋处于活化状态。
此时尚未形成锈蚀层，氧是混凝土中钢筋锈蚀唯一的阴极去极化剂，其阴极反应为4e＋2H2O＋O２→4OH－；阳极反应式为2Fe→2Fe２＋＋4e 锈蚀初期活化钢筋腐蚀电流随环境相对湿度的变化如图所示．从图中可以看出，在干燥的条件下，混凝土中钢筋的腐蚀电流很低，随着环境相对湿度的提高钢筋锈蚀的阴极极化率逐步增大。
随着环境相对湿度的进一步提高，氧去极化的阴极极化率Pc急剧增大，而阳极极化率Pc则不断降低，当阴极极化率Pc增大至远大于阳极极化率Pa时，钢筋的锈蚀过程主要由氧扩散控制。
此时混凝土中钢筋的锈蚀速率随环境相对湿度的增大而降低。
3.2锈蚀产物生成后环境相对湿度对活化钢筋阴阳极极化曲线的影响图的情况对于锈蚀初期（初始锈蚀产物的生成过程）是成立的，然而在钢筋表面生成锈蚀产物后，环境相对湿度对活化钢筋腐蚀电流的影响规律则发生了根本的变化。
在钢筋表面生成锈蚀产物后，除了氧这一阴极去极化剂外，钢筋的锈蚀产物充当了新的强烈的阴极去极化剂［１７］，其阳、阴极反应见式（4）和（5），钢筋腐蚀电流随环境相对湿度的变化规律如图所示在相对干燥的条件下，随着环境相对湿度的提高，钢筋锈蚀的阳极极化率逐步降低阳极极化曲线从A1到A3转变［8］；氧去极化的阴极极化率逐步增大Pc3，阴极极化曲线从C1到C3转变，与阳极极化曲线的交点逐步降低，腐蚀电位不断下降。
氧去极化产生的腐蚀电流不断增大钢筋锈蚀产物去极化的阴极极化率逐步降低。
钢筋的锈蚀过程受阳极反应控制［9］。
3.3干湿循环对活化钢筋阴阳极极化曲线的影响对于海工混凝土结构的潮差区和浪溅区，钢筋混凝土结构长期处于干湿交替状态，不仅混凝土中氧和水的供应充分，而且氧和锈蚀产物可以交替充当钢筋锈蚀反应阴极去极化剂［10］，使钢筋的锈蚀速率一直处于较高的水平。
干湿循环条件下混凝土内钢筋的锈蚀机理如图所示：在钢筋与Fe3O4界面上发生阳极氧化反应：Fe－2e→Fe2+随着钢筋表面FeOOH附着层的溶解，水化铁离子的传质过程的阻力得到释放，在紧靠钢筋表面的溶液层中较高浓度的Fe2+溶出［11］，阳极铁溶解速率增大，钢筋锈蚀的阳极极化率Pa 降低，使钢筋的锈蚀速率达到最大。
4.结论本文运用极化曲线图研究了从干燥到长期饱水以及干湿循环作用下混凝土内钢筋的锈蚀机理，可以得出如下结论：(1)氧仅是混凝土内钢筋开始的锈蚀的必备条件，钢筋一旦已经开始锈蚀（即有锈蚀产物存在），锈蚀产物中FeOOH可以取代氧成为钢筋锈蚀过程阴极反应的新的去极化，即使完全饱水，钢筋的锈蚀仍然可以继续进行。
(2)混凝土中钢筋锈蚀过程包括阳极反应控制、阴极反应控制和阴阳极反应共同控制３种情况。
钢筋锈蚀过程受氧扩散的阴极反应控制的情况仅仅发生在锈蚀产物尚未产生的混凝土湿润状态和可去极化的锈蚀产物耗尽的混凝土长期饱水状态的极端条件下．在正常使用条件下，氧扩散虽然是混凝土内钢筋锈蚀速率变化的一个影响因素，但却不是混凝土中钢筋锈蚀过程的控制因素。
（3）钢筋的总腐蚀电流为氧去极化产生的腐蚀电流和锈蚀产物去极化产生的腐蚀电流的加和，钢筋由于氧去极化产生的腐蚀电流随着环境相对湿度的提高而降低，由于锈蚀产物去极化产生的腐蚀电流随着环境相对湿度的提高而增大，钢筋的总腐蚀电流随着环境相对湿度的提高而增大。
（4）在饱水状态下，混凝土内钢筋的总腐蚀电流最大，但如果混凝土长期饱水，钢筋腐蚀将因为可以作为阴极去极化剂的锈层成分的逐渐耗尽而中止；干湿循环交替作用下，氧和锈蚀产物交替充当钢筋锈蚀反应阴极去极化剂，使钢筋的锈蚀速率一直处于较高的水平。
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