电偶腐蚀知识讲解
[化学]第三章 电化学局部腐蚀
不锈钢中加入适量的V、Si和稀土对提高耐点蚀性能也稍有作用。
五、防止点蚀措施:
⑴改善介质条件:如降低溶液中Cl-含量,降低温度。 ⑵阴极保护:阴Байду номын сангаас极化使电位低于Eb,最可靠是低于 Ep, 使不锈钢处于稳定钝化区。 ⑶对合金表面进行钝化处理,提高材料钝态稳定性。 ⑷使用缓蚀剂:封闭系统中使用缓蚀剂最有效,对不锈钢 最有效的是亚硝酸钠。 (5)使用耐点蚀材料。钛和钛合金有最好的抗点蚀性能。
第三章 局部腐蚀
腐蚀形态分为两大类,即全面腐蚀和局部腐蚀。 如果腐蚀是在整个金属表面上进行,则称为全面腐蚀。 如果腐蚀只集中在金属表面局部地区上进行,其余大部分 地区则几乎不腐蚀,这种类型的腐蚀便称为局部腐蚀。 全面腐蚀和局部腐蚀具有不同的特征:全面腐蚀的阴 阳极面积非常小,甚至用微观方法也无法辨认出来,而且 微阳极与微阴极的位臵是变幻不定的。因为整个金属表面 在溶液中都处于活化状态,只是各点随时间(或地点)有 能量起伏,能量高时(处)为阳极,能量低时(处)为阴 极,这样使金属表面都遭受腐蚀,金属腐蚀造成金属的大 量损失,但从技术观点来看,这类腐蚀并不可怕,不会造 成突然事故。
奥氏体不锈钢的晶间腐蚀机理: ⑴晶界碳化物析出:奥氏体不锈钢是生产和使用最多的一类 不锈钢,在许多介质中有良好的耐蚀性,但含碳量大于 0.030%时,在一定温度下加热一定时间(称作敏化处理) 后,就会产生晶间腐蚀。这是由于晶界析出铬的碳化物 M23C6,使晶界产生贫铬区的结果,这种晶间腐蚀最易发生 在活化-钝化过渡电位区,即在弱氧化性介质中最易显示 出来。
第二节 缝隙腐蚀
一、缝隙腐蚀:缝隙腐蚀是因金属与金属、金属与非金属的 表面间存在缝隙,并有介质存在时而发生的局部腐蚀形态。
二、缝隙腐蚀特征: ⑴可发生在所有金属与合金上,特别容易发生在靠钝化而耐 蚀的金属及合金上。一般发生缝隙腐蚀的敏感缝隙宽为: 0.025-0.1mm。 ⑵介质可以是任何侵蚀性溶液,酸性或中性,而含有氯离子 的溶液最易引起缝隙腐蚀。 ⑶与点蚀相比,对同一种合金而言,缝隙腐蚀更易发生。在 Eb-Ep之间的电位范围内,对点蚀讲,原有点蚀可以发展, 但不产生新的蚀孔;而缝隙腐蚀在该电位区内,既能发生 也能发展。缝隙腐蚀的临界电位要比点蚀电位低。
电偶腐蚀机理
电偶腐蚀机理电偶腐蚀机理概述电偶腐蚀是一种利用高速流动的电解液在金属表面上形成微小的气泡和局部高温来加速金属表面的氧化和溶解的一种化学反应。
这种反应常用于制造微细结构,如芯片、微机械等。
本文将对电偶腐蚀的机理进行详细介绍。
电偶腐蚀原理当两个不同金属或合金在电解液中接触时,会形成一个电池,其中一个金属成为阴极,另一个金属则成为阳极。
在正常情况下,只有阳极会发生氧化和溶解反应,而阴极则不会受到影响。
但是,在电解液中引入外加电源后,阴极和阳极之间就会产生一定的电位差。
如果这个电位差足够大,就会使得阴极也开始发生氧化和溶解反应。
这种现象被称为“异质结点腐蚀”。
异质结点腐蚀可以通过以下公式来表示:Anode + e- → Anode+(氧化)Cathode+ + e- → Cathode(还原)总反应:Anode + Cathode+ → Anode+ + Cathode其中,Anode表示阳极,Cathode表示阴极。
电偶腐蚀的机理在电偶腐蚀中,金属表面会形成一层氧化物或氢氧化物。
这些物质会随着电解液的流动而被冲走,从而暴露出新的金属表面。
这个过程会不断重复,直到金属表面被完全溶解或者形成所需的微细结构为止。
电偶腐蚀的速率取决于以下几个因素:1. 电解液中的离子浓度离子浓度越高,反应速率就越快。
这是因为高浓度的离子可以提供更多的反应物质,并加速反应速率。
2. 电解液中的温度温度越高,反应速率就越快。
这是因为高温可以使得离子更加活跃,并提高它们与金属表面发生反应的可能性。
3. 外加电压大小外加电压越大,反应速率也就越快。
这是因为外加电压可以提供更多的能量来促进反应。
4. 金属本身的化学性质不同金属的化学性质也会影响反应速率。
一般来说,易氧化的金属(如铝、镁等)会比难氧化的金属(如铜、铁等)更容易发生腐蚀反应。
电偶腐蚀的应用电偶腐蚀常用于制造微细结构,如芯片、微机械等。
这是因为电偶腐蚀可以在金属表面形成非常细小的孔洞或凸起,从而实现对微小器件的精确加工。
电偶腐蚀测试方法介绍
电偶腐蚀测试方法介绍电偶腐蚀的定义及其原理电偶腐蚀也叫以异金属腐蚀或接触腐蚀,是指两种不同电化学性质的材料在与周围环境介质构成回路时,电位较正的金属腐蚀速率减缓,而电位较负的金属腐蚀加速的现象。
构成这种现象的原因是这两种材料间存在着电位差,形成了宏观腐蚀原电池。
电偶腐蚀作为一种普遍的腐蚀现象,可诱导甚到口速应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、氢脆等腐蚀过程的发生。
产生电偶腐蚀应同时具备下述三个基本条件:第一,具有不同腐蚀电位的材料,电偶腐蚀的驱动力是被腐蚀金属与电连接的高腐蚀电位金属期E金属之间产生的电位差;第二,存在离子导电支路,电解质必须连续地存在于接触金属之间,构成电偶腐蚀电池的离子导电支路;第三,存在电子导电支路,即被腐蚀金属与电位高的金属或非金属之间要么直接接触,要么通过其他电子导体实现电连接,构成腐蚀电池的电子导电支路。
电偶腐蚀原理如下图所示:图1电偶腐蚀原理示意图电偶腐蚀测试的意义及应用领域电偶腐蚀存在于众多的工业装置和工程结构中,它是一种最普遍的局部腐蚀类型。
轮船、飞机、汽车等许多交通工具都存在着异种金属的相互接触,都会引起程度不同的电偶腐蚀。
电偶腐蚀甚至存在于电子和微电子装备中,它们在临界湿度以上及腐蚀性大气环境下工作时,许多铜导线、镀金、镀银件与焊锡相接触而产生严重的电偶腐蚀。
纽约著名的自由女神铜像内部的钢铁支架发生的严重腐蚀就是因为发生了电偶腐蚀,许多钢铁支架锈蚀得只剩下原来的一半,抑钉也已脱落;同时在潮湿空气、酸雨等作用下,铜皮外衣也被腐蚀得比原先薄了许多。
据报道,各军兵种的军事装备由于电偶腐蚀,破坏了它们的可靠性,导致电子装备的早期失效,直接影响乃至丧失它们的作战能力。
在某些情况下,两种不同的金属虽然没有直接接触,在意识不到的情况下也有引起电偶腐蚀的可能。
例如循环冷却系统中的铜零件,由于腐蚀下来的铜离子可通过扩散在碳钢设备表面上沉积,沉积下的疏松的铜粒子与碳钢之间便形成了微电偶腐蚀电池,结果引起了碳钢设备严重的局部腐蚀。
接触腐蚀
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通过TiAl涂层在影像处理后的显微图像。计算涂层孔隙率为1.4%,涂层内无通孔。涂层中的孔隙均在未完 全变形颗粒底部附近,这是由于未完全变形颗粒对孔隙起遮蔽作用,使孔隙保留下来。
界面处元素分布曲线斜率较大,表明涂层与基体元素未发生明显扩散,涂层与基体的结合机理为机械结合。
涂层与基体界面为曲面过渡,凹凸不平。界面附近涂层较为致密,表明在界面附近喷涂颗粒与基体发生了较 明显的协调变形,TiAl合金颗粒与5083铝合金基体发生协调变形是首层涂层实现沉积的必要条件。
20h内平均接触腐蚀电流密度为16.2μA/cm2,接触腐蚀敏感性为E级,不允许直接接触使用。TiAl合金铸锭 与TA2接触腐蚀电流较为平稳,20h内的平均接触电流密度为-0.23μA/cm2,发生电偶腐蚀的是TA2合金。
这是由于TiAl合金铸锭较TA2钛合金具有更高的自腐蚀电位,当它们之间发生接触时,TiAl合金为阴极,TA2 钛合金为阳极发生腐蚀。因电极电位差较小,接触腐蚀敏感性为A级,可以直接接触使用。TiAl合金涂层与TA2钛 合金接触腐蚀电流较小,远低于5083的接触腐蚀电流。
电偶腐蚀机理
电偶腐蚀机理介绍电偶腐蚀是一种常见的电化学腐蚀形式,主要发生在导电材料与电解质接触的区域。
它是由于化学反应中的电子转移而导致的物质的损失。
电偶腐蚀机理是研究电偶腐蚀过程中所涉及的电化学反应的原理和规律。
电偶腐蚀的基本概念电偶腐蚀是一种以金属与金属之间的接触为前提的腐蚀反应。
它涉及到两种不同的金属,一个作为阳极而被腐蚀,另一个是阴极,充当电子的供应者。
在电解质中,阳极上发生了氧化反应,同时在阴极上进行了还原反应。
电偶腐蚀的原理1.电子转移:在电偶腐蚀中,阴极金属释放出电子,氧化成阳离子,这些电子流经导电路径,沿金属表面流动到阳极金属。
在阳极金属上,阳离子接受电子并还原成金属原子或化合物。
2.电解质:电偶腐蚀发生在电解质中,电解质提供了导电路径和氧化反应所需的物质。
电解质中的离子在腐蚀反应中起着重要的催化作用。
3.极性:在电偶腐蚀中,阳极金属氧化,所以它具有正极性。
阴极金属还原,所以它具有负极性。
极性差异导致电子流从阴极向阳极。
电偶腐蚀的影响因素1.金属的电位差:金属的电位差是产生电偶腐蚀的根本原因之一。
金属的电位差决定了阳极和阴极之间的电势差,从而影响到腐蚀的发生程度和速率。
2.电解质浓度:电解质的浓度对腐蚀速率有着直接的影响。
当电解质浓度增加时,离子的活动性增强,导致腐蚀速率加快。
3.温度:温度对电偶腐蚀过程中的反应速率起着重要的影响。
通常情况下,随着温度的升高,反应速率也增加。
4.金属的面积比:阴极和阳极的面积比对腐蚀速率有着重要的影响。
当阴极面积相对较大时,阳极的损耗会更加显著。
5.电偶腐蚀电流:由于电子流的存在,电偶腐蚀过程中会有一定的电流流过。
电流的大小取决于阳极和阴极的电位差以及电解质的性质。
电偶腐蚀的防护方法1.绝缘:在电偶腐蚀中,通过在阴极和阳极之间增加一个绝缘层,可以防止电流的流动,从而减少电偶腐蚀的发生。
2.电解质的控制:控制电解质的浓度可以减少电偶腐蚀的速率。
通过定期更换电解质或调整其浓度,可以有效地控制腐蚀过程。
电偶腐蚀和缝隙腐蚀的发生及预防
20 0 7年第 4期 ( 总第 19期 ) 8
农业装备与车辆工程
A R C L U A Q IME T& V HIL N I E R N G IU T R LE U P N E C EE G N E I G
No 4 0 7 . 2 0
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电偶腐蚀和缝 隙腐蚀 的发生及预 防
刘红艳 , 孔德 兵
( 山东 民生煤化有 限公司 , 山东 济宁 2 2 1 7 0 5) 摘要 : 主要介绍 了电偶腐蚀和缝 隙腐蚀的定 义、 发生原理、 常见形 式及相应 的预 防措施 。
关 键 词 :电偶 腐 蚀 ; 隙 腐蚀 ; 防 措 施 缝 预
尽 量 避 免 异 种 材 料 相 接 触 , 不 可 避 免 . 应 尽 量 若 则
电偶腐蚀的发生可依据 电池效应原理来解释 , 如图 1 所示 . 两种不 同金属导体 串联 在一起 . 放人 电解质液 中 . 就构成 了简单 的电池 . 活泼性强 的金 属 (n块 ) z 构成 阳极 , 活泼性 弱的金属( e ) F 块 构成 了 阴极 。在 电池 反应 中 , 阳极 会 加速 溶 解 , 阴极 得 到
6 1・
维普资讯
20 年第 4 07 期 表 l 金属或合金在海水 中的电位 金属或合金
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农业装备与车辆工程
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一) 4 (7 . 一)( (7) .
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中图分 类号 :
文献标识码 :c
电偶腐蚀案例分析
3
此外,腐蚀产物会堵塞管道,影响流 体流动,甚至可能导致管道破裂,造
成生产事故
5
预防措施
预防措施
为防止电偶腐蚀 的发生,可以采 取以下几种措施
预防措施
选择电化学兼容性好的材料组合:在设计和选材时,应尽量避免不同电位的金属接 触。例如,在上述案例中,可以采用耐蚀性较好的材料替代不锈钢,如钛或锆
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电偶腐蚀案 例分析
-
1 背景介绍 2 案例描述 3 原因分析 4 预防措施
1
背景介绍
背景介绍
电偶腐蚀是一种常见的金 属腐蚀现象,它发生在不 同金属接触并存在电位差 的情况下
当两种金属的电位存在差 异,且它们之间通过电解 质溶液相连时,会产生电 流流动,导致较活泼的金 属发生腐蚀
本文将通过一个案例分析, 探讨电偶腐蚀的产生、影响 及预防措施
增加绝缘层:在金属表面涂覆绝缘层可以阻断电流流动。例如,在金属管道连接处使 用非金属垫片或涂抹特殊涂层
优化结构设计:通过改变金属结构或增加介质隔离措施,可以减少不同金属的接触面 积和电流通路。例如,在管道设计中,可以采用绝缘支架或套管来隔离不同金属的接 触
预防措施
实施电化学保护
加强维护和管理
通过外加电流或牺牲阳极等方 法,使金属表面形成一层保护 膜,从而降低腐蚀速率。例如, 在重要设备上安装阴极保护系
统
定期检查和监测金属设备的腐 蚀情况,及时采取措施修复和 更换受损部件。同时,保持设 备清洁和干燥,避免污垢和积
水等杂质影响金属耐蚀性
培训操作人员
提高操作人员对金属腐蚀的认 识和预防意识,确保他们按照 规定进行设备的维护和使用。 例如,避免在金属设备上随意 焊接或使用不合适的连接方式
电偶腐蚀的原理
电偶腐蚀的原理电偶腐蚀是指在电化学腐蚀过程中,由于两种金属的电位差异而引起的一种金属腐蚀现象。
它是一种不可逆的电化学反应,经常发生在金属结构上,特别是在海洋和工业环境中。
电偶腐蚀在工程实践中经常引起金属结构的损坏,因此对其原理进行深入了解,可以有效预防和控制腐蚀的发生。
电偶腐蚀的原理可以通过电化学反应来解释。
当两种不同金属(或合金)以电导体的形式接触时,会形成一个电偶。
在这个电偶中,一种金属处于阳极位置,另一种金属处于阴极位置。
阳极金属会发生氧化反应,阴极金属则发生还原反应。
这些反应导致阳极金属的电子流向阴极金属,形成一个电流闭合回路。
电偶腐蚀的发生需要满足三个条件:第一,金属之间存在电位差。
这个电位差可以由金属的电化学特性和环境条件(如温度、湿度等)决定。
第二,金属之间存在电解质。
电解质可以是水、土壤、海水等,它们能导电并提供离子,促进电化学反应的进行。
第三,存在一个外部电源,提供电流以维持电偶中的反应。
电偶腐蚀的发生过程可以分为两个阶段:发生和传导。
在发生阶段,由于金属之间的电位差,阳极金属发生氧化反应,阴极金属发生还原反应。
在传导阶段,产生的电子从阳极金属流向阴极金属,形成一个电流闭合回路。
电偶腐蚀的速率取决于多种因素,包括金属的电化学特性、电解质的浓度和温度、电流密度等。
一般来说,金属的电位差越大,电偶腐蚀的速率越快。
此外,金属的电化学活性也会影响腐蚀速率,活性越高的金属腐蚀越快。
为了预防和控制电偶腐蚀,可以采取以下措施:首先,选择相似电位的金属进行接触,减小电位差,降低腐蚀速率。
其次,采用阴极保护技术,通过在金属表面施加电流,将金属表面变为阴极,减缓腐蚀反应的进行。
此外,合理设计金属结构,采用防腐涂层、隔离层等措施,可以有效降低电偶腐蚀的风险。
电偶腐蚀是由金属之间的电位差导致的一种金属腐蚀现象。
了解电偶腐蚀的原理对于预防和控制腐蚀非常重要。
通过选择相似电位的金属、采用阴极保护技术和合理设计金属结构等措施,可以有效减少电偶腐蚀的发生,延长金属结构的使用寿命。
电偶腐蚀 寿命-概述说明以及解释
电偶腐蚀寿命-概述说明以及解释1.引言1.1 概述:电偶腐蚀是工业生产中常见的问题,指的是在两种不同金属或合金直接接触的环境中,由于电化学反应造成的一种腐蚀现象。
电偶腐蚀不仅会损坏设备和构件,还可能导致系统运行故障,甚至影响工业生产的正常进行。
因此,了解电偶腐蚀的定义、影响因素以及延长电偶腐蚀寿命的方法具有重要的意义。
本文将就电偶腐蚀的定义、影响因素和延长寿命的方法进行详细探讨,旨在帮助读者更好地了解电偶腐蚀问题,并提出有效的解决方案,以确保设备和构件的安全运行,延长其使用寿命。
在工业生产中,更好的了解和管理电偶腐蚀问题对提高设备可靠性,降低维修成本,提高设备寿命以及保证工艺安全稳定具有重要意义。
1.2 文章结构本文主要包括三个部分,分别为引言、正文和结论。
在引言部分中,将介绍电偶腐蚀和其寿命相关的基本概念,以及本文的研究目的。
在正文部分中,将分别讨论电偶腐蚀的定义、影响电偶腐蚀寿命的因素以及延长电偶腐蚀寿命的方法。
最后,在结论部分中,将对本文进行总结,强调电偶腐蚀寿命的重要性,并展望未来的研究方向。
整个文章结构清晰有序,希望读者能够通过本文更全面地了解电偶腐蚀及其寿命相关的知识。
1.3 目的:本文旨在探讨电偶腐蚀对系统寿命的影响,并分析影响电偶腐蚀寿命的因素,以及如何通过有效的方法来延长电偶腐蚀的寿命。
通过深入研究电偶腐蚀的定义和相关知识,我们可以更好地了解它对设备和系统的影响,为工程领域的从业者提供更多有益的建议和指导。
希望通过本文的介绍,读者能够加深对电偶腐蚀现象的认识,从而更好地应对和预防相关问题,保障系统的运行和使用寿命。
2.正文2.1 电偶腐蚀的定义电偶腐蚀是指由于金属材料的接触形成电化学电偶并处于不同的电位上,导致电流从一个金属到另一个金属的过程中,在电解质介质中发生的金属腐蚀现象。
在这种情况下,一个金属被作为阳极,另一个金属被作为阴极,阳极金属溶解,而阴极金属则得到保护。
电偶腐蚀的出现主要是由于金属之间的差电位和电解质介质的存在,导致了电流在金属之间流动,从而引起金属的氧化、溶解和腐蚀。
电偶腐蚀名词解释
电偶腐蚀名词解释
嘿,你知道啥是电偶腐蚀不?电偶腐蚀啊,就好比是一场悄悄进行
的“战斗”!比如说啊,有两种不同的金属,它们靠在一起,就好像两
个小伙伴。
但这可不是友好的相处哦!其中一个金属可能比较活泼,
就像个调皮捣蛋的家伙,而另一个相对不那么活泼,像是个安静的乖
孩子。
当它们在特定的环境中,比如潮湿的地方,那个调皮的金属就
会开始搞破坏啦!它会把自己的电子疯狂地往那个乖孩子金属身上送,自己慢慢就被腐蚀掉了,这可不就是自己作嘛!而那个乖孩子金属呢,虽然一开始没干啥坏事,但因为接收了这些电子,也会受到影响呢!
你说这冤不冤呀!
想象一下,这就像在一个班级里,有个调皮的同学总爱捉弄别人,
结果把自己也搭进去了,还连累了旁边无辜的同学。
电偶腐蚀不就是
这样嘛!再举个例子,像铁和铜放在一起,在有电解质的环境中,铁
就很容易变成牺牲品,被腐蚀得一塌糊涂,而铜可能还好好的呢。
电偶腐蚀可不是小事哦,它能在不知不觉中给金属制品带来大麻烦!比如那些长期在海水里的船只、埋在地下的管道等等,都可能因为电
偶腐蚀而受损。
这多让人头疼啊!所以啊,我们可得重视起来,想办
法去预防它。
我的观点就是,我们必须要充分了解电偶腐蚀的原理和特点,这样
才能更好地应对它呀!不能让它肆意妄为地破坏我们的金属宝贝们!
你说是不是呢?。
点腐蚀和晶间腐蚀
点腐蚀和晶间腐蚀
点腐蚀这是一种腐蚀集中于金属表面很小范围、深入金属内部迅速发展的小孔状腐蚀形态,又称为孔蚀。
通常蚀孔深度比孔径要大得多。
这是一种隐蔽性强、破坏性大的局部腐蚀。
点腐蚀多发生与表面形成钝化膜或者具有阴极性镀层的金属上,含特种阴离子溶液中易于引发点腐蚀,钝性材料高于临界点电位将引发点腐蚀。
缝隙腐蚀这是金属与其他材料构成表面间隙而且在电解质中发生了缝隙内金属严重腐蚀的一种局部腐蚀形态。
其特点是:缝隙腐蚀可以发生在所有金属和合金上;可能发生在任何侵蚀性溶液中;缝隙腐蚀临界电位比电视电位更低;缝隙宽度必须使侵蚀性溶液能浸入缝隙内,同时又窄到能使液体停滞在缝内,才能发生缝隙腐蚀,一般的敏感宽度为0.0025-0.1mm。
晶间腐蚀这是腐蚀沿着金属晶粒边界或者其临近区域向材料内部迅速发展,而晶粒本体则腐蚀很轻微的一种局部腐蚀类型。
这种腐蚀使晶粒之间失去结合力,金属强度丧失,导致构件过早失效。
电偶腐蚀两种具有不同电位的金属材料在同一电解质中接触或者通过电子导体连接,其中电位较负金属的腐蚀速度增大,电位较正金属腐蚀速度减缓而受到保护,此所谓电偶腐蚀,又称为接触腐蚀、异种金属或者双金属腐蚀。
实质上它是两种不同金属构成的宏观原电池腐蚀,相互接触的异种金属间电位差为电偶腐蚀的原动力。
因此可以利用电偶序判断在某种介质中异金属接触时的电偶腐蚀倾向,但不能定量表征其腐蚀速
度。
电偶腐蚀名词解释
电偶腐蚀名词解释电偶腐蚀啊,就像是金属世界里的一场“爱恨情仇”大戏。
你可以把不同的金属想象成性格迥异的小伙伴。
比如说吧,活泼的金属就像是热情过头的莽撞小子,而不那么活泼的金属就像安静内敛的小淑女。
当这两种金属凑到一块儿,就像莽撞小子对小淑女穷追不舍,可这一追啊,就出事儿了。
在有电解质存在的情况下,就像是给他们俩搭了一个“舞台”,这个舞台可不得了。
活泼金属那家伙就开始迫不及待地“献殷勤”,把自己的电子送出去,就像一个散财童子似的,毫不吝啬。
而不活泼的金属呢,就像是被强行塞了一堆礼物的小淑女,很无奈。
这一送一接的过程,就导致活泼金属开始被腐蚀,就像那个莽撞小子在这场追逐中逐渐“掉血”,变得伤痕累累。
这电偶腐蚀啊,有时候速度快得就像一阵龙卷风席卷而来。
你要是在金属结构里不小心安排了这样一对“冤家”,那简直就是在金属里埋下了一颗定时炸弹。
就好比你盖了一座房子,用铁和铜做支撑结构,这就相当于把两个爱吵架的家伙关在了一个小房间里。
电解质呢,可能就是从外面偷偷溜进来的调皮小鬼,一下子就把气氛给搅和起来了。
铁就开始疯狂地牺牲自己,那腐蚀的样子就像一个在沙漠里干渴得迅速枯萎的仙人掌。
在船舶上也是一样,要是船身的金属部件搭配不好,就像组建了一个混乱的小团队。
那些活泼金属就像队伍里那个老是被欺负却又默默承受的小可怜,在海水这个大电解质的作用下,很快就被腐蚀得千疮百孔,就像被无数只小虫子啃咬过的破布。
电偶腐蚀的危害可不小,就像一个隐藏在暗处的小恶魔,悄悄地破坏着各种金属制品。
不管是你漂亮的金属首饰,还是那些大型的金属设备,只要遇上这个恶魔,就可能变得惨不忍睹。
它就像一个搞破坏的小能手,所到之处,金属的完整性就像脆弱的肥皂泡一样被轻易击破。
不过呢,也不是拿它没办法。
就像处理两个爱吵架的小伙伴,把他们分开就好了。
通过合理的选材、涂层保护等方式,就能避免电偶腐蚀这个调皮鬼捣乱啦。
要是把金属结构看成一个大家庭,那我们就得像智慧的家长一样,协调好家庭成员之间的关系,不让电偶腐蚀这个捣蛋鬼有机可乘。
应用腐蚀电化学第四讲
定义电偶效应参数: = ia1/icorr1 两种金属偶接后,作为阳极的金属 的阳极电流密度与未偶接时该金属的阳 极电流密度(即自腐蚀电流密度)的比 icorr 2 Ecorr 2 Ecorr1 c 2 c 2 A2 值有: ln ln( ) ln( ) a1 c 2 a1 c 2 icorr1 a1 c 2 A1
接触腐蚀影响因素
icorr1 icorr2 ia1 M1A M1C M2A M2C M1A ig
ic1 ia2 M1C
ic2
M2A M2C
M1、M2偶接前
M1、M2偶接后
电偶腐蚀示意图
M1、M2未偶接时 ,各自腐蚀电流icorr1和icorr2 M1、M2偶接后,产生电偶电流: Ig=Ia1-Ic1=Ic2-Ia2 =i1A1=i2A2 A1、A2 为M1、M2与溶液接触的面积
c 2 a1 a1c 2 A2icorr 2 Eg Ecorr 1 Ecorr 2 ln( ) a1 c 2 a1 c 2 a1 c 2 A1icorr 1
Ecorr 2 Ecorr1 a1 c 2 ln Ig ln(A1icorr1 ) ln(A2icorr 2 ) a1 c 2 a1 c 2 a1 c 2
a1
c
ln I g
Ee,c Ee,a1
a1 c
a1 c a1
a1
ln(A1i0,a1 ) ln(1 A1i0,c1 A2i0,c 2 )
实验一电偶腐蚀 (1)
实验一、电偶腐蚀试验目的:通过失重法和电位、电流测量实验,了解电偶的形成与单一金属腐蚀速率、耦合电位等参数的相互关系,同时通过实验数据了解电偶腐蚀的特点、腐蚀介质、电位差、面积比等因素对电偶腐蚀的影响规律,并总结出相对应的预防措施。
穿插进行伊文斯盐水滴试验,观察氧浓差腐蚀原电池的阴、阳极反应以及阴、阳极区的划分。
试验原理:电偶腐蚀:当一种不太活泼的金属(阴极)和一种比较活泼的金属(阳极)在电解质溶液中接触时,因构成腐蚀原电池而引发电流,从而造成(主要是阳极金属)电偶腐蚀。
电偶腐蚀也称双金属腐蚀或金属接触腐蚀。
电偶腐蚀首先取决于异种金属之间的电极电位差。
这一电位指的是两种金属分别在电解质溶液(腐蚀介质)中的实际电位。
通常在手册、资料中能找到的是各种金属、合金在特定的介质中按腐蚀电位高低排列的电位顺序表,称作电偶序。
在其它条件不变的情况下,它们之间的电位差愈大,腐蚀初始驱动力愈大。
影响电偶腐蚀的因素还有介质导电性、极化性及面积比。
面积比是指阴、阳极面积比,比值愈大,即大阴极小阳极组成的电偶,其阳极腐蚀电流密度愈大,腐蚀愈严重。
在腐蚀电偶的阳极区有涂层时也会出现大阴极小阳极的情况,结果造成极严重的局部腐蚀而迅速穿孔。
对于耦合电流的测定,可以采用零欧姆计直接测定耦合电流,主要就是在测定耦合电流时,不引入耦合电阻,使得测定结果具有较高的准确度。
在实验室测定时如果没有零欧姆计,可以采用万用表或者直流电流表直接测定,也可以采用外加标准电阻测定电位差的方式进行评价,需要注意的是外加标准电阻越小测定准确度就越高,一般采用0.05欧姆或者更小的外加电阻,最后换算成耦合电流即可。
常用的腐蚀评定方法:1. 失重法由于腐蚀作用,材料的重量会发生系统变化,此即重量法测定材料抗蚀能力的理论基础。
虽然近年来发展了许多新的腐蚀研究方法,但重量法仍然是最基本的定量评定腐蚀的方法,并已被广泛应用。
重量法简单而直观,适用于实验室和现场试验。
(完整word版)电偶腐蚀
电偶腐蚀简述电偶腐蚀简述摘要。
电偶腐蚀(亦称接触腐蚀),是指当两种或者两种以上不同金属在导电介质中接触后,由于各自电极电位不同而构成腐蚀原电池。
电偶腐蚀是一种普遍存在的且危害极大的腐蚀形成,它广泛地存在石油、天然气、船舶、航空和建筑工业等行业中,一旦发生则极有可能造成严重的损失。
本文主要介绍了关于电偶腐蚀的基本相关知识,包括电偶腐蚀的概念、形成原因、影响因素以及如何判断是否形成了电偶腐蚀及其预防措施。
关键字:电偶腐蚀;金属接触;电位差;预防措施1.电偶腐蚀的基本简介由于腐蚀电位不同,造成同一介质中异种金属接触处的局部腐蚀,就是电偶腐蚀(galvanic corrosion),亦称接触腐蚀或双金属腐蚀。
当两种或两种以上不同金属在导电介质中接触后,由于各自电极电位不同而构成腐蚀原电池,电位较正的金属为阴极,发生阴极反应,导致其腐蚀过程受到抑制;而电位较负的金属为阳极,发生阳极反应,导致其腐蚀过程加速。
它是一种危害极为广泛和可能产生严重损失的腐蚀形式,广泛地存在于船舶、油气、航空、建筑工业和医疗器械中。
它会造成热交换器、船体推进器、阀门、冷凝器与医学植入件的腐蚀失效,是一种普遍存在的腐蚀类型。
电偶腐蚀往往会诱发和加速应力腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、氢脆等其他各种类型的局部腐蚀,从而加速设备的破坏。
两种或两种以上不同电极电位的金属处于腐蚀介质内相互接触而引起的电化学腐蚀,又称接触腐蚀或双金属腐蚀。
电偶腐蚀原理见图1。
发生电偶腐蚀时,电极电位较负的金属通常会加速腐蚀,而电极电位较正的金属的腐蚀则会减慢。
图2为现实中几个电偶腐蚀的例子。
图2 电偶腐蚀的实例合金中呈现不同电极电位的金属相、化合物、组分元素的贫化或富集区,以及氧化膜等也都可能与金属间发生电偶现象,钝化与浓差效应也会形成电偶型的腐蚀现象,这些微区中的电偶现象通常称为腐蚀微电池,不称作电偶腐蚀。
在工程技术中,不同金属的组合是不可避免的,几乎所有的机器、设备和金属结构件都是由不同的金属材料部件组合而成,电偶腐蚀非常普遍。
电偶腐蚀发展史2
腐蚀电化学中的一个重要概念是金属腐蚀,金 属腐蚀的宏观表现为金属表面的破坏。同样,在硫 化矿物的浮选体系中,矿物表面亲水或疏水性质的 转化过程,实际上也是一个矿物表面的破坏过程, 所不同的是金属腐蚀表现为金属的阳极氧化溶解, 而矿物表面的腐蚀有两种结果:一是矿物表面疏水; 二是矿物表面亲水,其实质过程都是表面电化学反 应的结果。
图6-3 矿物相互接触的伽伐尼作用电化学模型
硫化矿物间的电偶腐蚀
硫化矿物发生电偶腐蚀的本质原因是其电子的电化学位不同, 从而导致电子在不同矿物间的转移,电子的电化学的宏观表现就是 矿物静电位。 由于硫化矿物静电位的差异,使得它们在相互接触时 发生电偶腐蚀,呈电化学活性的硫化矿物在发生电偶腐蚀时作为阳 极,氧化反应被强化,有利于与捕收剂黄药反应的进行,其可浮性 得到改善。 磁黄铁矿、闪锌矿的可浮性在与呈电化学惰性的矿物(黄铁矿、 黄铜矿)接触后,可浮性也可得到不同程度的提高,反之,静电位 相对较高的硫化矿物(黄铁矿、黄铜矿),在与其它硫化矿物接触 时,只能作为电偶腐蚀的阴极,一方面氧气在它们的表面发生还原 反应而受到阴极极化,阻碍与黄药的电化学反应,另一方面阳极氧 化产生的金属离子扩散到阴极矿物表面与氧还原生成的OH-形成 金属氢氧化物吸附,又增大了阴极矿物的亲水性。因而阴极矿物的 可浮性受到抑制。黄铜矿在与方铅矿、闪锌矿接触后浮选回收率降 低;黄铁矿与磁黄铁矿接触后可浮性下降。 硫化矿物间电偶腐蚀的第三个影响是使硫化矿物浮选分离选择 性变差。如磁黄铁矿、黄铜矿单矿物的浮选电位区间选择性变差。
两个金属片连接起来,不管有 没有青蛙的肌肉,都会有电流 通过。这就说明电并不是从蛙 的组织中产生的,蛙腿的作用 只不过相当于一个非常灵敏的 验电器而已。 1836年,英国的丹尼尔 对“伏特电堆”进行了改良。 他使用稀硫酸作电解液,解决 了电池极化问题,制造出第一 个不极化,能保持平衡电流的 锌─铜电池,又称“丹尼尔电 池”。此后,又陆续有去极化 效果更好的“本生电池”和 “格罗夫电池”等问世。但是, 这些电池都存在电压随使用时 间延长而下降的问题。 还原伽伐尼实验的绘画作品
No5模块三常见的腐蚀类型任务一全面腐蚀与局部腐蚀任务二局部腐蚀一电偶腐蚀点蚀ppt课件
HCO3-+OH- → H2O+CO32-
溶液中的点蚀示意图
Ca2++CO32-→ CaCO3↓
CaCO3与铁锈在孔口沉积,形成闭塞电池。
2021/6/7
任务二 局部腐蚀—点蚀
3、自催化酸化作用—小孔的形成 随着孔内金属离子浓度的增加,孔内产生
过多的正电荷,此时介质中的Cl-向孔 内迁移,以维持溶液的电中性。
任务一 全面腐蚀与局部腐蚀
一、全面腐蚀
1、概念 全面腐蚀亦称为均匀腐蚀指腐蚀作用以基本相同的速度在
整个金属表面同时进行。如碳钢在强酸、强碱中发生的腐蚀一 般都是全面腐蚀。
2、特点 ➢ 腐蚀分布相对较均匀 ➢ 金属的腐蚀量较大 ➢ 腐蚀速度较稳定,设备的寿命可以预测 ➢ 对设备的检测也较容易,一般不会发生突发事故 注:由于这种腐蚀可以根据各种材料和腐蚀介质的性质测算 出它的腐蚀速度,在设计时可预留一定的腐蚀裕度,所以全面 腐2蚀021的/6/7危害性一般比较小。
任务一 全面腐蚀与局部腐蚀
二、局部腐蚀
1、概念
局部腐蚀指腐蚀作用仅发生在金属的某一局部区
域,而其
它部位基本没有发生腐蚀;或者是金属某一部位的腐
蚀速度比
其它部位的腐蚀速度快得多,显示了局部腐蚀破坏的 痕迹。 危害更严重
2、特点
金属损失的总量不是很大
突发性
灾难性 2021/6/7
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任务二 局部腐蚀—电偶腐蚀
三、影响因素 a.资料
【思索】为什么?
具有自钝化特性的金属或合金易发生点蚀。
b.介质成分
含有氯离子的介质易引起点蚀,点蚀激发剂、点蚀促
进剂。
c.流速
点蚀通常发生在静滞的溶液中。有流速或提高流速常
可减轻或不发生点蚀。
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地址:南海 腐蚀方式:电偶腐蚀 材料:铝合金和碳钢
电偶腐蚀的主要防止措施有: ①选择在工作环境下电极电位尽量接近(最好不超过50毫伏)的 金属作为相接触的电偶对; ②减小较正电极电位金属的面积,尽量使电极电位较负的金属表 面积增大; ③尽量使相接触的金属电绝缘,并使介质电阻增大; ④充分利用防护层,或设法外加保护电位。 选择防护方法时应考虑面积律的影响,以及腐蚀产物的影响等。
生物膜
形成过
程外部 因素
条件膜
可逆吸附 不可逆吸附 生物膜形成 部分生物膜脱落
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电偶腐蚀
材料名称 钛及钛合金 316不锈钢 304不锈钢 蒙乃尔合金 镍铝青铜 纯铜 镁合金
不同材料的电偶腐蚀
海洋环境电势(V) 材料名称
+0.06到-0.05
生铁
-0.18
碳钢
-0.53
B30铜镍合金
-0.08到-0.12
B10铜镍合金
-0.19到-0.20
铝黄铜
-0.28到-0.36
錫黄铜
-1.5到-1.6
海洋环境电势(V) -0.60到-0.72 -0.60到-0.72 -0.13到-0.22 -0.21到-0.28 -0.32 -0.24到-0.29
地址:钢厂 腐蚀方式:螺栓电偶腐蚀 材料:不同材质的不锈钢
地址:南海 腐蚀方式:电偶腐蚀 材料:碳钢和铝合金
地址:地埋管 腐蚀方式:电偶腐蚀 材料:不锈钢和铸钢管