金属材料的电偶腐蚀综述
电偶腐蚀
电偶腐蚀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，可诱导甚至加速应力腐蚀、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或非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。
浸泡试验浸泡试验是常用的电偶腐蚀试验方法之一。
将两种不同金属按实际的面积比例制成一定形状的试样，紧固在一起，构成一组点偶对试样。
将上述电偶对试样暴露于腐蚀介质中进行腐蚀实验，并将其试验结果与在相同介质条件下未经偶接的这两种金属的腐蚀试验结果相比较，以判断电偶效应。
根据试验的目的和要求，采用失重测量、电阻测量和表观检查等方法，对比上述两组试验结果。
大气中的电偶腐蚀试验在实验技术上要比溶液中的试验容易一些。
因为在大气条件下，作为电解质的水膜具有相当高的电阻，这就限制了电偶作用的距离，从而限制了相对面积作用，即使是最不相容的金属，电偶作用也仅限于对接触线附近的5~6mm处。
电位测量电位测量包括电偶对中各个金属本身的自然腐蚀电位测量、偶对金属的电位差测量和金属偶接后的电偶电对测量。
电位测量是研究电偶腐蚀的重要手段，测试简单易行。
不同金属在接近实际使用介质条件下所测得的稳定开路电位的高低，标志着它们在该特定环境下相对的热力学稳定性。
因此，可根据开路电位的测量结果，预测不同金属偶接后的电偶效应。
在某些情况下，按金属在特定介质中稳定电极电位排列的电偶序中两种金属之间间隔远近来大致表征电偶效应的相对大小。
金属腐蚀与防护 电偶腐蚀
镁合金电偶腐蚀的影响因素及其防护的研究摘要：介绍了镁合金电偶腐蚀的影响因素，其中包括电偶序的影响、环境因素的影响、面积效应、电偶对间距的影响等。
介绍了几种提高镁合金耐电偶腐蚀的措施，包括稀土元素对镁合金耐蚀性的影响、选择匹配材料、加入缓蚀剂、合理设计结构等。
关键词：镁合金，电偶腐蚀，影响因素，防护镁合金具有密度小、导电性好、比强度高和电磁屏蔽性好以及良好的加工性能、焊接性能和抗冲击性能等,广泛应用于电子、汽车和航空等领域。
镁合金由于标准电极电位很低,化学活性高,其表面无法形成具有保护性的氧化膜。
当与其它金属接触时,它往往作为阳极而遭受电偶腐蚀。
电偶腐蚀除了加速镁合金阳极构件的腐蚀破坏外，还可以诱发点蚀、缝隙腐蚀等工程中更危险的腐蚀破坏，因此电偶腐蚀是镁合金应用设计中必须要考虑的一个因素。
1.电偶腐蚀发生的条件电偶腐蚀实际上是宏观腐蚀电池的一种,产生电偶腐蚀应具有下列三个基本条件。
①存在离子导电支路：对大多数电偶腐蚀来说，腐蚀电解质主要是指凝聚在材料表面上含有某些杂质(氯化物、硫酸盐等)的水膜或溶液。
腐蚀电解质必须连续的存在于不同材料之间，构成腐蚀电池的离子导电支路。
②存在不同自腐蚀电位的材料：电偶腐蚀的驱动力是两种材料之间的自腐蚀电位差。
③存在电子导电支路：两种不同材料的直接接触或通过其他导体连接，构成电偶腐蚀电池的电子导电支路。
2.影响镁合金电偶腐蚀的因素2.1电偶序的影响与镁合金偶接的金属材料种类不同,其化学成分也不同,这会使电偶对间的电位差不同,导致其电偶电流大小也不同,从而直接影响镁合金电偶腐蚀的程度。
电偶电流随电位差的增大而增大。
镁合金与跟它偶接的金属之间的电位差越大,镁合金作为阳极就越容易被加速腐蚀。
2.2环境因素的影响环境中各种因素对镁合金电偶腐蚀性能的影响是不同的。
目前,镁合金的使用环境主要是大气、海水和工业环境。
镁合金在大气中的腐蚀主要取决于空气的湿度和污染程度。
镁合金在海洋大气环境(如青岛)中的初期电偶腐蚀速度要高于其在城市工业大气(如武汉)中的初期电偶腐蚀速度。
金属材料的电偶腐蚀及其防护技术研究进展
金属材料的电偶腐蚀及其防护技术研究进展摘要：金属材料腐蚀现象随处可见，电偶腐蚀是金属材料的一种特殊腐蚀形式，不仅会导致金属材料使用寿命下降，加快金属构件失效，还会引发其他一系列局部腐蚀行为，具有严重的破坏性。
本文主要对金属材料电偶腐蚀问题及其防护技术进行了总结，为电偶腐蚀防护技术研究提供了新方向。
关键词：金属材料；电偶腐蚀问题；防护技术；研究新方向引言在日常生活中金属材料的腐蚀随处可见，腐蚀不仅影响能源科技、医疗器械、国防安全以及一系列新兴产业的发展等，也造成严重的经济损失和带来不可忽视的安全危害。
据统计，我国每年因腐蚀问题造成的经济损失约占全国GDP的3%。
因此，研究金属材料的腐蚀问题，探索金属材料的防腐新技术具有重要现实意义。
一、异种材料电偶腐蚀研究钢结构桥梁、船舶、风电行业中结构轻量化设计广受欢迎，特别是航空航天领域对轻质铝合金、钛合金以及碳纤维增强复合材料等应用广泛，电偶腐蚀是导致连接结构件或复合材料损伤的主要原因之一。
近年来，一些新型研究方法如丝束电极技术（WBE）、扫描振动参比电极（SVET）、扫描开尔文探针技术（SKP）等微区电化学测量技术被运用到电偶腐蚀实验研究中。
利用扫描开尔文探针技术测量AZ91D镁合金与不同偶对材料表面电位变化来研究镁合金电偶对在盐雾实验中电偶腐蚀规律，结果发现电偶腐蚀区域主要集中AZ91D镁合金的一侧，电偶腐蚀效应与偶对材料电位差成正比关系，材料表面腐蚀产物的积累覆盖对基体材料腐蚀起到一定保护作用。
相比于传统电化学测试方法，微区电化学测量技术可以得到准确、详细的局部区域电偶腐蚀情况，有利于从微观层次了解电偶腐蚀机理。
采用有限元或边界元分析等数值模拟仿真技术，建立电偶腐蚀预测模型，分析金属或合金材料间接触区域的电偶腐蚀行为。
采用电化学方法研究在1mol/L盐酸溶液中碳钢端板材料（20MnCr5、42CrMo4和32CrMoV13）与3种低合金钢螺栓（M12、M16和M20）的电偶腐蚀行为，并对端板与螺栓构件接触区的腐蚀参数进行数值模拟分析，可预测设备零部件使用寿命。
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。
电偶腐蚀知识讲解
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
铝合金车身上防电偶腐蚀施工设计综述
铝合金车身上防电偶腐蚀施工设计综述作者—胡婷应用化学0881班【中文摘要】处于自然环境中的铝合金材料，由于在其表面能形成一层致密的氧化膜，该氧化膜能够阻止氧气及其它气体、液体的侵人而腐蚀[5].一旦该氧化膜被损坏，在大多数环境中它能够较快地进行自我修复，即优异的自防腐性能。
又由于铝合金是目前汽车轻量化的一个重要途径，因而被越来越多地应用于汽车车身中。
钢、铝接触，并处于潮湿的环境时，便不可避免地发生此种腐蚀。
在腐蚀施工设计中，往往需要结合在实际介质中的腐蚀电位和可能掌握的极化曲线特征作出判断，并作必要的实际测定和验证。
【关键词】电偶腐蚀腐蚀微电池氧化膜铝合金腐蚀施工设计On the aluminum alloy automobile body against galvanic corrosion executive project summarizesAuthor - Hu Tingapplied chemistry 0881 class of【English abstract】Is in the natural environment the aluminum alloy material, because forms compact oxide film in its surface energy, this oxide film can prevent the oxygen and other gas, the liquid invades the human to corrode. Once this oxide film is damaged, it can carry on the self-repair quickly in the majority environment, namely outstanding from antiseptic property. Also because the aluminum alloy is a present automobile lightweight important way, thus more and more is applied in the automobile body. When the steel, the aluminum contact, punish at the same time in the moist environment, then inevitably has this kind of corrosion. In the corrosion executive project, often needs to unify the polarization curve characteristic which the corrosion potential and possibly grasps in the actual medium to make the judgment, and makes the essential actual determination and the confirmation. In the corrosion process, along with the condition change, the metal couple foreword has the possibility to change, even presents the polarity to reverse.【key word 】Galvanic corrosion Corrodes the microcell oxide film aluminum alloycorrosion executive project1.防电偶腐蚀施工理1.1 原理当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腐蚀或双金属腐蚀。
电偶腐蚀磨损腐蚀
实例4：搅拌釜合并“进、出料口” 引发爆炸
• “进、出料口”附近成为检测死角。 内部检测受到搅拌轴、桨叶限制；外 部检测受到外保温层、管法兰限制。
• 由于对此类情况重视不够，使管口附 近下封头壁厚严重减薄，引发搅拌釜 爆炸。
29
提示：
液体由狭窄的管路进入相对宽阔的 容器空间，在压力有所降低的同时， 会产生气蚀、闪蒸、磨损腐蚀，使管 口附近容器壳体局部壁厚减薄。
加工
环境
比较
成分 → 组织 → 性能 → 选用
32
“性质”与“性能”
• 性质：一种事物所固有的、区别于其他事 物的属性。
• 性能：某种事物的性质在特定环境条件下 所表现出的功能。
• 二者的区别在于“环境”，性质是固有的； 环境是千变万化的；所以对性能的要求是 变化的。
33
“性能”之一：δn↑～PWHT
• 与Ni连接处的316L，腐蚀严重，深度达2～ 3mm，离Ni板越远腐蚀越轻。
• 316L与304L 焊缝处，304L腐蚀严重，只 剩1mm厚。
15
实例2：氯化氢塔中段塔节电偶腐蚀
16
实例2：氯化氢塔中段塔节电偶腐蚀
• 现场覆膜金相未发现晶间腐蚀迹象。 • 塔壁腐蚀穿孔是发生在壁厚严重减薄
的凹坑处的自然穿孔，不是孔蚀。 • Ni与316L之间存在电偶腐蚀 。 • 316L与304L焊接处，由于Ni～SS、
电偶腐蚀磨损腐蚀
常见腐蚀形态示意图
2
定义 特点
• 电偶腐蚀：两种金属在同一介质中接触时， 电位较低金属腐蚀速度加快，电位较高金 属腐蚀速度降低的局部腐蚀现象。
• 两种金属电位差↑，电偶腐蚀倾向↑。 • 阴极面积↑，阳极面积↓，阳极腐蚀↑。
贾凡尼效应 电偶腐蚀
贾凡尼效应电偶腐蚀全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：贾凡尼效应，即电偶腐蚀，是一种电化学现象，常见于金属表面在一定环境条件下发生的腐蚀现象。
这一现象通常发生在由两种不同金属组成的电偶中，其中一种金属更为活泼，而另一种金属则更为惰性。
在这种情况下，更活泼的金属会向惰性金属释放电子，从而导致惰性金属表面出现腐蚀现象。
贾凡尼效应的发生机制可以用以下几个步骤来描述：首先是在电偶中，更活泼的金属会发生氧化反应，将电子释放到电解质中；接着是惰性金属接受释放的电子，发生还原反应，氧化物还原为金属；在电偶中形成电子流动的闭路，电子会一直流动直到两种金属之间的电位差消除。
在这个过程中，更活泼的金属会不断向更惰性的金属释放电子，导致惰性金属表面逐渐被腐蚀。
贾凡尼效应的实际应用非常广泛，特别是在船舶、汽车、航空航天等领域，在这些应用中，由于不同金属构成的部件必须连接在一起，而连接处又容易受到腐蚀的影响。
了解和控制贾凡尼效应对于提高部件的使用寿命和可靠性至关重要。
为了减少贾凡尼效应带来的腐蚀问题，可以采取一些措施来控制或减轻这种现象。
可以通过选择相似电位的金属或使用耐腐蚀性更好的金属来减少金属之间的电位差，从而降低贾凡尼效应的发生。
可以在金属表面涂覆保护层，例如喷涂防护漆或热浸镀锌等方法，来隔离金属与电解质的接触，减少金属表面的腐蚀。
定期检查和维护金属部件，及时发现并处理潜在的腐蚀问题也是防止贾凡尼效应的关键。
通过定期检测部件的表面状况，及时清除腐蚀物质以及修复受损的部件，可以有效延长金属部件的使用寿命，并确保设备的正常运行。
贾凡尼效应是一种常见的金属腐蚀现象，特别是在多金属环境下。
了解该现象的发生机制以及采取相应的控制措施对于减少金属腐蚀问题至关重要。
只有通过有效的预防和维护措施，才能确保金属部件的长期可靠运行，延长设备的使用寿命。
希望通过本文的介绍，读者可以更深入地了解贾凡尼效应的影响以及如何有效地避免和控制该现象。
电偶腐蚀
电偶腐蚀
异种金属彼此接触或通过其他导体连通，处于同一介质中，会造成接触部分的局部腐蚀。
其中电位较低的金属，溶解速度反而减小，这种腐蚀称为电偶腐蚀，或称接触腐蚀、双金属腐蚀。
孔腐蚀（点蚀、坑蚀）：是一种集中发生在某些点处并向金属内部发展的孔、坑状腐蚀。
孔蚀是一种隐蔽性极强、破坏性极大的腐蚀形式，由于难于预估及检测，往往造成金属腐蚀穿孔，引起容器，管道等设施的破坏，而且诱发其它的局部腐蚀形式，导致突发的灾难性事故。
缝隙腐蚀：金属部件在介质中，由于金属与金属或金属与非金属之间形成特别小的缝隙，使缝隙内的介质处于滞流状态，引起缝内金属的加速腐蚀。
沿晶腐蚀：腐蚀沿着金属或者合金的晶粒边界或其它的邻近区域发展，晶粒本身腐蚀很轻微，这种腐蚀称为沿晶腐蚀，又叫做晶间腐蚀。
选择性腐蚀：合金在腐蚀过程中，腐蚀介质不是按合金的比例侵蚀，而是发生了其中某种成分的选择性溶解，使合金的机械强度下降，这种腐蚀形态称之为成分选择性腐蚀，或称为选择性腐蚀。
腐蚀疲劳：金属在腐蚀介质和交变力共同作用下引起的破坏为腐蚀疲劳。
磨损腐蚀：指在磨损和腐蚀的综合作用下材料发生的加速腐蚀破坏。
有三种表现形式：摩振腐蚀、湍流腐蚀和空泡腐蚀。
金属材料的电偶腐蚀综述
金属材料的电偶腐蚀王俊摘要：电偶腐蚀，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。
本文针对金属材料的电偶腐蚀从其腐蚀原理、影响因素、控制方法及腐蚀评定进行综述。
并展望了金属材料的电偶腐蚀的研究发展趋势。
关键词：金属接触；电偶腐蚀；电位差1、前言现代社会中，金属材料的应用及其广泛，已然涉及到方方面面，这种情况下，研究金属材料的腐蚀及其防护就成为了一项重要任务。
金属在其使用过程中或多或少会产生各种各样的腐蚀，如若防范不当会造成金属材料在其使用寿命结束之前就产生破坏，特别是在航空等国防领域，金属材料的腐蚀引起的后果是灾难性的，所以，针对金属材料的腐蚀及其防护的研究日益重要。
2、电偶腐蚀的原理2.1 概述由于腐蚀电位不同，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。
可以是金属与金属，也可以是金属与导电的非金属材料（如石墨纤维环氧树脂复合材料）在介质中形成回路，形成电偶腐蚀[1]。
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。
电偶腐蚀测试
电偶腐蚀测试是一种评估金属材料在不同环境下的耐腐蚀性的方法。
在电偶腐蚀测试中，两种或多种不同的金属在电解质溶液中组成电偶对，其中一种金属为阴极，另一种金属为阳极。
阴极金属被保护，而阳极金属被腐蚀。
测试中需要测量和记录腐蚀速率、腐蚀电流、电位等参数。
电偶腐蚀测试的步骤如下：
1.选取不同的金属材料组合成电偶对。
2.将金属材料加工成适合测试的形状和尺寸。
3.将金属材料放入电解质溶液中，并确保稳定的电偶连接。
4.记录测试过程中的电位、电流等参数，并计算腐蚀速率。
5.分析测试结果，评估不同金属材料的耐腐蚀性。
电偶腐蚀测试的优点包括：能够模拟实际使用环境中的腐蚀情况，可以评估不同金属材料的耐腐蚀性，可以研究不同因素对金属腐蚀的影响。
缺点包括：测试周期较长，需要专业的测试设备和技能，测试结果会受到多种因素的影响。
电偶腐蚀
目录：
1.电偶腐蚀的产生 2.电偶腐蚀的实验 3.电偶腐蚀的防护与控制
定义：金属自身在电解质溶液中发生 腐蚀溶解后，再接触或与自腐蚀电位 更高的金属电连接而使得腐蚀速率加 快的现象。（宏观，易于判别）
产生条件：
1.具有不同腐蚀电位的材料 2.存在离子导体支路 3.存在电子导体支路
形成机理：
根据混合电位理论，偶合的结果使得自腐蚀电位低的金
属腐蚀电流增大，产生阳极极化使之加速腐蚀，而自腐蚀电 位高的金属电流降低，作为阴极而被保护了起来。
Ec Ea Ig Pc Pa R Sc Sa
2015-4-20
影响因素：
1.材料自身特性（驱动力）
2.结构因素：阴阳极面积比值（影响氢过电位） 电偶对间距
谢 谢！
ห้องสมุดไป่ตู้
实验要求：
1.试样要求: a.长110mm，宽25mm，厚2~3mm的平板试样，Ra0.8 b.用汽油和酒精清洗后干燥器中放置七天 c.配对试样表面积需基本相等 d.试样间距5mm
2.腐蚀环境：电解液为化学氯化钠和蒸馏水，溶液体积400ml 电解液温度控制在30℃ 3.实验程序：试样在电解液中稳定30min测量各电极电位 连续测量和记录电偶电流20h，改过程中禁止搅动溶液 平行试验不少于三组
3.环境因素：介质组成，温度，pH值，应力 状态（可能引起电偶极性逆转）
实验方法：
1.浸泡试验：同时将电偶对试样和未经偶接的试样暴 露于同种腐蚀介质中进行腐蚀实验，采用失重测量、 表观检查等方法判断电偶效应。 2.电化学实验法：测量材料的自腐蚀电位和偶合后电 位，以及腐蚀过程中电流变化，极化过程来表征电偶 效应。
电偶序：金属或合金在某一确定电解质溶液中实测 而得的稳定电位相对大小排列而成的次序表。
金属材料腐蚀及表面处理技术研究综述
金属材料腐蚀及表面处理技术研究综述摘要：腐蚀和磨损是金属材料的2种主要耗损方式。
其中，腐蚀通过一系列化学及电化学反应破坏材料原有的力学性能、电学性能等；腐蚀往往具有潜伏性和隐蔽性，需要通过一定时间才能反映出来，但金属材料腐蚀后带来的危害和损失巨大且不可逆。
随着人类科技的进步，为能在严苛环境条件下保障金属材料能长久地使用，如何提高材料的耐腐蚀及耐磨损性就成为了当下研究的热点。
基于此，文章主要分析了金属材料腐蚀及表面处理技术。
关键词：金属材料；腐蚀；表面处理技术1腐蚀原理1.1点蚀理论点蚀是一种局部性腐蚀形式，其主要理论有以下几种：（1）电化学理论。
点蚀是由于金属表面存在局部电池，形成阳极和阴极，引起电化学反应而发生的腐蚀。
（2）缺陷理论。
点蚀是由金属表面的缺陷（如气孔、夹杂、晶界等）引起的。
（3）电导率差异理论。
点蚀是由于金属表面存在电导率差异，形成微电池而发生的腐蚀。
（4）流体动力学理论。
点蚀是由于流体在金属表面形成局部的高速流动，导致局部腐蚀。
1.2电偶腐蚀电偶腐蚀是指两种不同金属或合金在电解质溶液中接触产生电池效应而引起的腐蚀。
其中一个金属或合金作为阳极，发生氧化反应，而另一个金属或合金作为阴极，发生还原反应。
电解质溶液中的离子流动使得阳极金属溶解，阴极金属则得到保护。
电偶腐蚀是一种常见的腐蚀形式，例如在海水中铝与铁的接触会引起铝的腐蚀。
1.3晶间腐蚀晶间腐蚀是指金属材料晶界处的腐蚀现象，通常是由于晶界处的缺陷或杂质导致的。
晶间腐蚀会导致金属材料的强度和韧性下降，甚至引起材料的断裂。
晶间腐蚀常见于一些不锈钢和高温合金等材料，在一些特定的环境条件下，如高温、含氯离子的介质中容易发生晶间腐蚀。
晶间腐蚀的防治通常需要采取合适的材料选择、合理的加工工艺和适当的防护措施。
2金属材料防护技术的应用2.1电镀镍、化学镀镍和多层镀镍的原理及对比电镀镍广泛地用作金属材料的镀层，也用作镀金镀银的扩散阻挡层。
其制备原理是将待镀金属作为阴极，金属镍作为阳极，以含镍盐溶液作为电解液，在外接电源的作用下，镍盐在待镀金属上析出镍层。
金属材料在发动机冷却水中的电偶腐蚀研究
金属材料在发动机冷却水中的电偶腐蚀研究
这篇研究主要讨论了金属材料在发动机冷却水中的电偶腐蚀问题。
研究人员对冷却水中不同金属的腐蚀行为进行了分析，并研究了其产生的原因和影响因素。
首先，研究人员测定了不同金属在冷却水中的腐蚀电位，并通过电化学测试确定了这些金属的腐蚀速率。
结果显示，在冷却水中，铝、钛、锌、镁等金属的腐
蚀速率较快，而不锈钢、铜和铅的腐蚀速率相对较慢。
其次，研究人员探讨了金属腐蚀的原因。
通过扫描电子显微镜分析和能谱分析，研究人员发现，金属腐蚀主要是由于电解质的存在和金属表面的缺陷所引起的。
金属表面的缺陷会使腐蚀电位降低，从而促进腐蚀的发生。
此外，冷却水中的离子、溶解氧等因素也会影响金属的腐蚀行为。
最后，研究人员探讨了金属腐蚀的影响因素。
结果显示，冷却水的pH值、温度、流速和添加剂等因素都会对金属的腐蚀行为产生影响。
在这些影响因素中，添加剂的种类和浓度是最为重要的因素之一，可以通过控制添加剂的种类和浓度来
减缓金属的腐蚀速率。
总之，这篇研究对金属材料在发动机冷却水中的电偶腐蚀问题进行了深入探讨，为相关领域的研究提供了重要的参考。
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。
金属电偶腐蚀
金属电偶腐蚀
金属电偶腐蚀指的是由于电化学反应、化学反应或热力学因素导致的电偶材料表面的腐蚀。
在电偶中，不同材料的电位差会导致电化学反应，当其中一个材料腐蚀时，电位差会变大，从而加快另一个材料的腐蚀速度。
金属电偶腐蚀会导致电偶的失效，降低其可靠性和准确性。
为了减少金属电偶腐蚀的发生，可以采取以下措施：
1. 选择相同材料的电偶组合；
2. 选择合适的保护措施，如涂层、阴极保护等；
3. 控制环境因素，如温度、湿度、气体成分等；
4. 定期检查和维护电偶，避免电偶表面受到化学物质或电气腐蚀的影响；
5. 在电偶使用过程中注意监测和控制电偶电位差的变化，及时采取措施。
电偶腐蚀——精选推荐
电偶腐蚀在薄电解质层下的锌/钢电偶腐蚀的表⾯电位分布摘要：在这项研究中,在相对湿度为60和90%的⼈⼯海⽔中锌/钢电偶腐蚀的表⾯电位和表⾯pH值的变化进⾏了研究。
这个结果是从测量表⾯电位和表⾯的pH值试验中和之后腐蚀实验得出的。
锌和钢表⾯的电位在相对湿度为90%时是很低的(⼩于200 mV)表明全钢的表⾯在阴极保护下的。
另⼀⽅⾯,在相对湿度为60%的情况下,经过⼏天的腐蚀后，锌涂层和钢表⾯的电位差异很⼤(超过500mV)和因此阴极保护仅限于接触⾯区域。
在相对湿度为60%时x射线分析腐蚀样品，得出锌腐蚀产物被堆积在钢表⾯接近接⼝处,相对于其他钢表⾯的区域这⼀区域pH值更低。
随着腐蚀的进⾏得出这样的结论,钢板的镀锌涂层表⾯与海⽔反应⽔解反应溶解出锌离⼦,然后铁表⾯通过氧还原反应显⽰出碱性。
此外,部分钢表⾯覆盖着锌腐蚀产物显⽰出更低的电位，这表明锌腐蚀产物扮演着保护钢不被腐蚀的⾓⾊。
假定这种⾏是关于锌腐蚀产物的吸⽔能⼒和在钢表⾯锌离⼦的吸附能⼒这是由于低的）dxpH值。
? x=I x dR x=（I（x）ρlt1.引⾔：镀锌涂层钢⼀直是在不同的环境中最常见的来保护钢防⽌被腐蚀的⽅法。
镀锌涂层是通过屏蔽效应和电效应来保护钢材的。
屏蔽效应是由于在形成腐蚀发过程中锌涂层和腐蚀产物的形成。
然⽽,当涂层区域被损坏时,⽐如削减和伸展, 当周围的锌涂层被电腐蚀时钢基是被阴极保护。
在⼤⽓腐蚀环境下,在湿⼲燥周期中腐蚀发⽣在⼀层薄的电解质上,限制了应⽤电化学⽅法,现在已经有能研究在钢基上的锌涂层的电效应的⽅法了。
张和Valeriote对钢材薄层的电解质的阴极保护效应进⾏了研究。
该作者已经使⽤探针测量了覆盖着⼀个150um⾄超过1000um厚的电解质膜的锌/钢偶上的电位和电流。
这项研究作为⼀个模型,提供了对电化学腐蚀全⾯的理解。
但是,它没有考虑其他因素的影响,⽐如腐蚀产物的形成和分布与导电涂层上的pH值。
此外,使⽤探针会使薄电解质层产⽣⼀个⼤幅度欧姆电压的降低。
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金属材料的电偶腐蚀王俊摘要：电偶腐蚀，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。
本文针对金属材料的电偶腐蚀从其腐蚀原理、影响因素、控制方法及腐蚀评定进行综述。
并展望了金属材料的电偶腐蚀的研究发展趋势。
关键词：金属接触；电偶腐蚀；电位差1、前言现代社会中，金属材料的应用及其广泛，已然涉及到方方面面，这种情况下，研究金属材料的腐蚀及其防护就成为了一项重要任务。
金属在其使用过程中或多或少会产生各种各样的腐蚀，如若防不当会造成金属材料在其使用寿命结束之前就产生破坏，特别是在航空等国防领域，金属材料的腐蚀引起的后果是灾难性的，所以，针对金属材料的腐蚀及其防护的研究日益重要。
2、电偶腐蚀的原理2.1 概述由于腐蚀电位不同，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。
可以是金属与金属，也可以是金属与导电的非金属材料（如石墨纤维环氧树脂复合材料）在介质中形成回路，形成电偶腐蚀[1]。
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。
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。
利用电偶腐蚀的原理可以采用贱金属的牺牲对有用的部件进行牺牲阳极阴极保护。
2.2 电偶腐蚀条件及电动序不同接触金属产生电偶腐蚀必须具备三个条件：（1）、具有不同腐蚀电位的材料；（2）、存在离子导电支路；（3）、存在电子导电支路。
电动序是金属标准电极电位按大小排列的顺序，它体现了纯金属与其离子在介质中的平衡电位的大小，它的大小可以衡量金属被氧化脱离金属表面进入溶液的难易程度，是金属腐蚀的热力学判据，金属的电动序越小，就越容易离子化进而扩散进入溶液中，也就越容易腐蚀[2]。
因为根据电偶序即可判断金属在某一特定介质中的相对腐蚀倾向，也就是说电偶序是电偶腐蚀倾向的热力学依据[3]，但是电偶序也只是给出一种腐蚀倾向而不能肯定电偶腐蚀一定发生也不能判断腐蚀速率的大小，例如Mansfeld通过研究铝合金与不同金属在模拟海水溶液中的电偶腐蚀行为表明电动序基本能够准确预测电偶腐蚀发生的方向，但电偶腐蚀的速率取决于金属本身结构及在海水中的电化学行为[3]。
2.3 电偶腐蚀机理阐释电偶腐蚀的原理以下面的衬不锈钢复合钢管为例。
衬不锈钢复合钢管是通过冷滚压复合技术,将管为不锈钢，外管镀锌钢管复合而成。
它分成：(1) 适量复合：复合界面接合距离用电子显微镜测量大于25μ，复合强度为大于0.2 MPa；(2) 过盈复合：复合界面接合距离用电子显微镜测量5～25μ，复合强度为2～4Mpa；(3) 过量复合：复合界面接合距离用电子显微镜测量小于5μ，复合强度为大于4Mpa。
电位差电位较正的“不锈钢管”和电位较负的“碳钢管”偶接，“不锈钢管”呈阴极，“碳钢管”呈阳极，二者的电位差越大则电偶腐蚀倾向愈大。
形成电子通道经导线连接或直接接触后形成电子通道。
“碳钢管”中的铁失去的电子到达“不锈钢管”表面被腐蚀剂吸收(衬不锈钢复合钢管，没有电解质成为离子通道"面积")。
金属间接触区两种金属的接触区有电解质覆盖或浸没。
“碳钢管”中的铁失去的电子形成离子进去溶液，“不锈钢管”表面的电子被电解质中的腐蚀剂（如空气中的氧）拿走。
电解质成为离子通道。
衬不锈钢复合钢管，没有电解质成为离子通道；没有铁失去的电子形成离子进去溶液；只有两金属电位差。
因此，没有形成电偶腐蚀。
3、电偶腐蚀的影响因素3.1 阴、阳极面积比的影响偶对中的阴极和阳极的面积的相对大小，对腐蚀速度影响很大。
在—般情况下，随着阴极对阳极面积的比值增加，腐蚀速度增加。
阴、阳极面积比对阳极的腐蚀速度影响可以样来解释：在氢去极化时，腐蚀电流密度为阴极电流控制，阴极面积越大，阴极电流密度越小，阴极上氢超电压就越小，氢去极化速度亦越大，结果阳极的溶解速度增加。
在氧去极化腐蚀时，其腐蚀速度为氧扩散条件控制，若阴极的面积相对增加，则溶解氧更易抵达阴极表面进行还原反应，围而扩散电流增加，导致阳极的加速溶解[6]。
对于扩散控制的腐蚀类型(如钢/铜,钢/锌等),电偶腐蚀与阴阳极面积比的关系遵循“集氧面积原理”.但对于活化-钝化控制的腐蚀类型(如钛/不锈钢)则不存在这种关系,因为它的腐蚀损害还取决于金属表面膜的损坏,而且易造成严重的局部腐蚀[6]。
从生产实际来看，不同金属偶合起来，在不同的电极面积比下，对阳极的腐蚀速度就有不同的加速作用。
铜板用钢铆钉铆接，前者属于大阳极——小阴极的结构，后者属于大阴极——小阳极的结构[6]。
从防腐的角度考虑，大阴极—小阳极的连接结构是危险的，因为它可使腐蚀电流急剧增加，连接结构很快受到破坏。
而大阳极一小阴极的结构则较为安全，因为阳极面积大，阳极溶解速度相对减小，不至于短期引起连接结构的破坏。
3.2 环境因素的影响与电偶极性的逆转环境因素的性质如介质的组成、温度、电解质溶液的电阻、溶液的PH值、环境工况等因素均对电偶腐蚀有重要的影响，不仅影响腐蚀速率，同一电偶对在不同环境条件下有时甚至会出现电偶电极极性的逆转现象。
例如，在水中金属锡相对于铁来说为阴极，而在大多数有机酸中，锡对于铁来说却是阳极[6]。
温度变化可能改变金属表面膜或腐蚀产物的结构，也可能导致金属电池极性发生逆转。
例如，在一些水溶液中，钢和锌偶合时锌为阳极受到加速腐蚀，钢得到了保护，而当水的温度升高到80℃时，电偶的极性发生逆转，钢成为阳极而被腐蚀，而锌上面的腐蚀产物使锌的电位提高成为了阴极。
溶液pH值的变化也会影响电极反应，甚至会改变电偶电池的极性。
例如，镁和铝偶合在稀的中性或弱酸性氯化钠水溶液中，铝是阴极，但是随着镁阳极的溶解，溶液变为碱性，导致两性金属铝成为阳极[4],[5]。
温度对电偶腐蚀的影响是比较复杂的[7～10],从动力学方面考虑,温度升高,会加速热活化过程的动力学,从而加速电化学反应速度,使得电流密度增大,因此高温条件下金属的电偶腐蚀带来的破坏力更大。
淑英等[11]在研究碳钢/紫铜在NaCl介质中的电偶行为时指出温度对电偶电流的影响非常明显.随温度的增加,电偶电流明显增大,60℃时的电偶电流20了约5倍。
Blasco等[7,8]对合金及合金焊缝电偶腐蚀的研究也表明随温度的增加,电偶电流增大。
严密林等[9]模拟油气田水介质腐蚀环境研究了G3油管与SM80SS套管CO2环境中的电偶腐蚀行为。
结果表明,温度升高(30℃、60℃、90℃)会使电偶电流增加,电偶效应增大。
但温度变化也会使其他环境因素随之变化,从而影响腐蚀。
如温度升高在增加氧扩散速度同时也会降低氧的溶解度,导致腐蚀速度极大值现象。
温度不仅影响电偶腐蚀的速度,有时还会改变金属表面膜或腐蚀产物的结构,从而间接影响腐蚀过程。
例如,温度变化会引起偶对的阴、阳极逆转而改变腐蚀进程。
水溶液中的钢和锌偶合后,通常锌被腐蚀,钢被保护；若水温高于80℃,钢/锌电偶的极性就会出现逆转,锌电位高于钢而被保护,钢成为阳极而被腐蚀。
这是因为腐蚀电位是非平衡电位,易受电极表面反应的变化而变化,当偶对电位波动大于偶差时,就可出现极性逆转,相应有电偶电流符号改变即反向。
东[12]等用失重法研究二氧化碳环境中碳钢/不锈钢(N80/S31803偶对的电偶腐蚀,发现低CO2分压(0.1MPa)时常压下随着温度的升高,阳极(Ｎ80钢)的腐蚀速率有一个极大值.这是因为低于60℃时,阳极腐蚀速率随温度的升高而加快；温度大于60℃时,碳钢表面生成了FeCO3腐蚀产物沉积膜,对钢片具有一定的保护性。
他指出温度主要是通过影响保护性产物膜的生成CO2来影响环境中电偶腐蚀速率和腐蚀形式。
目前,温度影响的研究主要集中于中、高温段（20℃～100℃),而对于实际工程中可能涉及的低温环境(如深海)的电偶腐蚀研究未见报导。
3.3 金属特性影响及其他偶合金属材料的电化学特性会影响其在电偶序中的位置，从而改变偶合金属的电偶腐蚀敏感性。
对于像钛、铬等具有很强的、稳定的活化-钝化行为的材料，在某些特殊环境中，电偶偶合导致的阳极极化反而很有可能使这类金属材料的腐蚀速率降低[13]，[14]。
像这类能引起钝化的合金金属不但没有因为电偶腐蚀影响产生严重破坏，反而因其金属特性而产生了阳极保护。
4、电偶腐蚀的控制措施如前面所述，电偶腐蚀的产生必须具备三个基本条件，因此，实际中设法控制或排除产生电偶腐蚀的三个基本条件，即可达到控制电偶腐蚀破坏的目的。
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,例如TA15钛合金及表面喷涂的NiAl封严涂层[14],[15],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。
（5）、设计时尽可能使处于阳极状态的部件易于更换或加大其尺寸，以延长寿命。
（6）、采用阴极保护措施，使用耐蚀材料等[16],[17]。
在许可的情况下，像环境介质中加入缓蚀剂，也可以达到控制接触金属电偶腐蚀的目的。
1.设计与组装：①尽量选择在电偶序中位置靠近的金属组合，尽量避免“大阴极—小阳极”的组合结构。
②不同金属部件之间应采取绝缘，阴极部件金属应采用易于更换且较为价廉的材料。
使用介质不一定有现成的电偶序，需要预先实验。