过程装备腐蚀与防护全套课件
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过程装备腐蚀与防护课件-第四章
镍在铁的基体中的耐蚀性不是钝化作用，而是使合金的热力学稳定性提高 在氧化性介质和还原性介质中均有效 优势：
与铬配合加入铁中获得不锈钢；
综合了铬镍的优势，耐氧化性介质腐蚀也耐还原性介质腐蚀； 形成奥氏体，具有良好的热加工性、冷变形能力、可焊性、良好的低温韧
性。
不利之处：增加不锈钢的晶间腐蚀倾向
加入Cu, Mg,Mn等使铝强化，提高纯铝的强度
耐蚀铝合金主要有Al-Mn, Al-Mn-Mg, Al-Mg-Si, Al-Mg
4. 2
常用结构材料的耐蚀性能
3、钛及钛合金
氧化性介质；沸水和过热蒸汽；沸腾铬酸、浓硝酸、浓硝酸的 混酸、高温高浓度的硝酸 在中性和弱酸性氯化物溶液中有良好的耐蚀性 在含有少量氧化剂或添加高价重金属离子，或与铂、钯等相接 触，抑制钛的腐蚀（可以促使阳极钝化） 在稀碱溶液中耐蚀 在一定条件下，发生激烈的发火反应； 主要品种有：Ti-Pd, Ti-Ni, Ti-Mo, Ti-Ni-Mo合金 容易发生氢脆情况 应力腐蚀破裂
4. 2
常用结构材料的耐蚀性能
1、依靠钝化获得耐蚀能力的金属
主要有不锈钢、铝及铝合金、钛及钛合金、硅铸铁等
（1）18-8不锈钢（Cr18%, Ni8%-9% ;n=2)
在空气、水、中性溶液和各种氧化性介质中十分稳定
在酸性介质中（氧化性酸或非氧化性酸，以及氧化性
的强弱有关）
不锈钢设备的腐蚀多是局部腐蚀破坏：
（2）铅与铅合金
常用来制作输送硫酸的泵、管和阀等 *不用用于食品和医药中（千万分之一）
4. 2
常用结构材料的耐蚀性能
3、依靠自身热力学稳定而耐蚀的金属：
过程装备腐蚀与防护课件-第五章
PVC使用实例见P104
5. 2 耐腐蚀的高分子材料
2、硬聚氯乙烯设备结构设计特点 根据PVC材料的特性和具体使用条件确定许用应力 和安全系数
以长期拉伸强度作为计算许用应力的依据
焊缝系数0.85~0.95， 一般取0.6
采用单面或双面加强焊提高焊缝强度、保护焊缝；
焊缝尽可能错开（多块板材）
越不易水解
耐酸性介质水解的能力： 醚键 > 酰胺键或酰亚胺键 > 酯键 > 硅氧键 耐碱性介质水解的能力： 酰胺键或酰亚胺键 > 酯键
5. 1 高分子材料的腐蚀特性和影响因素
3、应力腐蚀开裂 在某些条件下，高分子材料在应力和腐 蚀性质共同作用下，发生类似金属应力腐蚀 破裂的现象，出现裂纹，并不断发展直至脆 断。
5. 2 耐腐蚀的高分子材料
2、硬聚氯乙烯设备结构设计特点 顶盖和筒体结构应采取措施加强刚性，防止变形
5. 2 耐腐蚀的高分子材料
2、硬聚氯乙烯设备结构设计特点 避免焊缝本体和焊缝边线的母材断面的剧烈变化
5. 2 耐腐蚀的高分子材料
2、硬聚氯乙烯设备结构设计特点 考虑到材料的膨胀系数，金属加强构件与塑料设备 之间允许相对自由位移；长管道，加膨胀结
部分结晶的塑料，晶区有应力集中，在晶区与非 晶区的交界处产生裂纹的倾向性就大
应力集中部位，环境应力开裂的可能性大
分子量小、分布窄的高聚物比大分子量的易发生 开裂 在具有中等溶胀能力的醇类、蓖麻油等活性介质 中，材料易发生环境应力开裂
5. 1 高分子材料的腐蚀特性和影响因素
4、老化（耐侯性） 影响高分子材料老化的因素：
第五章 非金属结构材料的耐蚀特性
5.1 高分子材料的腐蚀性和影响因素 5.2 耐腐蚀高分子材料 5.3 耐腐蚀无机非金属材料 5.4 碳-石墨
5. 2 耐腐蚀的高分子材料
2、硬聚氯乙烯设备结构设计特点 根据PVC材料的特性和具体使用条件确定许用应力 和安全系数
以长期拉伸强度作为计算许用应力的依据
焊缝系数0.85~0.95， 一般取0.6
采用单面或双面加强焊提高焊缝强度、保护焊缝；
焊缝尽可能错开（多块板材）
越不易水解
耐酸性介质水解的能力： 醚键 > 酰胺键或酰亚胺键 > 酯键 > 硅氧键 耐碱性介质水解的能力： 酰胺键或酰亚胺键 > 酯键
5. 1 高分子材料的腐蚀特性和影响因素
3、应力腐蚀开裂 在某些条件下，高分子材料在应力和腐 蚀性质共同作用下，发生类似金属应力腐蚀 破裂的现象，出现裂纹，并不断发展直至脆 断。
5. 2 耐腐蚀的高分子材料
2、硬聚氯乙烯设备结构设计特点 顶盖和筒体结构应采取措施加强刚性，防止变形
5. 2 耐腐蚀的高分子材料
2、硬聚氯乙烯设备结构设计特点 避免焊缝本体和焊缝边线的母材断面的剧烈变化
5. 2 耐腐蚀的高分子材料
2、硬聚氯乙烯设备结构设计特点 考虑到材料的膨胀系数，金属加强构件与塑料设备 之间允许相对自由位移；长管道，加膨胀结
部分结晶的塑料，晶区有应力集中，在晶区与非 晶区的交界处产生裂纹的倾向性就大
应力集中部位，环境应力开裂的可能性大
分子量小、分布窄的高聚物比大分子量的易发生 开裂 在具有中等溶胀能力的醇类、蓖麻油等活性介质 中，材料易发生环境应力开裂
5. 1 高分子材料的腐蚀特性和影响因素
4、老化（耐侯性） 影响高分子材料老化的因素：
第五章 非金属结构材料的耐蚀特性
5.1 高分子材料的腐蚀性和影响因素 5.2 耐腐蚀高分子材料 5.3 耐腐蚀无机非金属材料 5.4 碳-石墨
腐蚀防护第五讲精品PPT课件
只要阴阳两极之间有电流流动，必然出现极化现象。 由于电化学反应与电子迁移速度差异引起电位的降低 升高。
➢ 电化学极化
➢ 浓差极化
➢ 膜阻极化
超电压：
腐蚀电池工作时，由于极化作用使阴极或阳极 电位偏离初始电位的绝对值。定量的反应出极化的 程度
去极化作用： 凡是能够减弱或消除极化过程的作用称为去极化作用。 阴极去极化作用： 在溶液中增加去极剂（H+ 、O2等）的浓度、升温、搅 拌、其它降低活化超电压的措施 阳极去极化作用： 搅拌、升温、在溶液中加入络合剂或沉淀剂
最大有效应力或应力 强度 降低到临界值 以下；
⑵合理设计与加工，减少局部应力集中。 ➢选用大的曲率半径 ➢采用流线型设计 ➢关键部位适当增厚（或改变结构型式） ➢焊接接构采用对接等等
⑶采用合理的热处理方法消除残余应力，或改 善合金的组织结构以降低对SCC的敏感性
➢采用退火处理消除内应力
➢对高强度铝合金，通过时效处理，改善合金 的微观结构，避免晶间偏析物的形成，提高 SCC的敏感性
析氢腐蚀： 溶液中的氢离子作为去极剂，在阴极上放电，促使金 属阳极溶解过程持续进行而引起的金属腐蚀 耗氧腐蚀：
阴极上耗氧反应的进行，促使阳极金属不断溶解，引 起的金属腐蚀
析氢腐蚀
1、析氢腐蚀发生的条件：
腐蚀电池中的阳极电位低于阴极的析氢电极电位
EH ＞ EA
EH＝Ee.H－ηΗ Ee.H＝ EH。+0.059㏒[H+] ＝ －0.059pH
➢ （5）溶液的流动状态对腐蚀速度影响大
金属的钝性
一、钝化现象的共同特征：
➢ 金属钝化的难易程度与钝化剂、金属本性和温度 等有关；
➢ 金属钝化后电位往正方面急剧上升； ➢ 金属钝态与活态之间的转换往往具有一定程度的
过程装备腐蚀与防护课件-绪论
船舶在海洋环境中的腐蚀
绪论
3、能源电力
水电：水轮机组的腐蚀，叶片空蚀； 火电：锅炉和管道的腐蚀； 核电站：高温、辐照、液态金属等腐蚀； 煤矿安全； 油气开采、运输。
绪论
4、化工工业
5、机械电子
6、民生
7、环境污染
绪论
腐蚀造成的经济损失（美国）： 占国民生产总值的1.8%~4.2%
绪论
腐蚀造成的经济损失（中国）：
2002年 柯伟院士
绪论
腐蚀防护的意义：
绪论
腐蚀防护的意义：
绪论
腐蚀防护的意义：
腐蚀科学的发展：
绪论
绪论
腐蚀科学的发展：
绪论
腐蚀科学的发展：
腐蚀的定义：
绪论
绪论
绪论
腐 蚀
金属腐蚀
机 理 破坏 特征
非金属腐蚀
腐蚀 环境
化 学 腐 蚀
电 化 学 腐 蚀
全 面 腐 蚀
局 部 腐 蚀
大 气 腐 蚀
土 壤 腐 蚀
电 解 质 溶 液 腐 蚀
熔 融 盐 中 的 腐 蚀
高 温 Байду номын сангаас 体 腐 蚀
应 力 腐 蚀
疲 劳 腐 蚀
磨 损 腐 蚀
小 孔 腐 蚀
晶 间 腐 蚀
缝 隙 腐 蚀
电 偶 腐 蚀
其 它
绪论
1.
腐蚀的危害性
材料腐蚀给国民经济带来巨大损失
腐蚀事故危及人身安全
腐蚀造成资源和能源浪费
腐蚀引起环境污染
目录
绪论
第一章 金属电化学腐蚀基本原理
第二章 影响腐蚀的 结构因素 第三章 金属在某些环境中的腐蚀 第四章 金属结构材料的耐蚀性 第五章 非金属结构材料的耐蚀特性
过程装备腐蚀与防护一PPT课件
电极电势(electrode potential)，其数值通常取决于电极本身、电解液浓度、 温度等因素。包括平衡电极电位和非平衡电极电位。由于其绝对值很难测量， 常见电极电位是半电池反应“O+R=R”相对于标准氢电极而言，是“氧化态和 还原态(O/R)”电位，有正负之分。
第20页/共90页
1.1 金属电化学腐蚀原理
第6页/共90页
腐蚀的定义与分类
(1)按腐蚀的反应历程，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀： ➢ 化学腐蚀-金属与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏。该过程是一种纯
氧化和还原的化学过程，反应过程中无电流形成。例如铅在四氯化碳，镁或 钛在甲醇中的腐蚀； ➢ 电化学腐蚀-金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏，电化学反应过 程中有电流产生，服从电化学动力学规律。例如金属在大气、海水、工业用 水、各种酸碱盐溶液中的腐蚀等。
v1O ne v2R
(1-3)
EO/R
EO O/R
0.059 n
第23页/共90页
lg
O R
1.1 金属电化学腐蚀原理
第24页/共90页
1.1 金属电化学腐蚀原理
例子：计算Zn2+离子浓度为0.001mol·L-1时锌电极的电极电位(298K)。 解：根据金属电动序表可知
当[Zn2+]=0.001mol·L-1时，从(1-3)式可计算锌电极的电极电位为
化合而形成腐蚀产物，即氧化还原在反应粒子相碰撞的瞬间直接于碰撞的反应 点上完成。例如高温气体中活泼金属的初期氧气过程。
第14页/共90页
Zn
1 2
O2
ZnO
1.1 金属电化学腐蚀原理
电 化 学 腐 蚀 (Electrochemical corrosion),其特点是金属的腐蚀存在 两个同时进行却相互独立的氧化还原 过程，即阳极反应(anode reaction) 和阴极反应(cathode reaction)。例 如锌在含氧Zn中性12 O水2 溶 H液2O中的Zn腐(O蚀H)：2
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1.1 金属电化学腐蚀原理
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腐蚀的定义与分类
(1)按腐蚀的反应历程，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀： ➢ 化学腐蚀-金属与非电解质直接发生化学作用而引起的破坏。该过程是一种纯
氧化和还原的化学过程，反应过程中无电流形成。例如铅在四氯化碳，镁或 钛在甲醇中的腐蚀； ➢ 电化学腐蚀-金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏，电化学反应过 程中有电流产生，服从电化学动力学规律。例如金属在大气、海水、工业用 水、各种酸碱盐溶液中的腐蚀等。
v1O ne v2R
(1-3)
EO/R
EO O/R
0.059 n
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lg
O R
1.1 金属电化学腐蚀原理
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1.1 金属电化学腐蚀原理
例子：计算Zn2+离子浓度为0.001mol·L-1时锌电极的电极电位(298K)。 解：根据金属电动序表可知
当[Zn2+]=0.001mol·L-1时，从(1-3)式可计算锌电极的电极电位为
化合而形成腐蚀产物，即氧化还原在反应粒子相碰撞的瞬间直接于碰撞的反应 点上完成。例如高温气体中活泼金属的初期氧气过程。
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Zn
1 2
O2
ZnO
1.1 金属电化学腐蚀原理
电 化 学 腐 蚀 (Electrochemical corrosion),其特点是金属的腐蚀存在 两个同时进行却相互独立的氧化还原 过程，即阳极反应(anode reaction) 和阴极反应(cathode reaction)。例 如锌在含氧Zn中性12 O水2 溶 H液2O中的Zn腐(O蚀H)：2
过程装备腐蚀与防护(闫康平)(二版)_第3章_金属在某些环境中的腐蚀
钢材受高温高压的氢气作用，变脆甚至破裂的现象 氢腐蚀分为两个阶段： I：氢脆阶段（也称为氢腐蚀的孕育期）；
II：氢侵蚀阶段
Fe3C +2H2→3Fe + CH4↑
Fe3C→ 3Fe + C C + 2H2→CH4
提高钢的抗氢腐蚀性能： 钢中加入强碳化物形成 元素（Cr、Mo、W、V、 Nb、Ti），使碳优先结 合成稳定的碳化物
（2）依靠选择氧化生成保护膜 合金元素的离子半径 < 基体金属离子半径 合金离子半径愈小,越容易发生选择氧化，添加量越多， 越能在低加热温度下发生选择氧化。如Fe中加Cr、Al形 成Cr2O3、Al2O3氧化膜,致密，阻止氧化的继续进行。 （3）生成稳定的新相（复合氧化物） 离子在AB2O4氧化膜中的扩散速度迟缓（移动所需活 化能提高） 合金元素和基体金属氧化物相互溶解形成新的复合氧 化物，使反应物质在其中的扩散速率非常小，提高了金属 抗氧化性质。如Fe中加入10%以上Cr生成FeO· Cr2O3尖 晶石型复合氧化膜，使离子在其中扩散迟缓，显示耐氧化 性。
氧化膜具有保护性的条件：
(i)膜必须是完整的。完整性是与庇林-贝德沃斯比r相关 r =VMO / VM
是金属氧化物体积VMO与所耗金属体积VM之比
r ≥1 膜保护性的必要条件，但不是充分条件 r<1 氧化膜疏松多孔，没有保护性。表3-2
•
(ii)膜具有足够强度和塑性,与基体金属结合力 强，膨胀系数相近。这是因为设备往往在热负荷 波动，温度剧变，流体冲刷或承受变载荷下的工 作。 • (iii)膜内晶格缺陷浓度低。如FeO是P型金属离 子不足氧离子过剩半导体，属岩盐(NaCl)立体结 构，晶格中有许多金属离子空位，膜保护性差。 磁性氧化铁Fe3O4具有尖晶石型的晶体结构，晶格 缺陷浓度低，膜具有高的保护性。 • (iv)氧化膜在高温介质中是稳定的,表现为高熔 点，高生成热。
过程装备腐蚀与防护全套课件
（三）电极电位：
➢平衡电极电位：金属浸入含有同种金属离子的溶液中；
➢非平衡电极电位：金属浸入不含同种金属离子的溶液中 ➢ 气体电极的平衡电位：
氢电极
• 一种特殊的气体电极， 相当重要！ • 在电化学中用氢电极作为标准电极，即设定其电极电
势为零； • 其他电极与之相比较来确定其相对于标准氢电极的电
腐蚀极化图：
理论最大电流Imax， 腐蚀电位Ecorr
单一金属在电解质溶液中实测的极极化曲线： 混合电位
腐蚀极化图的应用：
1、判断腐蚀过程的控制因素 （1）
微电池： 阴阳两级无法凭肉眼分辨（金属或合金表面因
电化学不均一而存在大量微小的阴极和阳极）
金属表面电化学不均一性的主要原因： 化学成分不均一；组织结构不均一；物理状态
不均一；表面膜不完整
腐蚀电池实质是一个短路的 原电池
宏观腐蚀电池和微电池工作 原理完全相同
阳极过程、阴极过程和电流 流动三个环节缺一不可
腐蚀控制措施：补救性控制 预防性控制
3. 腐蚀的定义与分类
腐蚀
金属腐蚀
非金属腐蚀
机理
破坏 特征
腐蚀 环境
化电
学 腐
化 学 腐
蚀蚀
全 局 大土 面 部 气壤 腐 腐 腐腐 蚀 蚀 蚀蚀
电
熔
解
融
质
盐
溶
中
液
的
腐
腐
蚀
蚀
高 温 气 体 腐 蚀
应 疲 磨 小 晶缝 电其 力 劳 损 孔 间隙 偶 腐 腐 腐 腐 腐腐 腐 蚀 蚀 蚀 蚀 蚀蚀 蚀它
2002年 柯伟院士
绪论
腐蚀防护的意义：
绪论
腐蚀防护的意义：
过程装备腐蚀与防护--防腐方法 ppt课件
合金。当发生电镁化、腐锌蚀、时铝，，被及腐蚀
牺牲阳极材的料是那种比其铁合更金活等泼。的金属（牺牲
阳极），而①②铁在用被轮同保船样护的方了尾法。部防和止船电缆、
应用实例
壳输的油水管线道以、下地部下分设，备装和上化工
一设定备数等量的的腐锌蚀块。，
电源
船体 舵
牺牲阳极
辅助阳极
船体阴极保护示意图
[(a)牺牲阳极保护；(b)外加电流保护]
二者原理相同，只是前者被保护金属阴极极化 输入阴极电流是靠外加直流电源，后者靠另一个电 势更负的金属腐蚀溶解。
2. 基本参数
最小保护电流密度和最小保护电
(1势)最小保护电流 最小保护电流密度：使金属腐蚀停 止，亦即达到完全保护时所需的最小电流值称最小保护 电流。若以电流密度计量称最小保护电流密度。
第六章 防腐蚀方法
金属和非金属材料很 多场合需要防腐蚀
从防腐蚀效果、施工难 易、经济成本等方面综 合考虑选取防腐方法
◆使金属免受或减轻腐蚀的措施
（1）提高金属自身的耐腐蚀性 如制造或选用合 金材料；
（2）形成保护层 如非金属或金属覆盖层(衬里、 搪瓷、涂料、镀层、发蓝处理、磷化处理等) ；
（3）改变腐蚀环境 如金属所处介质的脱盐和 除氧，加缓蚀剂等；
结论：要使金属得到完全保护， 必须把金属阴极极化到其腐 蚀微电池阳极的平衡电势。
2. 牺牲阳极的阴极保护
被保护金属设备 上连接一个电势更负 的强阳极金属，促使 阴极极化，该方法称 牺牲阳极保护，也称 护屏保护或保护器保 护。
牺牲阳极的阴极保护
概念
在保护钢铁设备上连接一种更 易失去电子（电势更低）的金属或
金、铅铂复合阳极、镀铂钛、镀铂钽、铂合金。
2-材料设备的腐蚀、防护与保温ppt课件
在水中的氧化一还原电位(E)与溶液的pH值图
要想避免铁的腐蚀，其状态点 就不能落入腐蚀区，可采取以 下几种措施：
1)将铁的电极电位降至非腐蚀 区。
这就要对铁施行阴极保护。
2)将铁的电极电位升高，进入 钝化区。
这可使用阳极保护法或在溶液 中添加阳极型缓蚀剂来实现。
3)调整溶液PH值范围使PH＝ 8—13，可使铁进入钝化区。
金属材料的腐蚀分类
1、化学腐蚀(Chemical Corrosion) 化学腐蚀是指金属与腐蚀介质直接发
生反应，在反应过程中没有电流产生 。
最重要的化学腐蚀形式是气体腐蚀， 如金属的氧化过程或金属在高温下与 SO2、水蒸气等的化学作用。
金属材料的腐蚀分类
2．电化学腐蚀 (Electrochemical Corrosion) 电化学腐蚀是指金属与电解质溶液(大多数为
化学腐蚀- 氧化膜的产生和作用
化学腐蚀的腐蚀产物在金属表面形成表面膜，表 面膜的性质决定了化学腐蚀速度。
氧化膜的作用： 氧化膜阻隔了金属与介质之间的物质传递，将减
慢金属继续氧化的速度。 如果氧化膜致密完整，强度、塑性都较好、膜的
膨胀系数与金属接近、膜与金属的亲和力较强等 情况下，则有利于保护金属、降低腐蚀速度。
水溶液)发生了电化学反应而发生的腐蚀。 其特点是：在腐蚀过程中同时存在两个相对独
立的反应过程——阳极反应和阴极反应，在反 应过程中伴有电流产生。 电化学腐蚀是最常见的腐蚀形式， 自然条件下、如潮湿大气、海水、土壤、地下 水以及化工、冶金生产中绝大多数介质中金属 的腐蚀通常具有电化学性质。 一般来说，电化学腐蚀比化学腐蚀强烈得多， 它所造成的危害和损失也是极为严重的。
化学腐蚀
钢铁的气体腐蚀类型: 高温氧化 脱碳 氢蚀 铸铁肿胀
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（三）电极电位：
平衡电极电位：金属浸入含有同种金属离子的溶液中；
非平衡电极电位：金属浸入不含同种金属离子的溶液中 气体电极的平衡电位：
氢电极
一种特殊的气体电极， 相当重要！ 在电化学中用氢电极作为标准电极，即 设定其电极电势为零； 其他电极与之相比较来确定其相对于标 准氢电极的电极电势。
I: II:
金属离子和极性水分子之间的水化力 > 金属离子与电子之间的结合力 金属离子和极性水分子之间的水化力 < 金属离子与电子之间的结合力
III: 金属离子和极性水分子之间的水化力 ≈ 金属离子与电子之间的结合力
各类双电层的特点：
双电层两层 “极板”分处于不同的两相-金属相 和电解质溶液中 双电层的内层有过剩的电子或阳离子，当系统形 成回路时，电子即可沿导线流入或流出电极 双电层犹如平板电容器。 电跃位：双电层的形成必然在界面 引起电位跃，总的电位跃=紧密层 电位跃+分散层电位跃； 当金属侧带负电时，电位跃<0; 金属侧带正电时，电位跃>0
磨 损 腐 蚀
小 孔 腐 蚀
晶 间 腐 蚀
缝 隙 腐 蚀
电 偶 腐 蚀
其
它
第一章 金属电化学腐蚀基本原理
1.1 电化学腐蚀的趋势
1.2 腐蚀速度
1.3 析氢腐蚀和耗氧腐蚀 1.4 金属的钝性
（一） 金属的电化学腐蚀历程：
（二）金属与溶液的界面特性-双电层：
第一类双电层
第二类双电层
第三类双电层
绪论
1.
腐蚀的危害性
材料腐蚀给国民经济带来巨大损失
腐蚀事故危及人身安全
腐蚀造成资源和能源浪费
腐蚀引起环境污染
目录
绪论
第一章 金属电化学腐蚀基本原理
第二章 影响腐蚀的 结构因素 第三章 金属在某些环境中的腐蚀 第四章 金属结构材料的耐蚀性 第五章 非金属结构材料的耐蚀特性
第六章 防腐方法
第七章 典型化工装臵的腐蚀与防护分析 第八章 典型炼油及石化装臵的腐蚀与防护 第九章 腐蚀监控
一、极化与超电压
二、极化曲线和极化图 三、腐蚀极化图的应用 四、腐蚀速度计算与耐蚀性评定
极化现象：
电池工作过程中由于电流流动而引起电极电位偏离初 始值的现象，称为极化现象
只要阴阳两极之间有电流流动，必然出现极化现象。 由于电化学反应与电子迁移速度差异引起电位的降低 升高。
电化学极化 浓差极化
腐蚀控制措施：补救性控制 预防性控制 3. 腐蚀的定义与分类
腐 蚀
金 属 腐 蚀
机 理 破坏 特征
非金属腐蚀
腐蚀 环境
化 学 腐 蚀
电 化 学 腐 蚀
全 面 腐 蚀
局 部 腐 蚀
大 气 腐 蚀
土 壤 腐 蚀
电 解 质 溶 液 腐 蚀
熔 融 盐 中 的 腐 蚀
高 温 气 体 腐 蚀
应 力 腐 蚀
疲 劳 腐 蚀
阴极去极化作用：
在溶液中增加去极剂（H+ 、O2等）的浓度、升温、搅 拌、其它降低活化超电压的措施
阳极去极化作用： 搅拌、升温、在溶液中加入络合剂或沉淀剂
极化曲线和极化图：
表示极化电位与极化电流或极化电流密度之间关系的曲线
极化曲线测定装置见教材P18，Fig.1-12
腐蚀极化图：
理论最大电流Imax， 腐蚀电位Ecorr
大 气 腐 蚀
土 壤 腐 蚀
电 解 质 溶 液 腐 蚀
熔 融 盐 中 的 腐 蚀
高 温 气 体 腐 蚀
应 力 腐 蚀
疲 劳 腐 蚀
磨 损 腐 蚀
小 孔 腐 蚀
晶 间 腐 蚀
缝 隙 腐 蚀
电 偶 腐 蚀
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
其 它
绪 论
1. 腐蚀的危害性与控制腐蚀的重要意义
2. 设计者掌握腐蚀基本知识的必要性 延长设备使用寿命 避免事故的发生 节约维修费用
船舶在海洋环境中的腐蚀
绪论
3、能源电力
水电：水轮机组的腐蚀，叶片空蚀； 火电：锅炉和管道的腐蚀； 核电站：高温、辐照、液态金属等腐蚀； 煤矿安全； 油气开采、运输。
绪论
4、化工工业
5、机械电子
6、民生
7、环境污染
绪论
腐蚀造成的经济损失（美国）： 占国民生产总值的1.8%~4.2%
绪论
腐蚀造成的经济损失（中国）：
电极电位的测量：
注意：
电极电位均为相对值
注名所用参比电极的 名称 （标准氢电极除外）
（四）金属电化学腐蚀的热力学条件：
阳极溶解反应自发进行的条件：
阴极去极化反应自发进行的条件：
电化学腐蚀持续进行的条件:
(五）腐蚀电池：
宏观腐蚀电池： 阴阳两级可以用肉眼或不大于10倍的放大镜分辨 出来（异种金属偶接；浓度差、温度差） 微电池： 阴阳两级无法凭肉眼分辨（金属或合金表面因 电化学不均一而存在大量微小的阴极和阳极）
膜阻极化
超电压： 腐蚀电池工作时，由于极化作用使阴极或阳极 电位偏离初始电位的绝对值。定量的反应出极化的 程度
电化学超电压：由电化学极化引起的电位偏离值 （材料的种类，电流密度，溶液的组成，温度有关）
扩散超电压：由浓差极化引起电位的偏离值
膜阻超电压：膜阻引起的阳极极化程度
去极化作用：
凡是能够减弱或消除极化过程的作用称为去极化作用。
金属表面电化学不均一性的主要原因： 化学成分不均一；组织结构不均一；物理状态 不均一；表面膜不完整
腐蚀电池实质是一个短路的 原电池 宏观腐蚀电池和微电池工作 原理完全相同 阳极过程、阴极过程和电流 流动三个环节缺一不可
小结 ：
理解腐蚀的概念 掌握电化学腐蚀的基本原理 作业：-----
第二节 腐 蚀 速 度
绪论
1.
钢铁工业
每年腐蚀掉大量的钢铁
每年腐蚀大约10~20%的金属年产量
2003年钢产量 ：世界：9.625亿吨；
中国：2.2亿吨；
美国：0.914亿吨
世界每年腐蚀掉的钢 >美国的钢产量；
中国一年被腐蚀掉的钢= 一大型钢铁企业年产量
绪论
2、交通运输
铁轨、机车部件的腐蚀和磨蚀；
飞机零部件的高温腐蚀和应力腐蚀
单一金属在电解质溶液中实测的极极化曲线：
混合电位
腐蚀极化图的应用： 1、判断腐蚀过程的控制因素 （1）
腐蚀极化图的应用：
2002年 柯伟院士
绪论
腐蚀防护的意义：
绪论
腐蚀防护的意义：
绪论
腐蚀防护的意义：
腐蚀科学的发展：
绪论
绪论
腐蚀科学的发展：
绪论
腐蚀科学的发展：
腐蚀的定义：
绪论
绪论
绪论
腐 蚀
金属腐蚀
机 理 破坏 特征
非金属腐蚀
腐蚀 环境
化 学 腐 蚀
电 化 学 腐 蚀
全 面 腐 蚀
局 部 腐 蚀