2腐蚀控制的基本概念

Icor Ee, c Ee, a Pa Pc R
从电化腐蚀历程分析（四条控制途径）
热力学控制： 降低体系腐蚀倾向
阴极控制：
增大阴极反应阻力
阳极控制：
增大阳极反应阻力
欧姆电阻控制： 增大电流回路欧姆电阻
返回
腐蚀控制途径的归纳
E
Ee,k Ecor
Ee,a
Icor I
用Evans极化图表示各种因素对腐蚀电流的影响
3
4
789
10
11
5
6
欧姆电阻 控制
12
金属
环境
界面
腐蚀控制可能的途径 （金属电化学腐蚀历程）
返回
3. 腐蚀控制的环节
腐蚀控制的要求应贯穿于设备制作 和运行的全过程，存在以下控制环节：
（1）选择恰当的耐蚀材料。
（2）设计合理的设备结构。
（3）使用正确的制造、储运和安装技术。
（4）采取有效的防护方法。
Icor
Icor
Icor
Ee, c Ec 是阴极极化曲线的斜率的绝对值，叫阴极 Icor 极化率，记为Pc，表示阴极反应的阻力。
Ea Ee, a 是阳极极化曲线的斜率，叫阳极极化率， Icor 记为Pa，表示阳极反应的阻力。
Ec Ea 是电路的欧姆电阻R，在腐蚀电池中，
Icor
主要是溶液电阻Rs。
E
E
E
Pc
Eoc Eoa
Icor
I
（a）阳极初始电位负移
Icor
(b)阴极初始电位正移
Icor
I
(b)阴极极化率大
E
E
E
Re
Pa Icor I
I`Cor Icor I
（d）阳极极化率增大 （e）初始电位差和阴~阳极
Icor I
（f）溶液欧姆电阻大 极化率共同影响
热力学 控制
阴极 控制
阳极 控制
12
E
Eec
ic icor
icor
ia
Eea
E Eec
Ecor
Eea
ic
ia icor
i
(a)E~i坐标系
Lg|i|
(b)E~lg|i|坐标系
均相腐蚀体系的极化曲线（活化极化体系）
E
Ee,c Ecor
Ee,a
ຫໍສະໝຸດ Baidu
Icor I
Evans极化图的数学表达式
Ee, c Ee, a ( Ee, c Ec Ec Ea Ea Ee, a ) Icor
第9章 腐蚀控制的基本概念
腐蚀控制的要求 什么是腐蚀控制 确定腐蚀控制水平时需要考虑的因素
腐蚀控制的途径 从腐蚀体系的构成分析 从电化学腐蚀的历程分析 腐蚀控制途径的归纳
腐蚀控制的环节 腐蚀控制的环节 关于“全面腐蚀控制”
1 腐蚀控制的要求
腐蚀控制定义
调节金属材料与环境之间的相互作用，使金属 设备、结构或零部件保持其强度和功能，不致因发 生腐蚀而劣化甚至损坏，以实现长期安全运行，叫 做腐蚀控制 。
●从电化腐蚀历程分析（四条控制途径）
复习
ia
ia0
exp
(1 1 )n1F
RT
a
exp
1n1F
RT
a
(4
5
A)
ic
ic0
exp
2 n2 F
RT
c
exp
(1
2 )n2
RT
F
c
(4
5B)
ia
ia 0
exp
(1 1)n1F
RT
(E
Ee1
)
(4
6
A)
ic
ic0
exp
2n2 F RT
液内部迁移；如果是固体或气体，有新相生成。
从腐蚀体系构成分析（三个控制途径）
金属材料 （1）选择恰当的耐蚀材料（预定环境）
（2）研制更优良耐蚀性能的新材料（使用环境中）
环境 降低环境对金属材料的腐蚀性。 界面 （1）避免设备暴露表面局部区域条件强化。
（2）用覆盖层将金属材料与环境隔离开 。
金属防护方法四大类： ➢改变金属的内部组织结构 ➢金属表面转化层 和永久性表面覆层 ➢电化学保护 ➢缓蚀剂
当腐蚀电极通过外电流时，电极电位偏离稳
定电位（腐蚀电位）的现象成为腐蚀金属电极的极
化
返回
（5）制定合适的工艺操作条件。 （6）实行良好的维护管理。
返回
• 关于“全面腐蚀控制”
全面腐蚀控制的思想：
（1）腐蚀控制包括设计、制造、储运安装，操作运行 维护五个方面。
（2）腐蚀控制应当 ： 普及腐蚀与防护科技知识 以科研为先导，提供先进防腐技术 以科学管理为保证，建立必要组织和规章制度 做好经济评价，求得最佳经济效益
( Ee 2
E
)
(4
6B)
ή
ή
ia
iO iO
i i
i ic
（a）ή~i坐标系
iO ia
i Lg|i|
[ic]
i
（b）ή~lgi坐标系
活化极化控制电极反应的极化曲线
• 腐蚀电极的极化
当腐蚀电极通过外电流时，阳极反应速度和阴 极反应速度不再相等，其差值等于外加极化电流密 度。即
i+ ia-ic —电流加和原理
腐蚀控制的目标：使金属设备、结构或零部件 的腐蚀速度保持在一个比较合理的，可以接受的水 平。
返回
确定腐蚀控制水平时需要考虑的因素
（1）腐蚀造成的厚壁减薄对设备使用性能的影响 （2）腐蚀产物给产品质量和生产过程带来的问题 （3）腐蚀破坏在安全方面造成的后果 （4）腐蚀控制的费用 （5）预期的使用寿命
返回
2. 腐蚀控制的途径
•从电极反应步骤角度分析
相内传 质过程
相界区 反应过 程
电极反应的速度控制步骤
电极反应的步骤
一个电极反应至少需包括如下连续步骤： (1) 液相传质：溶液中的反应物向电极界面迁移。 (2) 电子转移(放电)：反应物在电极界面上发生
电化学反应。 (3) 液相传质或新相生成：产物如果是离子，向溶