材料的腐蚀与防护知识点 复习用

1.常见得三种失效形式：腐蚀、断裂、磨损。

2.材料腐蚀:材料受环境介质得化学作用或者电化学作用而变质与破坏得现象。

3.控制腐蚀得可用方法:

(1)合理得结构设计.

(2)正确选材与发展新型耐腐蚀材料。

(3)采用合理得表面工程技术。

(4)改善环境与合理使用缓蚀剂。

(5)电化学保护。

4.腐蚀分类:

(1)按腐蚀机理分类:化学腐蚀、电化学腐蚀。

(2)腐蚀形态分类：普遍性腐蚀、局部腐蚀、应力作用下得腐蚀断裂。

5.电化学腐蚀就是指金属材料与电解质接触时，由于腐蚀电池作用而引起得金属材料服腐蚀破坏.

6.电极：电极电位较低得电极为负极，电极电位较高得电极为正极;发生氧化反应得为阳极,发生还原反应

得为阴极。

7.电化学腐蚀与化学腐蚀得比较：

项目化学腐蚀电化学腐蚀

介质干燥气体或非电解质溶液电解质溶液

反应式∑viMｉ=0 ∑vｉＭiｎ＋±ne=０

过程规律化学反应动力学电极过程动力学

能量转换化学能与热化学能与电能

电子传递直接得，不具方向性，测不出电流间接，有一定方向性，可测出电流

反应区在碰撞点上瞬时完成在相对独立得阴、阳极区同时完成

产物在碰撞点直接形成一次产物在电极上形成,二次产物

在一次产物相遇处形成

温度主要高温下室温或高温下

8.由于电池负极进行得就是氧化反应，其负极就是阳极,正极上进行得就是还原反应，其正极就是阴极。

9.金属腐蚀得电化学历程:

阴极过程:金属以离子形式溶解进入溶液，等电量得电子留在金属表面，并通过电子导体向阴极移动。即，阳极发生氧化反应M→Mn++ ne

阳极过程: 电解质溶液中能够接受电子得物质从金属阴极表面捕获电子而生成新得物质。即，阴极发生还原反应：Ｄ+nｅ→[D· ne］

电荷传递：电荷得传递在金属中依靠电子从阳极流向阴极;在溶液中就是依靠离子得电迁移.

10.电极电位由下述三种情况之一产生：

(1)金属浸入电解质溶液之后，金属表面得正离子由于极性水分子得作用，将发生水化.若水化时产生得

水化能足以克服金属晶格中正离子与电子之间得引力，则金属表面一部分正离子就会脱离金属进入溶液中形成水化离子.等量得负电荷留在金属表面使金属表面带负电.

(2)金属浸入在电解质溶液中后，如果水化能不足以克服金属得点阵键能,则金属表面能从溶液中吸收一

部分水化了得金属阳离子,结果使金属表面带正电。

(3)对于某些正点性金属或者导电得非金属浸入到电解液中后，当她们既不能水化进入溶液,也没有金属

离子解脱水化沉积到表面,这时将会出现一种双电层。

11.绝对电极电位：金属与溶液之间产生得电位差,这种电位差称为金属／溶液体系得绝对电位差。

12.氢标电位:绝对电位差无法直接测得，规定电位值为零,测量其她电极电位,由此测得得电极电位称为氢标

电位.

13.平衡电极电位: 正、反方向反应速率相等,通过金属/溶液界面得物质转移与电荷转移速率在两个方向上

达到动态平衡。此时,电极电位称为平衡

14.绝对电极电位：利用水化、解脱水化与气体得氧化建立起来得金属与溶液之间得双电层,产生了金属

与溶液之间电位差，称为该金属/溶液体系得绝对电极电位。

15.自腐蚀电位：当从金属到溶液中与从溶液到金属中得电荷转移速率相等时，可达到稳定电位。稳定电

极电位称为开路电位或自腐蚀电位。

16.电位-PH图：将金属腐蚀体系中各种反应得平衡电位与溶液PH值得函数关系绘制成图，就能从图中判

断在给定条件下发生腐蚀反应得可能性.

电位pH图得局限:

( １）只预测可能性，不预测速度；

( 2）实际情况偏离平衡条件；

（3)只考虑HO-这种阴离子；

( 4)溶液中pH值不均一;

( 5）不体现钝化区产物得保护性.

17.防止图2、９中点得铁得腐蚀得三种有效途径：

(1)调整腐蚀介质得pH至9～13得范围,使Fe进入钝化区免受腐蚀。

(2)进行阴极保护，通过向铁输送阴极电流,使Fe得电极电位降到稳定区。

(3)进行阳极保护：通过向铁输送阳极电流或者在溶液中添加钝化剂,使之进入钝化区，这种方法只适用

可钝化金属。

阳极过程: 金属阳极得溶解至少由下面几个步骤组成:

(1)金属原子离开晶格，转变为表面吸附原子M晶格→M吸附

( 2）溶剂作用下，表面吸附原子失去电子进入双电层，成为溶剂化阳离子M吸附+xH2O→Mｎ+ ·ｘＨ2O ＋ｎe-

(3）溶剂化阳离子从双电层溶液侧向溶体本体迁移。

阴极过程：电极电位较高得金属及其附近溶液构成腐蚀原电池得阴极区，金属阳极溶解后释放得电子转移到阴极区，在那里与阴极去极化剂发生还原反应。

18.电化学腐蚀发生得条件：阴极反应与阳极反应同时进行。

19.极化：电极上有电流通过时，电极电位偏离平衡电位或者稳定电位得现象叫极化现象。

20.阳极极化：电流通过腐蚀电池时，阳极得电极电位向正方向移动得现象.

电化学极化:电子运动速率大于电极反应速率。在金属阳极溶解过程中，由于电子从阳极流向阴极得速率大于金属离子离开晶格进入溶液得速率，因此阳极得正电荷将随着时间发生累积，使电极电位向正向移动，发生电化学阳极极化。

浓差极化：阳极溶解得到得金属离子，将会在阳极表面得液层与溶体本体之间建立浓度梯度,使溶

解下来得金属离子不断向溶体本体扩散。如果扩散速率小于金属得溶解速率,阳极附近金属离子得浓度会升高，导致电极电位升高,产生浓差阳极极化。

电阻极化：腐蚀过程中金属表面生成或原有一层氧化膜时，电流在膜中产生电压降，从而使电位升高，称为电阻极化.

规律：阳极极化程度越大,阳极溶解越难进行,可减缓金属腐蚀。

21.阴极极化：电流通过腐蚀电池时，阴极得电极电位向负方向移动得现象.

活化极化:电子运动速率大于电极反应速率。电子进入阴极得速率大于阴极电化学反应放电速率,因此，电子在阴极发生积累,造成阴极电位降低,发生阴极极化。

浓差极化: 阴极反应得反应物或产物得扩散速率小于阴极放电速率，则反应物与产物分别在阴极附近得液层中降低与升高，阻碍阴极反应得进行，造成阴极电极电位向负方向移动，产生浓差阴极极化.

规律:阴极极化程度越大，阴极过程受阻越严重，可减缓金属腐蚀。

22.腐蚀极化图得作用：解释腐蚀过程;分析腐蚀过程得性质与影响因素;确定腐蚀得主要控制因素；计算腐

蚀速率；研究防腐蚀剂得效果与作用机理。

23.腐蚀极化图用于分析腐蚀速率得影响因素：

(1)其它条件相同时，初始电位差越大,腐蚀电流越大。

(2)如果体系得电阻很小,则电极得极化性能对腐蚀速率影响很大。极化率越小，其腐蚀电流越大，腐蚀

速率越大。

(3)当金属得平衡电位高于溶液中氢得平衡电位,且溶液中无其它去极化剂，腐蚀电池无法构成.

24.腐蚀极化图分析腐蚀速率得控制因素:初始电位差就是腐蚀得原动力,而极化率、电阻则就是腐蚀过程

得阻力。腐蚀过程中如果某一步骤得阻力远大于其它步骤，则这一步骤对腐蚀得速率影响最大,将其称为腐蚀得控制步骤,其参数称为控制因素。

25.析氢腐蚀概念：以氢离子去极化剂还原反应为阴极过程得腐蚀,称为氢去极化腐蚀,或称析氢腐蚀。

26.析氢腐蚀特征：

( １)酸性溶液中,没有其它氧化还原电位较正得去极化剂（如氧、氧化性物质）存在时，金属腐蚀过程属于典型得析氢腐蚀。

(2）金属表面没有钝化膜或其它成相膜得情况下，由于酸中H+浓度高、扩散系数大，且氢气泡析出产生搅拌作用，故，酸中进行得析氢腐蚀就是一种活化极化控制得阳极溶解过程，浓差极化可忽略。

（3）金属在酸中得析氢腐蚀与pＨ值有关.

( 4)金属在酸中得析氢腐蚀通常就是宏观均匀腐蚀.

27.析氢腐蚀发生条件：①电解质溶液中必须有Ｈ＋存在;②腐蚀电池中得阳极金属电位ＥＡ必须低于氢

析出电位EＨ，ＥA〈EH。

28.影响析氢过电位组要因素：电流密度、电极材料及其表面状态、液态组成、浓度与温度。

29.耗氧腐蚀现象：以氧得还原反应为阴极过程得腐蚀,称为氧还原腐蚀，或耗氧腐蚀。与氢离子还原反应

相比，氧还原反应在较高得电位下进行,因此耗氧腐蚀比析氢腐蚀更普遍。大多数金属在中性与碱性溶液中得腐蚀，少数正电性金属在含溶解氧得酸性溶液中得腐蚀,以及金属在土壤、海水、大气中得腐蚀都属于耗氧腐蚀。

30.发生耗氧腐蚀条件：①溶液中必须有氧存在；②腐蚀电池中阳极金属电位EＡ必须低于氧得离子化电位

E0。