修订版材料腐蚀与防护(修订版)

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第二章 金属腐蚀电化学理论基础
重点
1. 电极系统：一个有电子导体相和离子导体相组成的，有电荷通过相界面在两个相之间转 移的系统。
2. 电极反应：在电极系统中伴随着两个非同类导体之间的电荷转移而在两相界面上发生的 化学反应。
3. 阳极反应：从还原体的体系向氧化体的体系转化（失电子） 阴极反应：从氧化体的体系向还原体的体系转化（得电子）
8. 平衡绝对电极电位的计算
9. 相对电极电位和电动势
10. 标准电位 E? ：电极反应的各组分活度 (或分压 )都为 1，温度为 25oC 时，压力为 1 atm 时 的平衡电位 Ee 等于 E? ， E? 称为标准电位。 11. Nernst 方程求平衡电位
12. 电化学腐蚀的热力学判据：
EM ， e<EO， e, Δ G<0, 腐蚀自发进行；
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P3-4 电极系统和电极反应的定义
P5-6 电极反应的分类
P8-9 电极反应的书写
P11-13 绝对电极电位、相对电极电位、平衡电极电位 P13-17 双电层结构（平板模型、扩散双电层模型）
P18-20 原电池、电解池、腐蚀电池的定义及对比
P22-23 原电池与腐蚀电池的区别
P24-26 腐蚀电池的过程 二、电化学腐蚀热力学
4. 绝对电极电位：金属电极板浸入其盐溶液中，电子导体相（金属）与离子导体相之间的 内电位差称为电极系统的绝对电极电位，用 Φ 表示。
相对电极电位： 研究电极与参比电极组成的原电池电动势称为该电极的相对 用 E 表示。
（电极）电位，
5. 双电层结构：金属极板表面上带有过剩负电荷；溶液中等量正电荷的金属离子受负电荷 吸引，较多地集中在金属极板附近，形成所谓双电层结构。
P18-20 腐蚀的防护方法：隔离控制、热力学控制、动力学控制 P29-30 按腐蚀机理分类：化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀 P31-38 按腐蚀形态分类：全面腐蚀、局部腐蚀、应力腐蚀 P39 按材料类型分类：金属材料、非金属材料 P41 腐蚀速度的评定 P42-49 均匀腐蚀的评定：重量法、深度法、容量法、电流密度表征法
P125
极化电流密度
四、析氢腐蚀与吸氧腐蚀
P132
析氢腐蚀的原理
P137-140 影响析氢腐蚀的因素
P141
减缓析氢腐蚀的途径
P142
吸氧腐蚀的原理
P147-149 影响吸氧腐蚀的因素
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P150
析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较
第三章 金属常见腐蚀形态及机理
重点
1. 按材料腐蚀形态分类 全面腐蚀：均匀腐蚀、不均匀腐蚀 局部腐蚀：点蚀、缝隙腐蚀及丝状腐蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀
P30-31 化学位与电化学位
P34-36 电化学位的计算
P38
平衡绝对电极电位的计算
P39-44 相对电极电位以及电动势的计算
P46-51 P48
Nernst 方程求平衡电极电位 标准电位 E? 的定义，标准电位和平衡电位的区别
P54-56 电化学腐蚀的热力学判据
P57-60 由电极电位判断腐蚀发生的可能性的计算
6. 原电池与腐蚀电池的区别：原电池将化学能转化为电能，对外界做实际有用功，都十点
吃由化学能转换为热能，做的实际有用功为
0，，即腐蚀电池只能导致金属材料破坏而不能
对外界做有用功的短路原电池。
7. 化学位，单位摩尔数的物质 M 加入到相 P 所引起的吉布斯自由能的变量 电化学位：将单位摩尔的正离子 Mn+ 移入相 P 时，引起的吉布斯自由能变化
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EM ， e>EO， e, Δ G>0, 腐蚀不能自发进行；
EM ， e=EO， e, Δ G=0, 腐蚀反应达到平衡；
13. 电动序：将各种金属的标准电位
? 的数值从小到大排列起来，就得到“电动序”
或
标准电位序。电动序可以用来粗略地判断金属的腐蚀倾向
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14. 电位 -pH 图（ Ee-pH 图）：是描绘电极的平衡电位与溶液 pH 值间的曲线。重点：氧电极 和氢电极的电位 -pH 图、 Fe-H2O 系的电位 -pH 图 15. 极化作用：由于通过电流而引起腐蚀电池两极间电位差减小，并因而引起电池工作电流 降低的现象 16. 交换电流密度：当电极反应达到平衡时，反应速度为交换反应速度，阳极反应和阴极反 应具有相同的电流密度，称为交换电流密度
腐蚀电流密度
23.外测电流密度也称为极化电流密度
极化电流密度
24. 腐蚀电流密度的影响因素
1） i 0,a 和 i0,c, 交换电流密度越大，腐蚀电流密度越大 2）塔菲尔斜率， β a， β c 越大， icorr 越小 3）平衡电位之差， Ee,a－ Ee,c 越大， icorr 越大
目录 一、腐蚀电池
17. 电极反应动力学方程
18. 外侧电流密度：
19. Tafel 方程
式
20. 极限扩散电流密度 21. 扩散控制的动力学方程
22.混合电位：由于两个耦合的电极电位不同，彼此互相极化，它们偏离各自的平衡电位， 极化到了一个共同的电位 E ，称为混合电位。 23. 腐蚀电位和腐蚀电流：如果在共轭反应中，阳极反应是金属的溶解，结果导致金属的腐 蚀，这时混合电位又叫腐蚀电位 Ecorr 。相应于腐蚀电位下的阳极溶解电流称为腐蚀电流 Icorr 或腐蚀电流密度 icorr 。
P63
电动序的定义及意义
P65-67 氧电极和氢电极的电位 -pH 图
P69-75 Fe-H2O 系的电位 -pH 图
P77
电位— pH 图的局限性
三、电化学腐蚀动力学
P81-83 极化作用
P84 P85-86
过电位的定义 电极反应步骤和速度控制步骤（电化学极化、浓差极化）
P88
化学反应速率方程
P93 电化学反应速率方程
第一章 绪论
重点 1. 金属的腐蚀 :：金属腐蚀后失去其金属特性，往往变成更稳定的化合物。金属腐蚀是普遍 存在的一种自然规律，是不可避免的自然现象。 2. 均匀腐蚀速度的评定
重量法 深度法 容量法
g/(m2?h) mm/ a
电流密度法
目录
P9 P10-11 P13
腐蚀的定义 腐蚀的过程及特点 腐蚀的危害
P94-95 交换电流密度
P96
电化学反应动力方程
P97
外测电流密度
P97-98 极化曲线和极化率
P99-101 Tafel 方程式
P103
极限扩散电流密度
P104-105 扩散过程动力学方程
P109-113 混合电位理论
P114-118 腐蚀电流密度 icorr
P119-121 腐蚀电流密度的影响因素