金属腐蚀.ppt
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金属腐蚀学金属腐蚀学36.ppt
√
116.组织开展一次以上保护本地区重点企业、名优企业商品的“打假保名优”专项执法工作，得0.4分
√
117.与商广等机构共同建立完善名优保护与打假维权相关制度，得0.2分
√
加强打击传销规范直销工作
1.8分
118.每季度报表分析报告要包括“一季一清查”工作情况、形势分析、应对措施，得0.2分
√
4.新登记私营企业户数增长10%，得0.5分
√
5.新登记农民专业合作社户数增长20%，得0.5分
√
6.县（市）年度市场主体分析报告被当地政府印发参阅件或政府主要领导、分管领导批示肯定的，得0.3分
√
7.市场主体统计数据与年检验照关联数据一致，得0.2分
√
优化登记服务
2分
8.出台有优化服务、规范登记方面的创新政策措施文件，得0.2分
√
消费者权益保护
工作
6分
完善流通领域商品质量监测机制
1.9分
91.完成市局下达的年度商品监测计划，得0.4分
√
92.按时完成检验方案报备，得0.2分
√
93.监测不合格率达到全市平均水平，得0.4分
√
94.大案率（罚没金额1万元以上）达到全市平均水平，得0.4分
√
95.对监测不合格商品后处理有具体措施和行动，得0.3分
√
完善“食品购假工商先赔”机制
0.9分
79.购假先赔经费落实到工商所，得0.2分
√
80.商场超市和工商所办事大厅按规定设置购假先赔提示牌，得0.1分
√
81.购假先赔赔付率达到100%，得0.15分；案件转化率达到100%，得0.15分
√
82.对符合有奖举报条件的，向有关部门申报举报奖，得0.15分
116.组织开展一次以上保护本地区重点企业、名优企业商品的“打假保名优”专项执法工作，得0.4分
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117.与商广等机构共同建立完善名优保护与打假维权相关制度，得0.2分
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加强打击传销规范直销工作
1.8分
118.每季度报表分析报告要包括“一季一清查”工作情况、形势分析、应对措施，得0.2分
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4.新登记私营企业户数增长10%，得0.5分
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5.新登记农民专业合作社户数增长20%，得0.5分
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6.县（市）年度市场主体分析报告被当地政府印发参阅件或政府主要领导、分管领导批示肯定的，得0.3分
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7.市场主体统计数据与年检验照关联数据一致，得0.2分
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优化登记服务
2分
8.出台有优化服务、规范登记方面的创新政策措施文件，得0.2分
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消费者权益保护
工作
6分
完善流通领域商品质量监测机制
1.9分
91.完成市局下达的年度商品监测计划，得0.4分
√
92.按时完成检验方案报备，得0.2分
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93.监测不合格率达到全市平均水平，得0.4分
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94.大案率（罚没金额1万元以上）达到全市平均水平，得0.4分
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95.对监测不合格商品后处理有具体措施和行动，得0.3分
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完善“食品购假工商先赔”机制
0.9分
79.购假先赔经费落实到工商所，得0.2分
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80.商场超市和工商所办事大厅按规定设置购假先赔提示牌，得0.1分
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81.购假先赔赔付率达到100%，得0.15分；案件转化率达到100%，得0.15分
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82.对符合有奖举报条件的，向有关部门申报举报奖，得0.15分
金属的腐蚀与防护完整版PPT课件
数据分析与结果讨论
对实验数据进行处理和分析，提取金属内部或表面的缺陷信息，评 估金属的腐蚀程度和剩余寿命。
06 金属防护工程实践案例 分享
石油化工行业金属设备防护案例
案例一
某石化公司炼油厂塔器设备腐蚀防护。采用高分子复合涂层技术进 行防护，有效延长了设备使用寿命。
案例二
某油田输油管道腐蚀防护。采用阴极保护技术，结合涂层保护，降 低了管道的腐蚀速率。
阴极保护法
01
将被保护金属与外加直流电源的负极相连，使其成为阴极而防
止金属腐蚀的方法。
阳极保护法
02
将被保护金属与外加直流电源的正极相连，使其处于阳极电位
下成为钝态或致钝而防止金属腐蚀的方法。
牺牲阳极保护法
03
在被保护金属上连接电位更负的金属或合金作为阳极，使其在
腐蚀介质中优先溶解，从而保护被连接金属的方法。
金属的腐蚀与防护完 整版PPT课件
目录
CONTENTS
• 金属腐蚀概述 • 金属腐蚀类型及特点 • 金属防护方法及原理 • 不同环境下金属腐蚀与防护策略 • 金属腐蚀实验方法与检测技术 • 金属防护工程实践案例分享
01 金属腐蚀概述
腐蚀定义与分类
腐蚀定义
金属与周围环境发生化学或电化学 反应，导致金属性能劣化的现象。
案例三
某变电站高压开关柜金 属外壳腐蚀防护。采用 阴极保护技术，结合涂 层保护，降低了金属外 壳的腐蚀速率。
交通运输领域金属部件防护案例
案例一
某地铁列车车体腐蚀防护。采用 不锈钢车体材料，结合电化学保 护技术，提高了车体的耐蚀性。
案例二
某汽车制造厂车身钢板腐蚀防护。 采用镀锌钢板材料，结合涂层保 护技术，延长了车身的使用寿命。
对实验数据进行处理和分析，提取金属内部或表面的缺陷信息，评 估金属的腐蚀程度和剩余寿命。
06 金属防护工程实践案例 分享
石油化工行业金属设备防护案例
案例一
某石化公司炼油厂塔器设备腐蚀防护。采用高分子复合涂层技术进 行防护，有效延长了设备使用寿命。
案例二
某油田输油管道腐蚀防护。采用阴极保护技术，结合涂层保护，降 低了管道的腐蚀速率。
阴极保护法
01
将被保护金属与外加直流电源的负极相连，使其成为阴极而防
止金属腐蚀的方法。
阳极保护法
02
将被保护金属与外加直流电源的正极相连，使其处于阳极电位
下成为钝态或致钝而防止金属腐蚀的方法。
牺牲阳极保护法
03
在被保护金属上连接电位更负的金属或合金作为阳极，使其在
腐蚀介质中优先溶解，从而保护被连接金属的方法。
金属的腐蚀与防护完 整版PPT课件
目录
CONTENTS
• 金属腐蚀概述 • 金属腐蚀类型及特点 • 金属防护方法及原理 • 不同环境下金属腐蚀与防护策略 • 金属腐蚀实验方法与检测技术 • 金属防护工程实践案例分享
01 金属腐蚀概述
腐蚀定义与分类
腐蚀定义
金属与周围环境发生化学或电化学 反应，导致金属性能劣化的现象。
案例三
某变电站高压开关柜金 属外壳腐蚀防护。采用 阴极保护技术，结合涂 层保护，降低了金属外 壳的腐蚀速率。
交通运输领域金属部件防护案例
案例一
某地铁列车车体腐蚀防护。采用 不锈钢车体材料，结合电化学保 护技术，提高了车体的耐蚀性。
案例二
某汽车制造厂车身钢板腐蚀防护。 采用镀锌钢板材料，结合涂层保 护技术，延长了车身的使用寿命。
《金属的腐蚀》PPT课件
07 金属腐蚀的案例 分析与讨论
案例一：某桥梁钢构件的腐蚀问题
腐蚀现象描述
桥梁钢构件出现锈蚀、开裂、变形等现象。
原因分析
钢构件长期暴露在潮湿环境中，受到氧气、水分和氯离子的侵蚀，导致电化学腐蚀。
防护措施
采用耐候钢、镀锌钢等耐腐蚀材料，对钢构件进行定期除锈、喷漆等维护措施。
案例二：某化工厂管道的腐蚀与防护
危害
造成金属构件的突然断裂，引发严 重事故。
腐蚀疲劳
腐蚀疲劳裂纹
金属在交变应力和腐蚀介质共同作用下产生的裂 纹。
腐蚀疲劳断裂
金属在腐蚀疲劳裂纹扩展至临界尺寸时发生的断 裂。
危害
降低金属构件的疲劳强度，缩短使用寿命，增加 维修成本。
04 影响金属腐蚀的有不同的耐腐蚀性，如不锈钢、铝合金等耐腐蚀性较 好。
复合缓蚀剂
将无机和有机缓蚀剂复配使用，发挥协同作用，提高缓蚀 效果。
电化学保护方法
阴极保护
利用外加电流使金属电位负移，成为阴极而得到保护，如牺牲阳极 法和外加电流法。
阳极保护
将金属连接到外加电源的正极上，使其电位正移并处于钝化状态从 而防止腐蚀。此方法适用于易钝化的金属体系。
电化学再活化
对于已经发生腐蚀的金属，通过电化学方法使其恢复到活化状态，然 后采取适当的防护措施。
06 金属腐蚀的实验 研究方法
失重法测腐蚀速率
原理
通过测量金属在腐蚀前后质量 的变化来评估腐蚀速率。
优点
简单易行，适用于各种金属和 腐蚀环境。
缺点
只能得到平均腐蚀速率，无法 反映局部腐蚀情况。
应用范围
广泛用于实验室和工业现场的 金属腐蚀研究。
电化学测试技术
原理
优点
《金属腐蚀》课件
防腐蚀技术的创新与突破
新型防腐涂料：开发具有更高耐腐蚀性和更长使用寿命的 涂料
纳米技术：利用纳米材料提高防腐蚀性能
智能防腐技术：通过传感器和智能系统实时监测和保护金 属表面
绿色环保防腐技术：采用环保材料和工艺，减少对环境的 影响
复合材料：开发具有更高强度和耐腐蚀性的复合材料
生物防腐技术：利用生物技术提高金属表面的抗腐蚀能力
影响金属制品的安全性和 可靠性
造成环境污染和资源浪费
03
金属腐蚀的原理
电化学腐蚀
原理：金属与 电解质溶液发 生电化学反应， 导致金属被腐
蚀
过程：金属失 去电子，变成 离子进入溶液，
形成电流
影响因素：电 解质浓度、温 度、湿度、氧
气等
防护措施：使 用防腐涂料、 电镀、阴极保
护等
化学腐蚀
原理：金属与环境 中的化学物质发生 化学反应，导致金 属表面被破坏
合涂层等。
应用：广泛应 用于建筑、汽 车、船舶、航 空航天等领域。
注意事项：选 择合适的涂层 材料和工艺， 确保涂层的附 着力和耐腐蚀
性。
电化学保护
方法：阳极保护、阴极保护、 牺牲阳极保护等
原理：利用电化学反应，使 金属表面形成一层保护膜， 防止腐蚀
应用：广泛应用于船舶、桥 梁、石油化工等领域
优点：保护效果好，使用寿 命长，环保无污染
蚀
微生物腐蚀
微生物腐蚀原理： 微生物在金属表 面形成生物膜， 分泌酸性物质， 导致金属腐蚀
微生物种类：包 括细菌、真菌、 藻类等
影响因素：温度 、湿度、氧气、 营养物质等
防护措施：使用 防腐涂料、添加 杀菌剂、控制环 境条件等
04
金属腐蚀的影响因素
金属腐蚀机理(共10张PPT)
金属腐蚀机理
点蚀有大有小，一般情况下，点蚀的深度要比其直径大的多。
腐蚀时,在金属的界面上发生了化学或电化学多相反应,使金属转入氧化(离子)状态.
这是因为在金属表面缺陷处易漏出机体金属，使其呈活化状态，而钝化膜处仍为钝态，这样就形成了活性—钝性腐蚀电池，由于阳极面积
比阴极面积小得多，阳极电流密度很大，所以腐蚀往深处发展，金属表面很快就被腐蚀成小孔，这种现象被称为点蚀.
GB/T6461-2002
QB/T 3832-1999
金属腐蚀机理
金属材料腐蚀的分类： 1点蚀
2 缝隙腐蚀 3 应力腐蚀 4 腐蚀疲劳
5 晶间腐蚀
6 均匀腐蚀
7 磨损腐蚀（冲蚀）
8 氢脆
金属腐蚀机理
正极（C）：2H2O + O2 + 4e = 4OH-
这是点因蚀为在：金属表面缺陷处易漏出机体金属，使其呈活化状态，而钝化膜处仍为钝态，这样就形成了活性—钝性腐蚀电池，由于阳极面积
负极（Fe）：负2极Fe（- 4Fee=）2F：e22+Fe - 4e = 2Fe2+
点这蚀是又 因称为坑在蚀金正和属极小表孔面（腐缺C蚀陷）。处：易漏2H出机2O体金+ 属O，2使+其4呈e活=化4状O态H，- 而钝化膜处仍为钝态，这样就形成了活性—钝性腐蚀电池，由于阳极面积
比阴极面积小得多，阳极电流密度很大，所以腐蚀往深处发展，金属表面很快就被腐蚀成小孔，这种现象被称为点蚀.
定义：各类金属结构一般在大气干湿交替或浸水条件下工作，金属与水或电解质溶液接触，极易发生电化学反应而受到的破坏。
Fe（OH）2
Fe2O3(铁红即肉眼可见的红锈)
正极（C）：2H2O + O2 + 4e = 4OH-
金属腐蚀PPT
铁的腐蚀过程就是金属铁回复到它的自然存在状 态(矿石)的过程。但若要将矿石冶炼成铁需消耗 大量的能量，所以金属状态的铁和矿石中的铁存 在着能量上的差异，即金属铁比它的化合物具有 更高的能量，金属铁随时随地的释放出能量而恢 复至热力学上更稳定的自然化合物形式。显而易 见，能量上的差异是产生腐蚀反应的推动力，而 放出能量的过程便是腐蚀过程，伴随着腐蚀过程 的进行，将导致腐蚀体系能量的减少，故它是一 个自发过程。
如图9.1所示 (P105)，金属离子的浓度分别为 10-6 M、 10-4 M、 10-2 M进行计算。 五、电位-pH图在腐蚀和腐蚀控制中的应用
简化的电位-pH 图 在腐蚀学中，我们规定当可溶性物质在溶液中 的浓度小于10-6 mol/L时可把 该物质看成是不溶解的物质， 因此可以把平衡金属离子浓 度10-6 mol/L作为金属腐蚀与 不腐蚀的分界线。如果把平 衡关系式中有关离子浓度都 取10-6 mol/L则可以得到简化 的电位-pH图，又称为金属腐 蚀图。该图可被分为三个区 域。
电化学平衡图，下面以铁在水溶液中的不同的反 应来说明的电位-pH 图的绘制的机理。 根据参加反应的物质的不同，电位-pH 图上的直 线可以分为 3 类： 一、反应只与电极电势有关，而与pH值无关 这类反应的特点是电极反应有电子参加，而无H+ 或OH-参加，例如：
① Fe2+ + 2e → Fe ⑥ Fe3+ + e → Fe2+
9.4 电位-pH 图
电位- pH 图是根据热力学原理建立起来的一种 电化学平衡图。在金属发生电化学腐蚀中， 腐 蚀过程的本质是得失电子的氧化还原反应， 所 以反应物和产物中不仅包含氧化态和还原态， 而且还包还 H+ 和 OH-， 因此电极电势不仅依 赖于氧化态和还原态的浓度，而且还依赖于溶 液的pH值。如果指定浓度为一个定值，则可作 出电位-pH图。电位-pH图最早用它来研究金属 的腐蚀和防护问题，后来被广泛用于电化学、 无机化学、化学分析、地质冶金等领域。电位pH图是以平衡电势为纵坐标，pH 值为横坐标 的
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2 面积效应 电偶腐蚀电池的阴阳极面积之比， 阴阳极
面积比增大，阳极腐蚀速度呈直线关系。 大阴极小阳极应避免
3 介质的导电性
介质导电率对电偶腐蚀影响很大，导电率高 腐蚀区域大，腐蚀面积减少，腐蚀不严重， 否则，腐蚀严重
四 防止
1 采用电位相近的金属相联接，避免大阴极 小阳极
2 不同金属连接，应加绝缘 3 不应采用多孔涂料，防止出现大阴极小
的回路
二 腐蚀过程及作用
阳极过程 阴极过程 电流的流动
三 类型
根据腐蚀电池中电极大小不同，可分为宏观 腐蚀电池和微观腐蚀电池
宏观腐蚀电池：电偶电池、浓差电池 浓差电池：金属离子浓差电池，氧浓差电池
电偶电池
在同一电解质溶液中，两种具有不同电极电 位的金属或合金通过电连接形成的腐蚀电池 称为电偶电池。
按环境分 大气、水和蒸汽、土壤、化学介质
按腐蚀形态分
全面和局部
局部包括：应力腐蚀破裂、点蚀、晶间腐蚀、 电偶腐蚀和缝隙腐蚀
第一章 金属腐蚀的基本原理
第一节 金属电化学腐蚀的电化学反应过程 电解质：能导电的溶液，几乎所有水溶液都是
电解质 一 电化学反应式 1 金属在酸中：活泼金属被腐蚀放出氢气
第二节 电偶腐蚀
电偶腐蚀：当两种具有不同电位的金属相互 接触，并浸入电解质溶液时，电位较负的金 属遭受腐蚀，电位较正的金属不腐蚀。
原因：两种金属电位差别较大。腐蚀越严重。
电偶序
金属在特定介质中电位不同，可以根据电偶 序表来判断，那种金属是阳极，那种是阴极。
三影响因素
1 环境 不同环境，金属电位可能不同， 甚至逆转
二 电极电位
电极：金属与电解质溶液构成的体系 电极电位：金属与溶液的电位差即该电极的
电极电位。
电极电位的形成————双电层结构
金属和溶液间发生带电粒子的转移，电荷从 一相进入另一相，结果在两相中都出现剩余 电荷，在界面两侧形成双电层
1 活泼金属如图a 2 不活泼金属如图b 3 极性分子如图c
钝化特性
活化区 ：曲线a-b段 过度区：b-c段电流不稳定 钝化区：c-d段，金属表面形成了钝化膜，
阻碍金属溶解，电流急剧下降到最小值i维 过钝化区：d-e段，钝化膜溶解，电流增大
第二章 影响金属腐蚀的因素
第一节 材料因素 一 金属种类 腐蚀是由金属的阳极溶解反应与介质中去极
剂的 阴极还原反应共同作用的结果 金属的平衡电极电位越正，其热力学稳定性
三平衡电极电位与能斯特方程
Ee
E0
RT nF
ln
a氧化态 a还原态
四 腐蚀倾向的判断
（一）非平衡电极与非平衡电极电位 电极上存在两个以上的电化学反应，当物质
和电荷都未达到平衡，为二）利用标准电极电位判断金属的腐蚀 倾向
在一个电极体系中通常点为较负的电极反应 往氧化反应方向进行，电位较正的电极反应 则往还原反应方向进行
金属离子浓差电池
同一金属浸在不同金属离子浓度的溶液中构 成的浓差电池
氧浓差电池
由于金属与含氧量不 同的溶液接触而引起 的电位差所构成的腐 蚀电池
O2 2H2O 4e 4OH D当氧的分压越高其电位就越高 如果介质中溶解氧含量不同，就会因氧浓差而形成电位差
（二）微观腐蚀电池类型
金属化学成分的不均匀形成的腐蚀电池 含杂质的地方电位较高成为阴极，其余的形
阳极 4 加缓蚀剂 5 阳极部件要易于更换
第三节 点蚀
点蚀是在金属上产生小孔的一种极为局部的 腐蚀形态，其他地方几乎不腐蚀或轻微腐蚀
特点：点蚀金属损耗量很小，很难用测量壁 厚的方法检测。
腐蚀前有一个诱导期，蚀孔沿重力方向发展 发生在具有自钝化的金属或合金，在含氯离
子介质中更易发生。
二 机理
成阳极
金属组织结构的不均匀形成的腐蚀电位
金属物理状态的不均匀形成的腐蚀电池
金属表面膜的不完整形成的腐蚀电池
第四节 金属电化学腐蚀的电极动力学
一 腐蚀速度与极化作用 （一）腐蚀速度 1 重量法：失重法和增重法 2 深度法 3 电流密度法
（二）极化与去极化
由于通过电流而引起原电池两极间电位差减 小，并引起电池工作电流强度降低的现象， 称为原电池的极化现象。
腐蚀电池构成
只要存在电位差就能 形成腐蚀电池
阳极（Zn）上的反应： 2Zn 2Zn2 4（e 阳极反应） 2H 2e H2 (阴极反应)
阴极(Cu)上的反应： 2H 2e H2 (阴极反应)
腐蚀电池的总反应：2Zn+4H 2Zn2 2H2
(三)构成腐蚀电池的必要条件
存在电位差 要有电解质溶液存在 在腐蚀电池的阴阳极之间要有连续传递电子
三 表面状态
金属表面状态如粗糙度与水份尘粒吸附有关 促进腐蚀
四 内应力
内应力增加局部腐蚀的敏感性
五 热处理
消除内应力的热处理能提高耐蚀性，对局部 腐蚀更有效
采用恰当的热处理工艺
第二节 环境因素
一 去极剂种类与浓度 氢离子，溶解氧、铜离子、三价铁离子是常
见的去极剂 1 非钝化体系：腐蚀速度与去极剂浓度成
越高，腐蚀倾向越小。
二 合金元素与杂质
通常把对某种性能有改善作用的元素成为合 金元素，其余一些元素称为杂质。
有些合金元素加入存在一个临界值，达到该 值，合金的腐蚀性能急剧变化，即泰曼定律
如铁铬合金铬铁原子比达1/8时达到第一个 耐蚀极限
有些杂质能作为阳极溶解的活性点 如锌中的铜杂质 钝化金属的杂质有些会促进钝化
一 电极电位与物质能量之间的关系
金属单质+环境 金属化合物+热量 能量差为 △G=GMn+-GM △G金属化合物与单质 GMn+ 金属化合物的能量 GM 金属单质的能量 若△G<0，金属处于高能太，不稳定，易被
腐蚀， △G越负 越易被腐蚀
△G很难测，引入电极电位 E∝ △G/Nf E ---电极电位 n ---参与反应的电子数 F---法拉利常数
正比 2 钝化体系：在活化区腐蚀速度与去极剂
浓度成正比
二 溶液PH值
一般PH值增加更容易钝化 酸性随PH值增加 而减少
中性不影响，碱性溶液易钝化
三 温度
一般随温度升高，腐蚀速度上升 温度分布不均匀，高温部位称为阳极而腐蚀
四 流速
非钝化体系流速增加腐蚀加快 钝化体系见图2-2
五 溶解盐与阴阳离子
1 酸性盐加速腐蚀，碱性盐促进钝化 2 氯离子加速腐蚀 3 亚硝酸盐钝化剂
第三节 设备结构因素
一 应力 应力加速腐蚀
二 表面状态与几何形状
点蚀，缝隙腐蚀浓差电池与之有关
三 异种金属组合
电偶腐蚀
四 结构设计不合理
点蚀，缝隙 与之有关
第三章 金属常见的腐蚀形式
第一节 全面腐蚀与局部腐蚀 全面腐蚀：在金属整个表面进行的腐蚀。 特点：均匀腐蚀，设备寿命可以预测，不会
2 金属在中性或碱性溶液中的腐蚀 如铁在水中或潮湿大气中生锈
3金属在盐溶液中的腐蚀 如铁在三氯化铁溶液中的腐蚀
（二）离子方程式表示的电化学腐蚀反应
二 实质
阳极：金属溶解的区域为阳极 阴极：产生氢气的区域为阴极 实质：腐蚀电化学反应实质上是一个发生在
金属和溶液界面上的多向反应，金属在阳极 失去电子，去极剂在阴极上得到电子
钝化膜有缺陷，成为阳极，产生小蚀坑，孔 口PH值升高，碳酸钙沉淀形成闭塞电池， 氯离子在孔内，产生酸化自催化作用
阳极反应： 铁，铬、镍溶解 阴极为吸氧反应
三 影响因素
材料 介质成分 流速和温度 1 材料 具有自钝化特性的金属 2 介质成分 氯离子 3 流速和温度 静止溶液易发生，流动可减
发生突发事故。 局部腐蚀：发生在局部区域的腐蚀。 常见类型：电偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶
间腐蚀以及 应力腐蚀。
特点：是设备腐蚀的重要形式，突发性、破 坏性大，造成严重的经济损失。
全面腐蚀占13.4%，局部腐蚀占86.6%， 其中 点蚀占21.6% ，应力腐蚀占45.6%， 疲劳腐蚀占8.5%，晶间腐蚀占4.9%，氢 脆占3.0%
绪论
第一节 定义 材料失效形式：机械破坏、磨损和腐蚀。 腐蚀定义：材料（通常是金属）或材料的性
质由于与它所处的环境的反应而恶化变质。
材料
包括：金属材料、非金属材料及材料的性质。 材料是发生腐蚀的内因 材料的性质发生变化
环境
环境是腐蚀的外部条件，包括： 介质 温度 流速 压力
当通过电流时阳极电位向正的方向移动的现 象，称为阳极极化
当通过电流时阴极电位向负的方向移动的现 象，称为阴极极化
消除或减弱阳极和阴极作用的的电极过程称 为去极化，引起去极化的物质叫去极剂
原因
电极过程受阻：离子迁移速度比电子移动慢
二 极化原因及类型
极化原因 电极反应的三个步骤：1 溶液中的去极剂
三 对生命、设备及环境的危害
第三节 内容和任务
一 内容 古老而年轻：古代中国掌握硫化处理和其他
表面处理技术
任务
诊断，找原因，提防护方法 宣传全面腐蚀控制理论
第四节 本质
金属腐蚀的本质即使金属从高能量的单质状 态自发的向能量低的化合态转变的过程
金属氧化放热
第五节类型
一 按机理分 化学腐蚀 电化学腐蚀
(二)标准电极电位
条件：标准状态下的电位，纯金属、纯气体、 298K， 浓度为单位活度
（三）参比电极
电极电位很难直接测出，通常用标准氢电极 作为参比电极
标准氢电极：把铂片放在氢离子为单位活度 的盐酸溶液中，不断通入压力为标准大气压 的氢气，产生的电极为标准氢电极
四 电极电位的测量装置及电位表
反应的种类
金属材料与腐蚀环境通常发生化学和电化学 反应。非金属与环境则发生溶胀、溶解、老 化等
第二节 危害
面积比增大，阳极腐蚀速度呈直线关系。 大阴极小阳极应避免
3 介质的导电性
介质导电率对电偶腐蚀影响很大，导电率高 腐蚀区域大，腐蚀面积减少，腐蚀不严重， 否则，腐蚀严重
四 防止
1 采用电位相近的金属相联接，避免大阴极 小阳极
2 不同金属连接，应加绝缘 3 不应采用多孔涂料，防止出现大阴极小
的回路
二 腐蚀过程及作用
阳极过程 阴极过程 电流的流动
三 类型
根据腐蚀电池中电极大小不同，可分为宏观 腐蚀电池和微观腐蚀电池
宏观腐蚀电池：电偶电池、浓差电池 浓差电池：金属离子浓差电池，氧浓差电池
电偶电池
在同一电解质溶液中，两种具有不同电极电 位的金属或合金通过电连接形成的腐蚀电池 称为电偶电池。
按环境分 大气、水和蒸汽、土壤、化学介质
按腐蚀形态分
全面和局部
局部包括：应力腐蚀破裂、点蚀、晶间腐蚀、 电偶腐蚀和缝隙腐蚀
第一章 金属腐蚀的基本原理
第一节 金属电化学腐蚀的电化学反应过程 电解质：能导电的溶液，几乎所有水溶液都是
电解质 一 电化学反应式 1 金属在酸中：活泼金属被腐蚀放出氢气
第二节 电偶腐蚀
电偶腐蚀：当两种具有不同电位的金属相互 接触，并浸入电解质溶液时，电位较负的金 属遭受腐蚀，电位较正的金属不腐蚀。
原因：两种金属电位差别较大。腐蚀越严重。
电偶序
金属在特定介质中电位不同，可以根据电偶 序表来判断，那种金属是阳极，那种是阴极。
三影响因素
1 环境 不同环境，金属电位可能不同， 甚至逆转
二 电极电位
电极：金属与电解质溶液构成的体系 电极电位：金属与溶液的电位差即该电极的
电极电位。
电极电位的形成————双电层结构
金属和溶液间发生带电粒子的转移，电荷从 一相进入另一相，结果在两相中都出现剩余 电荷，在界面两侧形成双电层
1 活泼金属如图a 2 不活泼金属如图b 3 极性分子如图c
钝化特性
活化区 ：曲线a-b段 过度区：b-c段电流不稳定 钝化区：c-d段，金属表面形成了钝化膜，
阻碍金属溶解，电流急剧下降到最小值i维 过钝化区：d-e段，钝化膜溶解，电流增大
第二章 影响金属腐蚀的因素
第一节 材料因素 一 金属种类 腐蚀是由金属的阳极溶解反应与介质中去极
剂的 阴极还原反应共同作用的结果 金属的平衡电极电位越正，其热力学稳定性
三平衡电极电位与能斯特方程
Ee
E0
RT nF
ln
a氧化态 a还原态
四 腐蚀倾向的判断
（一）非平衡电极与非平衡电极电位 电极上存在两个以上的电化学反应，当物质
和电荷都未达到平衡，为二）利用标准电极电位判断金属的腐蚀 倾向
在一个电极体系中通常点为较负的电极反应 往氧化反应方向进行，电位较正的电极反应 则往还原反应方向进行
金属离子浓差电池
同一金属浸在不同金属离子浓度的溶液中构 成的浓差电池
氧浓差电池
由于金属与含氧量不 同的溶液接触而引起 的电位差所构成的腐 蚀电池
O2 2H2O 4e 4OH D当氧的分压越高其电位就越高 如果介质中溶解氧含量不同，就会因氧浓差而形成电位差
（二）微观腐蚀电池类型
金属化学成分的不均匀形成的腐蚀电池 含杂质的地方电位较高成为阴极，其余的形
阳极 4 加缓蚀剂 5 阳极部件要易于更换
第三节 点蚀
点蚀是在金属上产生小孔的一种极为局部的 腐蚀形态，其他地方几乎不腐蚀或轻微腐蚀
特点：点蚀金属损耗量很小，很难用测量壁 厚的方法检测。
腐蚀前有一个诱导期，蚀孔沿重力方向发展 发生在具有自钝化的金属或合金，在含氯离
子介质中更易发生。
二 机理
成阳极
金属组织结构的不均匀形成的腐蚀电位
金属物理状态的不均匀形成的腐蚀电池
金属表面膜的不完整形成的腐蚀电池
第四节 金属电化学腐蚀的电极动力学
一 腐蚀速度与极化作用 （一）腐蚀速度 1 重量法：失重法和增重法 2 深度法 3 电流密度法
（二）极化与去极化
由于通过电流而引起原电池两极间电位差减 小，并引起电池工作电流强度降低的现象， 称为原电池的极化现象。
腐蚀电池构成
只要存在电位差就能 形成腐蚀电池
阳极（Zn）上的反应： 2Zn 2Zn2 4（e 阳极反应） 2H 2e H2 (阴极反应)
阴极(Cu)上的反应： 2H 2e H2 (阴极反应)
腐蚀电池的总反应：2Zn+4H 2Zn2 2H2
(三)构成腐蚀电池的必要条件
存在电位差 要有电解质溶液存在 在腐蚀电池的阴阳极之间要有连续传递电子
三 表面状态
金属表面状态如粗糙度与水份尘粒吸附有关 促进腐蚀
四 内应力
内应力增加局部腐蚀的敏感性
五 热处理
消除内应力的热处理能提高耐蚀性，对局部 腐蚀更有效
采用恰当的热处理工艺
第二节 环境因素
一 去极剂种类与浓度 氢离子，溶解氧、铜离子、三价铁离子是常
见的去极剂 1 非钝化体系：腐蚀速度与去极剂浓度成
越高，腐蚀倾向越小。
二 合金元素与杂质
通常把对某种性能有改善作用的元素成为合 金元素，其余一些元素称为杂质。
有些合金元素加入存在一个临界值，达到该 值，合金的腐蚀性能急剧变化，即泰曼定律
如铁铬合金铬铁原子比达1/8时达到第一个 耐蚀极限
有些杂质能作为阳极溶解的活性点 如锌中的铜杂质 钝化金属的杂质有些会促进钝化
一 电极电位与物质能量之间的关系
金属单质+环境 金属化合物+热量 能量差为 △G=GMn+-GM △G金属化合物与单质 GMn+ 金属化合物的能量 GM 金属单质的能量 若△G<0，金属处于高能太，不稳定，易被
腐蚀， △G越负 越易被腐蚀
△G很难测，引入电极电位 E∝ △G/Nf E ---电极电位 n ---参与反应的电子数 F---法拉利常数
正比 2 钝化体系：在活化区腐蚀速度与去极剂
浓度成正比
二 溶液PH值
一般PH值增加更容易钝化 酸性随PH值增加 而减少
中性不影响，碱性溶液易钝化
三 温度
一般随温度升高，腐蚀速度上升 温度分布不均匀，高温部位称为阳极而腐蚀
四 流速
非钝化体系流速增加腐蚀加快 钝化体系见图2-2
五 溶解盐与阴阳离子
1 酸性盐加速腐蚀，碱性盐促进钝化 2 氯离子加速腐蚀 3 亚硝酸盐钝化剂
第三节 设备结构因素
一 应力 应力加速腐蚀
二 表面状态与几何形状
点蚀，缝隙腐蚀浓差电池与之有关
三 异种金属组合
电偶腐蚀
四 结构设计不合理
点蚀，缝隙 与之有关
第三章 金属常见的腐蚀形式
第一节 全面腐蚀与局部腐蚀 全面腐蚀：在金属整个表面进行的腐蚀。 特点：均匀腐蚀，设备寿命可以预测，不会
2 金属在中性或碱性溶液中的腐蚀 如铁在水中或潮湿大气中生锈
3金属在盐溶液中的腐蚀 如铁在三氯化铁溶液中的腐蚀
（二）离子方程式表示的电化学腐蚀反应
二 实质
阳极：金属溶解的区域为阳极 阴极：产生氢气的区域为阴极 实质：腐蚀电化学反应实质上是一个发生在
金属和溶液界面上的多向反应，金属在阳极 失去电子，去极剂在阴极上得到电子
钝化膜有缺陷，成为阳极，产生小蚀坑，孔 口PH值升高，碳酸钙沉淀形成闭塞电池， 氯离子在孔内，产生酸化自催化作用
阳极反应： 铁，铬、镍溶解 阴极为吸氧反应
三 影响因素
材料 介质成分 流速和温度 1 材料 具有自钝化特性的金属 2 介质成分 氯离子 3 流速和温度 静止溶液易发生，流动可减
发生突发事故。 局部腐蚀：发生在局部区域的腐蚀。 常见类型：电偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶
间腐蚀以及 应力腐蚀。
特点：是设备腐蚀的重要形式，突发性、破 坏性大，造成严重的经济损失。
全面腐蚀占13.4%，局部腐蚀占86.6%， 其中 点蚀占21.6% ，应力腐蚀占45.6%， 疲劳腐蚀占8.5%，晶间腐蚀占4.9%，氢 脆占3.0%
绪论
第一节 定义 材料失效形式：机械破坏、磨损和腐蚀。 腐蚀定义：材料（通常是金属）或材料的性
质由于与它所处的环境的反应而恶化变质。
材料
包括：金属材料、非金属材料及材料的性质。 材料是发生腐蚀的内因 材料的性质发生变化
环境
环境是腐蚀的外部条件，包括： 介质 温度 流速 压力
当通过电流时阳极电位向正的方向移动的现 象，称为阳极极化
当通过电流时阴极电位向负的方向移动的现 象，称为阴极极化
消除或减弱阳极和阴极作用的的电极过程称 为去极化，引起去极化的物质叫去极剂
原因
电极过程受阻：离子迁移速度比电子移动慢
二 极化原因及类型
极化原因 电极反应的三个步骤：1 溶液中的去极剂
三 对生命、设备及环境的危害
第三节 内容和任务
一 内容 古老而年轻：古代中国掌握硫化处理和其他
表面处理技术
任务
诊断，找原因，提防护方法 宣传全面腐蚀控制理论
第四节 本质
金属腐蚀的本质即使金属从高能量的单质状 态自发的向能量低的化合态转变的过程
金属氧化放热
第五节类型
一 按机理分 化学腐蚀 电化学腐蚀
(二)标准电极电位
条件：标准状态下的电位，纯金属、纯气体、 298K， 浓度为单位活度
（三）参比电极
电极电位很难直接测出，通常用标准氢电极 作为参比电极
标准氢电极：把铂片放在氢离子为单位活度 的盐酸溶液中，不断通入压力为标准大气压 的氢气，产生的电极为标准氢电极
四 电极电位的测量装置及电位表
反应的种类
金属材料与腐蚀环境通常发生化学和电化学 反应。非金属与环境则发生溶胀、溶解、老 化等
第二节 危害