电化学腐蚀热力学要点
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第二章 金属腐蚀电化学理论基础
(E=0.00V)
(Pt (镀铂黑)H2(1atm)， H+(aH+=1)) 标准氢电极的电极反应为 (Pt) H2 = 2H+ + 2e 规定标准氢电极的电位为零。以 标准氢电极为参考电极测出的电位值 称为氢标电位，记为E(vs SHE) 。 SHE是最基准的参考电极，但使用 不方便，实验室中常用的参考电极有：
1.宏观腐蚀电池
铜铆钉
1. 异种金属相接触 如 电偶腐蚀。 2. 浓差电池 (1)金属离子浓度不同， 浓度低电位低，容易腐蚀。 (2)氧浓度不同 氧浓度低电位低，更容易腐蚀。 3. 温差电池 如金属所处环境温度不同， 高温电位低，更容易腐蚀。
铝板
粘 土
沙 土
2. 微观腐蚀电池 （1）材料本身的不均匀性
也可以简单地说，绝对电极电位是电子导体和离子导体接 触时的界面电位差。
双电层：
由于金属和溶液的内电位不同，在电极系统的金属相和
溶液相之间存在电位差，因此，两相之间有一个相界区，叫做
双电层。 电极系统中发生电极反应，两相之间有电荷转移，是形成 双电层的一个重要原因。 例如：Zn/Zn2+,Cu/Cu2+ 。
腐蚀原电池产生的电流是由于它的两个电极在电解质中的 电位不同产生的电位差引起的，该电位差是电池反应的推动力。 构成腐蚀原电池的基本要素（*） • • • • 阳极 阴极 电解质溶液（*） 电池反应的推动力-电池两个电极的电位差
电流流动：在金属中靠电子从阳极流向阴极；在溶液中靠离 子迁移；在阳、阴极区界面上分别发生氧化还原反应，实现电子 的传递。 从金属腐蚀历程也可看出化学腐蚀与电化学腐蚀的区别。
盐水滴实验
3%NaCl+铁氰化钾+酚酞
(Pt (镀铂黑)H2(1atm)， H+(aH+=1)) 标准氢电极的电极反应为 (Pt) H2 = 2H+ + 2e 规定标准氢电极的电位为零。以 标准氢电极为参考电极测出的电位值 称为氢标电位，记为E(vs SHE) 。 SHE是最基准的参考电极，但使用 不方便，实验室中常用的参考电极有：
1.宏观腐蚀电池
铜铆钉
1. 异种金属相接触 如 电偶腐蚀。 2. 浓差电池 (1)金属离子浓度不同， 浓度低电位低，容易腐蚀。 (2)氧浓度不同 氧浓度低电位低，更容易腐蚀。 3. 温差电池 如金属所处环境温度不同， 高温电位低，更容易腐蚀。
铝板
粘 土
沙 土
2. 微观腐蚀电池 （1）材料本身的不均匀性
也可以简单地说，绝对电极电位是电子导体和离子导体接 触时的界面电位差。
双电层：
由于金属和溶液的内电位不同，在电极系统的金属相和
溶液相之间存在电位差，因此，两相之间有一个相界区，叫做
双电层。 电极系统中发生电极反应，两相之间有电荷转移，是形成 双电层的一个重要原因。 例如：Zn/Zn2+,Cu/Cu2+ 。
腐蚀原电池产生的电流是由于它的两个电极在电解质中的 电位不同产生的电位差引起的，该电位差是电池反应的推动力。 构成腐蚀原电池的基本要素（*） • • • • 阳极 阴极 电解质溶液（*） 电池反应的推动力-电池两个电极的电位差
电流流动：在金属中靠电子从阳极流向阴极；在溶液中靠离 子迁移；在阳、阴极区界面上分别发生氧化还原反应，实现电子 的传递。 从金属腐蚀历程也可看出化学腐蚀与电化学腐蚀的区别。
盐水滴实验
3%NaCl+铁氰化钾+酚酞
腐蚀学原理-第二章腐蚀热力学
问题：
电偶的概念， 危害、用途？
2.3 电位—pH图
金属的电化学腐蚀：金属同水溶液相互作 用。水溶液：H＋和OH－离子。
电位—pH图 金属在水溶液中的稳定性不但与它的电极电位有 关，还与水溶液的pH值有关。若将金属腐蚀体系 的电极电位与溶液pH值的关系绘成图，就能直接 从图上判断给定条件下发生腐蚀反应的可能性。
极化图与腐蚀极化图？
金属在25℃的标准电极电位E°
Mg=Mg2++2e：-2.363 Al=A13++3e：-1.662 Ti=Ti3++3e：-1.210 Fe =Fe2++2e：-0.440V Cu=Cu2++2e：+0.337 Pd=Pd2++2e：+0.987 Au=Au++e：+1.691 注：均相对于SHE
2.4 腐蚀电池及其工作历程
(1)阳极过程 金属溶解，以离子形式进入溶液，并把当量的电子留在 金属上
(2)阴极过程 从阳极流过来的电子被阴极表面溶液中能够接受电子的 物质所吸收，即发生阴极还原反应。 阴极还原反应中能够吸收电子的氧化性物质D，在腐蚀学中通常称为 去极化剂。因为如果没有去极化剂，阴极区将由于电子的积累而发生 阴极极化而阻碍腐蚀的进行。最常见的阴极去极化剂是溶液中的O2和 H＋离子。
比利时学者M．Pourbaix在1938年首先提出，又称 Pourbaix图。
Fe-H2O电位-pH图
a线为析氢电极反应：
E
E
2.3RT
lg
a2 H
2F
pH2
b线为O2与H2O间的 电化学反应：
2H2O
3 腐蚀热力学动力学详解
2.303( E Ecorr )
ba
i i exp c corr
2.303( E Ecorr )
bc
建立腐蚀电极上的动力学方程式
2 腐蚀电化学方法的基本原理
⑵线性极化技术
I i [exp exp ] 2.303(EEcorr )
corr
2.303( E Ecorr )
ba
bc
∣E－Ecorr∣<10mv,指数项可以展开为幂级数并化简：
E
ba bc
1
B
I
2.303(ba bc ) icorr
icorr
腐蚀电位附近，极 化曲线呈线性关系
Rp
E ，直线斜率称为极化电阻（或极化阻力）
I
icorr
ba bc 2.303(ba bc )
1 Rp
，线性极化方程式（Stern- Geary方程式）
★电极材料不同、电极所处介质不同， 其电位不同的根本原因在于形成的离子 双电层结构其电荷分布不同。
电极电位
离子双电层电荷密度
金属性质、溶液温度、金属离子浓度
水层阻止金属离子与表面电子接触复合
平衡态离子双电层结构
双电层具有电容和电阻的性能
二、 平衡电位和非平衡电位
平衡电位 当金属电极上只有一个确定的电极反应， 并且该反应处于动态平衡中，那么电极就 获得了一个不变的电位值，该电位值称为 平衡电位。
( A)
ba
0
corr corr a
2.303( Ecorr Ee,a )
ba
ic
ic0
exp
2.303( E Ee,c )
(B)
bc
i i exp (D) 0
corr c
电化学腐蚀热力学剖析
电化学腐蚀热力学剖析概述电化学腐蚀是金属在与混合电解质接触时产生的一种可逆或不可逆的化学反应，主要是通过产生原子或离子，在这一过程中，通常会产生电子和阳离子或阴离子，这样金属就会被氧化，这种反应有时也叫做“原电池”。
在电化学腐蚀过程中，腐蚀后沉积物是由金属离子和阴、阳离子的复合物组成的，这个复合物的成分、结构、形态和物理化学性质，与电化学反应的热力学特性息息相关。
电位和电动势在电化学腐蚀过程中，金属表面被氧化而形成的离子产生了电动势，可以用电位的概念来描述。
电位是指一个试验电极在电解质中相对于标准电极势的电势差。
标准电极势是未受化学反应影响时所产生的电位，一般为0 V。
根据电位的大小可以判断金属是否会被电化学腐蚀，以及会被腐蚀的程度。
理论上，电动势是由离子在电解质中的迁移产生的。
在系统中，电子和阳、阴离子之间的迁移是通过氧化还原反应活动发生的。
电极间差电势就是金属接触电解液所造成的电荷分布而产生的电势差。
电化学腐蚀的热力学特性电化学腐蚀的热力学特性主要是通过反应自由能来描述的。
反应自由能是所考虑的化学反应的反应热和熵变的差值。
对于一个化学反应来说，自由能越小，其越倾向于发生。
在电化学腐蚀中出现氧化还原反应，如下所示:Fe→Fe2++2e−O2+2H2O+4e−→4OH−通过上述反应可以看出，当发生氧化还原反应的时候，反应物和产物之间的自由能差，将会决定反应是否会发生，也就是反应的方向性。
如果自由能差大于0，反应就会向反方向发生，这就会导致电化学腐蚀。
影响电化学腐蚀的因素电化学腐蚀是由于环境因素和材料特性的相互作用而引起的。
以下是一些影响电化学腐蚀的主要因素：环境因素1.电解质的浓度：电解质浓度越高，电势差越大，腐蚀越严重。
2.离子活性：离子活性越高，电位越负，金属表面的腐蚀程度越大。
3.温度：温度越高，电化学反应速度越快，腐蚀越严重。
材料特性1.金属组成：不同的金属在相同的环境下会产生不同的电位和反应特性。
第七章电化学腐蚀
紧密层
（2）Gouy-Chapman模型（扩散层模型）（1910-1913） 溶液中的离子在静电 作用和热运动作用下，按 势能场中粒子的分配规律 （Boltzmann分布律）分布 在邻近界面的液层中，即 形成“分散层”。分散层 中的电势与距离呈曲线关 系。
扩散层
无紧密层
（3）Stern模型（1924）
• 这种电极称为氧电极，类似地还有氢电极，这类电极常统称为 气体电极。
• 气体电极的特点是，作为电极的导体本身不参加反应，仅起电 子的导通和反应的载体作用。
2、双电层结构模型
（1）Helmholtz模型（1879） “平板电容器”模型或“紧密双电层”模 型。
电极表面上和溶液中的剩余电荷都紧密 地排列在界面两侧，形成类似平板电容 器的界面双电层结构（金属电极/高浓度 溶液时）。
Mg （OH）2
Al （OH）
3
Zn（OH）
2
Cr3+ Fe2+
二. 热力学概念--金属腐蚀倾向的判断
自由能降低值越大，表明金属腐蚀的自发倾向越大，但热 力学只是涉及反应的倾向，与反应速度无关。
如表中所示，铝、镁、铬在大气中的腐蚀倾向比铁大，但
实际上铁的腐蚀速度比铝、镁、铬快得多。这是因为腐蚀开始 不久，在铝、镁、铬的表面上生成了一层致密的氧化物保护膜， 能够阻碍反应进行，而铁的腐蚀产物——铁锈，因其质地疏松 容易脱落，故腐蚀能以较大速度持续进行。
二. 热力学概念--金属腐蚀倾向的判断
电 对 电极反应 Li++e=Li K++e=K Ca2++2e=Ca Na++e=Na Mg2++2e=Mg Ti2++2e=Ti Al3++3e=Al Mn2++2e=Mn 标准电极电位 /V -3.045 -2.925 -2.87 -2.714 -2.37 -1.75 -1.662 -1.1
电化学腐蚀的原理
电极系统中发生电极反应，两相之间有电荷转 移，是形成双电层的一个重要原因。
例如：Zn/Zn2+,Cu/Cu2+ 其具有下列三种可能：
（1）水化的力量比较大 当金属与电解质溶液接触后，金属表面的一些金属正离子会脱离金属，成为 水化离子，使金属表面积累了过剩的电子。同时，水化的金属离子也有解脱 水化重新回到晶格中的趋势。当上述两种过程达到平衡时，就形成了金属表 面带负电，靠近金属面的溶液层带正电的双电层，见图1-2（a）。 例如：如锌，镁，铁等在酸，碱及盐类溶液中形成这种类型的双电层。
0.7618v,带入能斯特方程得
(Zn2
/
Zn)
(Zn2
/
Zn)
0.05917V n
lg
{c(氧化态)}a {c(还原态)}b
0.7615V
0.05917V 2
lg
c(Zn) c
0.7615V 0.05917V lg 0.001 2
0.81V
例1.3讨论中性溶液中H+/H2的电极电势（298.15K, p(H2)=100.0kPa) pH=-lg[H+]
如果系统由两个相组成，一个是电子导体，叫做电子导 体相，另一个是离子导体，叫做离子导体相，且当有电荷通 过它们互相接触的界面时，有电荷在两个相间转移，我们把 这个系统就叫做电极系统。
这种电极系统的主要特征是：伴随着电荷在两相之间的转 移，不可避免地同时会在两相的界面上发生物质的变化——由 一种物质变为另一种物质，即化学变化。
电化学腐蚀的历程(本过程)
阳极过程： 金属溶解并以离子形式进入溶液，同时
把等当量的电子留在金属中 [ne-·Mn+] → [Mn+] + [ne-]
例如：Zn/Zn2+,Cu/Cu2+ 其具有下列三种可能：
（1）水化的力量比较大 当金属与电解质溶液接触后，金属表面的一些金属正离子会脱离金属，成为 水化离子，使金属表面积累了过剩的电子。同时，水化的金属离子也有解脱 水化重新回到晶格中的趋势。当上述两种过程达到平衡时，就形成了金属表 面带负电，靠近金属面的溶液层带正电的双电层，见图1-2（a）。 例如：如锌，镁，铁等在酸，碱及盐类溶液中形成这种类型的双电层。
0.7618v,带入能斯特方程得
(Zn2
/
Zn)
(Zn2
/
Zn)
0.05917V n
lg
{c(氧化态)}a {c(还原态)}b
0.7615V
0.05917V 2
lg
c(Zn) c
0.7615V 0.05917V lg 0.001 2
0.81V
例1.3讨论中性溶液中H+/H2的电极电势（298.15K, p(H2)=100.0kPa) pH=-lg[H+]
如果系统由两个相组成，一个是电子导体，叫做电子导 体相，另一个是离子导体，叫做离子导体相，且当有电荷通 过它们互相接触的界面时，有电荷在两个相间转移，我们把 这个系统就叫做电极系统。
这种电极系统的主要特征是：伴随着电荷在两相之间的转 移，不可避免地同时会在两相的界面上发生物质的变化——由 一种物质变为另一种物质，即化学变化。
电化学腐蚀的历程(本过程)
阳极过程： 金属溶解并以离子形式进入溶液，同时
把等当量的电子留在金属中 [ne-·Mn+] → [Mn+] + [ne-]
材料腐蚀与防护-第四章-电化学腐蚀动力学教材
2）产生阴极极化原因： (1)阴极活化极化。 阴极过程是接收电子过程 ，当由阳极迁移来的电子过 多．由于某种原因阴极接受电子的物质与电子结合的速度 进行得很慢．使阴极积累了剩余电子，电子密度增高，结 果使阴极电位向负方向移动，产生阴极极化。这种由于阴 极过程或电化学过程进行的缓慢引起的极化称作阴极活化 极化或电化学极化． (2)阴极浓差极化。 阴极附近参与反应的物质或反应产物扩散较慢引起阴极过 程受阻，造成阴极电子堆积，使阴极电位向负方向移 动．由此引起的极化为浓差极化。 因此，极化的根本原因： 阴（阳）极的电极反应与电子或 离子迁移速度存在差异引起的。
第四章 金属的电化学腐蚀动力学
前章：热力学问题，回答了腐蚀原因及腐蚀倾向的问题 本章：动力学解决腐蚀速度问题
• 相对腐蚀倾向，人们更关心腐蚀速度；
• 大的腐蚀倾向并不意味高的腐蚀速度；
* 通过电化学腐蚀动力学问题寻找影响腐蚀反应速度的 因素，并通过控制这些因素以降低腐蚀速度。
• • • •
* * * *
2）确定金属的腐蚀速度 • 利用极化曲线外延法求自腐蚀电流Icorr ，一种电化学技术 确定金属腐蚀速度的方法之一。
3.3 腐蚀速度计算及耐蚀评价
• 1）腐蚀速度计算 • 用腐蚀电池的腐蚀电流表征 • 电化学腐蚀过程严格遵守电当量关系。即一个一价的金属 离子在阳极区进入溶液，必定有一个一价的阴离子在阴极 获得一个电子；一个二价的金属的金属离子在阳极区进入 溶液，也必然有一个二价或两个一价的阴离子或中性分子 在阴极取走两个电子，如此类推。 • 金属溶解的数量与电量的关系遵循法拉第定律，即电极上 溶解（或析出）1mol的物质所需的电量为96500c,因此， 已知腐蚀电流或电流密度就能计算出所溶解（或析出）物 质的数量。
第二章 金属的电化学腐蚀
（1）不同的金属浸入不同的电解质溶液中，例如丹尼尔电池如 图2-5。 （2）不同的金属浸入同一电解质溶液中，例如电偶电池。 （3）浓差电池。同一种金属浸入同一种电解质溶液中，若局部
的浓度或温度不同，即可形成腐蚀电池。由能斯特方程式看出：
E E0 RT ln C nF
金属的电位E与金属的离子浓度C有关。溶液的温度T对金属的电 位也有影响。
• 对于金属腐蚀和大多数化学反应来说，一般都是在恒温、恒压的敞 开体系条件下进行的，在这种情况下，用系统状态函数吉布斯(Gibbs) 自由能判据来判断反应的方向和限度较为方便。
吉布斯自由能用G表示、它被定义为物质系统的 焓减去它的绝对温度与熵的乘积。
G = H-TS
腐蚀倾向的热力学判据
• 对于等温、等压并且没有非膨胀功的过程，物质 系统的平衡态对应于吉布斯自由能G为最低的状 态
第二章 金属的电化学腐蚀
材料腐蚀原理
2 金属的电化学腐蚀
1 2
3 4
腐蚀原电池 电化学腐蚀热力学 电化学腐蚀动力学
析氢腐蚀和吸氧腐蚀
2.1 腐蚀电池
金属腐蚀的电化学现象： 电解质的化学性质、环境因素（温度、压力、流速等）、金 属的特性、表面状态极其组织结构和成分的不均匀性，腐蚀 产物的物理化学性质等，都对腐蚀过程有很大的影响。因此，
在这种情况下，阳极和阴极的空间距离可以很小，小到可以用金属的原
子间距计算，而且随着腐蚀过程的进行，数目众多的微阳极和微阴极不断 地随机交换位置，以至于经过腐蚀以后的金属表面上无法分辨出腐蚀电池 的阳极区和阴极区，在腐蚀破坏的形态上呈现出均匀腐蚀的特征。
2.2 电化学腐蚀热力学
绝大多数金属均处于热力学不稳定状态，有自动 发生腐蚀的倾向。 研究腐蚀现象需要从两个方面着手： 腐蚀的自发倾向大小，热力学原理 腐蚀进程的快慢，动力学理论。
的浓度或温度不同，即可形成腐蚀电池。由能斯特方程式看出：
E E0 RT ln C nF
金属的电位E与金属的离子浓度C有关。溶液的温度T对金属的电 位也有影响。
• 对于金属腐蚀和大多数化学反应来说，一般都是在恒温、恒压的敞 开体系条件下进行的，在这种情况下，用系统状态函数吉布斯(Gibbs) 自由能判据来判断反应的方向和限度较为方便。
吉布斯自由能用G表示、它被定义为物质系统的 焓减去它的绝对温度与熵的乘积。
G = H-TS
腐蚀倾向的热力学判据
• 对于等温、等压并且没有非膨胀功的过程，物质 系统的平衡态对应于吉布斯自由能G为最低的状 态
第二章 金属的电化学腐蚀
材料腐蚀原理
2 金属的电化学腐蚀
1 2
3 4
腐蚀原电池 电化学腐蚀热力学 电化学腐蚀动力学
析氢腐蚀和吸氧腐蚀
2.1 腐蚀电池
金属腐蚀的电化学现象： 电解质的化学性质、环境因素（温度、压力、流速等）、金 属的特性、表面状态极其组织结构和成分的不均匀性，腐蚀 产物的物理化学性质等，都对腐蚀过程有很大的影响。因此，
在这种情况下，阳极和阴极的空间距离可以很小，小到可以用金属的原
子间距计算，而且随着腐蚀过程的进行，数目众多的微阳极和微阴极不断 地随机交换位置，以至于经过腐蚀以后的金属表面上无法分辨出腐蚀电池 的阳极区和阴极区，在腐蚀破坏的形态上呈现出均匀腐蚀的特征。
2.2 电化学腐蚀热力学
绝大多数金属均处于热力学不稳定状态，有自动 发生腐蚀的倾向。 研究腐蚀现象需要从两个方面着手： 腐蚀的自发倾向大小，热力学原理 腐蚀进程的快慢，动力学理论。
从热力学观点讨论金属腐蚀发生的原因
结 果：金属材料全面腐蚀
1.开始阶段：O2 在溶液中均匀分布 金属表面状态不均匀
微观腐蚀电池
划痕处金属较活泼： Fe→ Fe2+ + 2e 遇铁氰化钾变蓝
微阴极： O2 + 2H2O + 4e→4OH− 遇酚酞变红
2.一段时间后：溶液中O2 被消耗
氧浓差电池形成
宏观腐蚀电池
中心部位O2 浓度低： Fe→ Fe2+ + 2e 遇铁氰化钾变蓝
§2. 4 金属－水体系的电位－PH平衡图
一、图的绘制
（ 以Fe- H2O体系为例）
1. 列出体系中可能存在的物质
Fe, Fe2+ , Fe3+
Fe2 O3， Fe 3O4 , Fe(OH)3 , Fe(OH)2 HFeO− O 2, H+，H2O，OH2. 列出各反应的平衡关系式，计算平衡数据
在电位- pH坐标图上画出各反应对应的平衡线，最后汇
φ = -0.44+0.0295lgaFe2+ (25℃)
⑥线表示反应： Fe+2H2O=HFeO2-+3H++2e φ =0.400-0.0886pH+0.0295lgaHFeO2- (25℃)
为一斜线。
⑦线表示反应: 2Fe2++3H2O=Fe2O3+6H++2e φ =0.728-0.177pH-0.059lgaFe2+ (25℃)
边缘部位O2 浓度高： O2 + 2H2O + 4e→4OH− 遇酚酞变 红
中间区域：
呈棕色
§2. 2 腐蚀过程中发生的反应类型 一、有电子得失，无H+参加的平衡反应
1.开始阶段：O2 在溶液中均匀分布 金属表面状态不均匀
微观腐蚀电池
划痕处金属较活泼： Fe→ Fe2+ + 2e 遇铁氰化钾变蓝
微阴极： O2 + 2H2O + 4e→4OH− 遇酚酞变红
2.一段时间后：溶液中O2 被消耗
氧浓差电池形成
宏观腐蚀电池
中心部位O2 浓度低： Fe→ Fe2+ + 2e 遇铁氰化钾变蓝
§2. 4 金属－水体系的电位－PH平衡图
一、图的绘制
（ 以Fe- H2O体系为例）
1. 列出体系中可能存在的物质
Fe, Fe2+ , Fe3+
Fe2 O3， Fe 3O4 , Fe(OH)3 , Fe(OH)2 HFeO− O 2, H+，H2O，OH2. 列出各反应的平衡关系式，计算平衡数据
在电位- pH坐标图上画出各反应对应的平衡线，最后汇
φ = -0.44+0.0295lgaFe2+ (25℃)
⑥线表示反应： Fe+2H2O=HFeO2-+3H++2e φ =0.400-0.0886pH+0.0295lgaHFeO2- (25℃)
为一斜线。
⑦线表示反应: 2Fe2++3H2O=Fe2O3+6H++2e φ =0.728-0.177pH-0.059lgaFe2+ (25℃)
边缘部位O2 浓度高： O2 + 2H2O + 4e→4OH− 遇酚酞变 红
中间区域：
呈棕色
§2. 2 腐蚀过程中发生的反应类型 一、有电子得失，无H+参加的平衡反应
电化学腐蚀动力学
20
§2.3 腐蚀电池及工作历程
工业用的金属总是含有少量的杂质，其电位常与金属不同。工业中常用 的合金往往是多相组成，不同相的电位往往也不一样。 当含杂质的金属或多相合金浸在某种电解质溶液中时，其表面会形成许
多由微小的阴极和阳极组成的短路原电池，常称为腐蚀微电池。
21
§2.3 腐蚀电池及工作历程
同时将等量的电子留在金属上；
通式： [ne-·Mn+] → [Mn+] + [ne-]
产物有两种：
可溶性离子，如
不溶性固体，如
➢ 阴极过程：从阳极通过外电路流过来的电子被来自电解质溶液且吸附
于阴极表面能够接受电子的物质，即氧化性物质吸收；
通式： [D] + [ne-] → [D· ne-]
常见的去极化剂（氧化剂）是 H+和O2
没有电流产生
Zn + H2SO4=ZnSO4 + H2
5
§2.1 引言
➢ 电化学腐蚀：是指金属材料和电解质溶液接触时，由于腐蚀电池作用而引 起的金属材料腐蚀破坏。其腐蚀规律遵循电化学腐蚀原理。
阳极：Zn-2e- =Zn2+ 阴极：2H+ +2e- =H2 ↑ 总反应：Zn+2H+ =Zn2+ +H2 ↑
36
§2.4 腐蚀电池的类型
如果微电池的阴、阳极位置不断变化，腐蚀形态是 全面腐蚀； 如果微电池的阴、阳极位置固定不变，腐蚀形态是 局部腐蚀。
37
§2.4 腐蚀电池的类型
亚微观腐蚀电池：亚微观(10-100Å) - 金属表面结构的 显微不均匀性， 阴、阳极无序，统计分布，交替变化
• 成分差异 • 晶体取向差异 • 晶界、异种夹杂物 • 晶格不完整、位错 • 界面溶液涨落 • 亚微观电化学不均匀 • 应力作用形成位错定向移动 – SCC • 交变力场作用 - 腐蚀疲劳等。
§2.3 腐蚀电池及工作历程
工业用的金属总是含有少量的杂质，其电位常与金属不同。工业中常用 的合金往往是多相组成，不同相的电位往往也不一样。 当含杂质的金属或多相合金浸在某种电解质溶液中时，其表面会形成许
多由微小的阴极和阳极组成的短路原电池，常称为腐蚀微电池。
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§2.3 腐蚀电池及工作历程
同时将等量的电子留在金属上；
通式： [ne-·Mn+] → [Mn+] + [ne-]
产物有两种：
可溶性离子，如
不溶性固体，如
➢ 阴极过程：从阳极通过外电路流过来的电子被来自电解质溶液且吸附
于阴极表面能够接受电子的物质，即氧化性物质吸收；
通式： [D] + [ne-] → [D· ne-]
常见的去极化剂（氧化剂）是 H+和O2
没有电流产生
Zn + H2SO4=ZnSO4 + H2
5
§2.1 引言
➢ 电化学腐蚀：是指金属材料和电解质溶液接触时，由于腐蚀电池作用而引 起的金属材料腐蚀破坏。其腐蚀规律遵循电化学腐蚀原理。
阳极：Zn-2e- =Zn2+ 阴极：2H+ +2e- =H2 ↑ 总反应：Zn+2H+ =Zn2+ +H2 ↑
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§2.4 腐蚀电池的类型
如果微电池的阴、阳极位置不断变化，腐蚀形态是 全面腐蚀； 如果微电池的阴、阳极位置固定不变，腐蚀形态是 局部腐蚀。
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§2.4 腐蚀电池的类型
亚微观腐蚀电池：亚微观(10-100Å) - 金属表面结构的 显微不均匀性， 阴、阳极无序，统计分布，交替变化
• 成分差异 • 晶体取向差异 • 晶界、异种夹杂物 • 晶格不完整、位错 • 界面溶液涨落 • 亚微观电化学不均匀 • 应力作用形成位错定向移动 – SCC • 交变力场作用 - 腐蚀疲劳等。