四川大学材料学院材料腐蚀与防护复习提纲

这种途径适用于可能钝化的金属体系（合金与腐蚀环境）。金属或合金中加入阴极性合金元素，可促使合

金进入钝化状态，从而形成耐蚀合金。

阴极过程的极化曲线为Ec-C1

如加入的阴极性合金元素的活性不足（量不足），体系不稳定。阴极极化曲线由Ec-C1变为Ec-C2；

加入阴极化极性合金元素（适量），产生强烈的阴极去极化作用。此时电位已达到致钝电位，最大电流

超过了钝化临界电流密度流密度，合金进入钝态。极化曲线变为Ec-C3

如加入过量的阴极性元素，使阴极活性过强,产生强烈的过钝化溶解或点蚀。极化曲线变为Ec-C4

6、金属高温氧化产物有几种形态，简要说明固态氧化膜生长机制及氧化膜具有保护作用的充分与必要条件。

解：3种，固液气。

固态氧化膜生长机制：①气体在金属表面上吸附②氧溶解在金属中，进而在金属表面形成氧化物薄膜或独

立的氧化物核③连续的氧化膜覆盖在金属表面上时，氧化膜就将金属与气体分离开来，必须通过中性原子

或电子离子在氧化膜中的迁移来实现氧化膜生长。

充分必要条件：

充分：①膜要致密，连续，无孔洞、晶体缺陷②稳定性好，蒸汽压低，熔点高③膜与基体附着力强，不易

脱落④生长内应力小⑤与金属基体具有相近的热膨胀系数⑥膜的自愈能力强

必要：PBR＞1，但PBR不能﹥﹥1

7、铅试样浸入PH=2，温度为40℃，已除氧的酸溶液中，计算Pb2+能达到的最大浓度。

解：阴极反应2H++2e=H2Eec=-0.059×（313/298）PH=-0.248V

阳极反应：Pb=Pb+2+e

Eea=E0+0.02955×（313/298）lgC PB2+=-0.126+0.031lgC Pb2+

当Eea=Eec时，C Pb2+达到最大，所以:-0.248=-0.126+0.031lgC Pb2+

计算得：C Pb2+=1.16×10^-4mol/L

8、根据极化图说明阴极保护原理，并说明阴极保护的主要参数，应如何选择这些参数

原理：由外电路向金属通入电子，以供去极化剂还原反应所需，从而使金属氧化反应受到抑制。当金属氧

化反应速度降低到零时，金属表面只发生去极化剂阴极反应。

保护参数

保护电位Epr：阴极保护中所取的极化电位。要使金属的腐蚀速度降低到零，达到“完全保护”(η=100%)，必须取阳极反应平衡电位作为保护电位（Epr=Eea）。

(最小)保护电流密度ipr：与保护电位对应的外加极化电流密度叫做保护电流密度。

保护电位是基本的控制指标（在两个保护参数中）。

确定保护电位时应考虑两个方面的因素：第一，Epr值（越负越好）；第二，析氢反应的影响。

9、根据极化图说明阳极保护原理，并说明阳极保护的主要参数，应如何选择这些参数

原理：对具有活态—钝态转变而不能自钝化的腐蚀体系，通过外加阳极极化电流，使金属的电位正移到稳

定钝化区内，金属的腐蚀速度就会大幅度降低，这种防护方法称为阳极保护。

保护参数：

致钝电流密度i致：使金属钝化所需的外加阳极极化电流密度。

维钝电流密度i维：钝化区所对应的阳极极化电流密度。i维用于维持金属的钝态，在阳极保护中反映日

常的电耗和钝化后金属的腐蚀速度。i维越小，阳极保护的效果越好。

维钝区电位范围Epp～Etp：反映金属钝态的稳定程度，钝化区电位范围越宽，金属钝化后不容易活化或

过钝化。

10、按缓蚀剂机理，缓蚀剂可以分为几种类型？简要说明各类缓蚀剂的电化学原理。

缓蚀剂是一种从适当浓度和形式存在于环境介质时可以防止或减缓腐蚀的化学物质或复合物质。

按照缓蚀机理：分为阳极型、阴极型、混合型。

阳极型：大部分是氧化剂，如过氧化氢、重铬酸盐、铬酸盐、亚硝酸钠、硅酸盐等，这类缓蚀剂常用于中

性介质中。能使腐蚀电位正向移，阳极的极化率增加。

阴极型：能抑制阴极过程，增加阴极极化，从而使腐蚀电位负移。

混合型：既能阻滞阳极过程，又能阻滞阴极过程。

11、什么是阳极保护和阴极保护，请说明阳极保护和阴极保护的相同点和区别。

阳极保护：对具有活态—钝态转变而不能自钝化的腐蚀体系，通过外加阳极极化电流，使金属的电位正移

到稳定钝化区内，金属的腐蚀速度就会大幅度降低，这种防护方法称为阳极保护。

阴极保护：把被保护金属作为阴极，通过外加阴极极化以防止或减缓金属腐蚀的方法。