金属腐蚀与防护第6章金属的钝化概要.ppt

两种理论的比较 两种理论各有优点，都能解释许多实验事实， 但不能解释所有的实验事实。 两种理论的差异涉及到钝化的定义和成相膜，吸附膜的定义，许多实验事实与所用体系、实验方法、试验条件有关。 尽管成相膜理论和吸附理论对金属钝化原因的看法不同，但有两点是很重要的 *已钝化的金属表面确实存在成相的固体产物膜， 多数是氧化物膜。 *氧原子在金属表面的吸附可能是钝化过程的第 一步骤。 钝化研究中的几个问题 ●●关于钝化过程中的电极反应 ●●关于膜的离子渗透对金属钝化的作用 钝化的双极膜机理 当钢铁在水溶液中发生腐蚀时，其表面通常被由水合金属氧化物或不溶性金属盐组成的多微孔沉积膜所覆盖。一般情况下这种腐蚀沉积膜具有离子渗透性。根据能优先迁移穿过膜的离子极性可将沉积膜分为阴离子选择性，阳离子选择性，和双极性。阴离子选择性沉积膜不但对金属没有保护作用，而且能加速膜下金属的腐蚀。阳离子选择性沉积膜则对膜下金属可产生一定的保护作用。 ●●关于Flade电位 (1)定义 在金属由钝态转变为活态的电位衰减曲线上，“平台”对应的电位称为Flade电位，记为Ef。Flade电位表征金属由钝态转变为活态的活化电位。 Ef愈低，表示金属钝态愈稳定。 (2) Ef与溶液pH值的关系 Ef = Ef0 - K.pH (3) Flade电位的意义 如果金属钝化是由于表面生成氧化物膜， 态向活态转变是氧化物还原所造成。那么 Flade电位和钝化电位，以及氧化物生成平 衡电位应当相同。 ●●关于二次钝化 在阳极极化到钝化区后，如果继续升高电 位，某些体系(如含Cr量18～30%的不锈钢 在10%硫酸中)会出现电流再次减小的现象， 称为二次钝化。 1 10-3 10-6 10-9 -800 -400 0 400 800 1200 1600 电流密度（cm2/A） 在各种PH溶液中，Fe的阳极极化曲线和Flade电位 ①INH2SO4，25摄氏度。 ②PH=4缓冲溶液，25摄氏度 ③PH=9。3缓冲溶液，50摄氏度。 ④10N NaoH，50摄氏度 （根据Gerisher） 电位（mv，SHE） ④ Ef Ef Ef ① ② Ef ③ 关于活性氯离子对钝态的破坏作用 在含Cl- 的溶液中，金属钝化膜可能局部被破坏， 而导致发生孔蚀。 成相膜理论的解释是：Cl- 离子穿过膜内极小的孔隙，与钝化膜中金属离子相互作用生成可溶性化合物。 吸附膜理论解释是：Cl- 的破坏作用是由于Cl- 具有很强的吸附能力，它们发生竞争吸附，排挤掉金属表面上吸附的氧和其他含氧粒子，而正是氧和其他含氧粒子的吸附造成了金属的钝态*Cl- 破坏金属钝态造成孔蚀与电位有关。 5。12 38。4 25。6 12。8 0。0 0。8 0。9 1。0 1。1 1。2 氯离子吸附量（量当克6-10） CL-离子的吸附与电位的关系 （0。1 N Nacl） 电位（伏） M M M M M M O O H H O H H H O H H H O H H H O H H O-H H O-H H