动力电池用金属腐蚀理论基础.ppt

EVB金属腐蚀理论基础 ersIon 2010- April-25  金属腐蚀类型 参考书籍:《腐蚀电化学原理、方法和应用》,万风平康万利敬和民等 编著,化学工业出版社,ISBN97S-7-122-02200-4.电话:010-645185 化学腐蚀 全面腐蚀 腐蚀 机理 破坏形↓|占20% 电化学腐蚀 分类 式分类 物理腐蚀 局部腐蚀{电偶腐蚀 孔蚀 北学腐蚀:金属或合金的表面,和随处的环境介质之间发生了化学反应或者 缝隙腐蚀 物理溶解导致的破坏或者变质。特点是有氧化还原反应,无电流产生。符合纯化 学动力学规律。例子:干燥气体中的金属腐 晶间腐蚀 电化学腐蚀:金属表面和电解质溶液发生的蚀。特点是有氧化还原反应,选择性腐蚀 有电流产生。它的两极可以分开.阳极发生失电子的氢仁反应.阴极发生获得电 子的还原反应,其电量符合法拉第定律。服从电化学动力 1应力断裂腐蚀 即电极过程动力学。例子有:铁在液体中的腐蚀 物理腐蚀:金属材料和液体金属之间发生的腐蚀,以物理溶解形成合金,改 变强度。例子有:汞齐,热浸锌用铁锅  局部金属腐蚀类型 异种金属之间口电偶腐蚀 EVB上典型发生部件和位置 (包括金属镀层) ①焊接缝:不锈钢钢壳焊接缝隙.顶盖焊接缝隙 ②镀层:铜渡锡极柱镀层损伤处, ③连接处:铜渡锡极柱和铜巴连接处,铜巴和保险丝 金属接鹪处,铝端子和铜巴连接处,不同材质 的紧固件,安全阀中不锈钢的铁氟龙涂层损伤接 ④Lic和金属部件:除了阴极部分有电化学电位保护 Fe2-2OH→FeoH) 阳极的LC6和L电位相近,和不锈钢壳、顶盖、阳极 端子等都有机会产生电偶腐蚀 ⑤表面钢亮遇水和接线柱:潮湿水气堆积。甚至溅水 Fe→Fe2+e H2O+4O2+2e·20H 堆积,连接不锈钢和铜锡端子、铝端子、铜巴。 多 减缓方法 a)避免异种金属接触 /b)结构上避免大阴极对小阳极(牺阳极保阴极 图1电偶腐蚀原理示意 c)设计易更换阳极部件的结构 d)两种不同金属接触面间采用电绝缘  局部腐蚀的类型 同种金属之间自口{孔蚀 发的腐蚀 晶间腐蚀 选择腐蚀 应力腐蚀断裂 差异充气电池引口1水线腐蚀 发的腐蚀 1缝隙腐蚀 沉积腐蚀 盐水滴蚀 金属离子浓差 局部腐蚀 杂散电流 1.均勻腐蚀2电偶腐蚀3孔蚀4氣浓差腐蚀,5缝 膜一孔电池 隙腐蚀6水线腐蚀7杂散电流腐蚀8.应力腐蚀9.腐 蚀疲劳10.磨损离蚀11.氢脆12.晶间腐蚀 活性一钝性电池  孔蚀的形貌 pitting corrosion 定义:金属材料在某些环境介质经历一段时间后,大部分表面不发生腐蚀或者腐蚀很少 但是在表面个别地方出现腐蚀孔或者麻点,随时间推移,腐蚀孔向深度推进,现成小孔腐 蚀孔, pitting co rosiE 发生地点:①易钝化金属或者其合金(铝是易钝化金属),并且在腐蚀性介质中有 浸蚀性质的阴离子和氧化剂,例子如不锈钢、铝合金在有卤素离子的腐蚀介质→但是 留意F一离子多形成均匀腐蚀, r-,I-则容易形成孔蚀;②不均勻的钝化膜 有杂质或者划伤钝化层;③镀层不良处,镀层完好处为阴极,镀层缺损处为阳极 因为阳极面积远小于阴极面积,导致腐蚀向纵深发展;④阳极性缓蚀剂量不够,引发小 孔腐蚀 形貌:①小而深,孔径通常小于2mm,深度不易观察,表面有生成物爱盖。②通常沿 重力方向或者横向发展。→原因是一旦生成氧化物阻挡洞口,洞内的缺氧环境和洞外的 .·差t.,, 自催化 不腐蚀) 不腐蚀 闭塞腐电池的同区千年DA (腐蚀)a3一 孔蚀形貌图  孔蚀电位 表1:钢铁的闭塞孔内电位和PH值 材料 蚀孔类型 电位/ V(vS SHE) 304L,316L.18C-16Ni-5Mo 小孔 007到-001 铁,钢铁 应力腐蚀裂纹-0.32到-0.39 3.5到40 模拟小孔或缝-0.35到-045 27到47 m见金展在的溶液中的孔蚀电位(25) 金属 Al 0.45 12%Cr-Fe +0.20 0.23(0.01mol/L Nacl 30%Cr-Fe +0.6 +10 1:-8不锈钢 0.26 +12.0  孔蚀的影响因素 ①金属本性影响 不同金属在溶剂有不同的孔蚀电位,越低则约容易发生腐蚀。 钝化特性越强的金属,越容易发生孔蚀。(A易钝化,则易发生孔蚀。) ②合金元素影响不锈钢中Cr可以有效提高抗孔蚀能力。不锈钢加Ni可以减缓 孔蚀。不锈钢加2%到5%的Mo也能显著提髙耐孔蚀。而s,C则降低耐孔蚀。 ③溶液组成 卤素阴离子溶剂容易发生孔蚀,因