金属的钝化(必威体育精装版整理版).pptVIP

钝性特点活化态钝化态现象普遍–绝大多数金属具钝性工程应用价值-金属表面在特定环境中具稳定的钝性腐蚀破坏-腐蚀发生首先是钝化膜破坏§5.1钝化现象5.1钝化现象金属表面状态/结构突变—性质突变阳极过程不服从Tafel规律特点腐蚀速度大幅度降低钝态钝化钝性化学钝化—金属与钝化剂发生化学作用电化学钝化—外加阳极电流使金属进入钝态。5.3金属的自钝化化学钝化—金属与钝化剂发生化学作用电化学钝化—外加阳极电流使金属进入钝态自钝化的条件P99Fig.5.3氧化剂的平衡电位要高于金属的初始稳态电位，即ECe?Ep;氧化剂还原反应的阴极极限扩散电流密度大于金属的致钝电流密度，即iL?ipp。5.4金属钝化理论1成相膜理论——表面生成薄、致密、覆盖性良好的独立固相膜，阻碍金属阳极过程，降低溶解速度。一般为金属氧化物，为纳米级厚度，可通过实验观察到。Fe钝化膜?—Fe2O3,?—FeOOH厚度约100?Al钝化膜?—Al2O3,?—Al2O3厚度约3000?不锈钢钝化膜Cr2O3，CrOOH，Fe2O3厚度约10?金属钝化状态，并非完全不腐蚀，而是腐蚀速率大大降低，前面图中的ip5.5钝化影响因素金属材料本性合金组分?钝化介质的性质和浓度侵蚀性离子对钝化膜的破坏温度合金成分金属自钝化的顺序（递减）:钛、铝、铬、钼、铁、锰、锌、铅、铜。P105自钝化金属：钛、铝、铬。提高金属耐蚀性的一条途径：合金化。5.6阳极保护习题1.画出金属的阳极极化曲线，并说明特征区、特征电位、特征电流的其物理意义。2.什么是金属的钝化？金属钝化的主要影响因素有哪些？3.如何控制金属的钝化？*第五章金属的钝化钝化现象有钝化特性的极化曲线自钝化金属钝化理论影响金属钝化的因素铝的钝化铁在HNO3溶液中钝化行为随着HNO3溶液浓度的增加,金属表面状态发生突变——没有电子的参与过钝化钝化剂铁钝化后?电极电位升高?甚至不能置换出铜化学钝化（自钝化）——金属与钝化剂发生化学作用电化学钝化——外加阳极电流使金属进入钝态概念：P96其根本是：阳极极化，电位升高化学钝化——强氧化剂作用的结果金属活性降低，腐蚀减弱电化学钝化——阳极极化的效应机械钝化P965.2有钝化特性金属的极化曲线(P97Fig.5.2)活化区过渡区稳定钝化区过钝化区析氧区ABCDEFGHMNlgiplgipplgi0ECorrEppEpEbEtpEO2E金属钝化过程中的阳极极化曲线Fe?Fe2++2e2Fe+3H2O??-Fe2O3+6H++6e3Fe+4H2O?Fe3O4+8H++8eM2O3+4H2O?M2O72-+8H++6e4OH-?O2+2H2O+4e开路电位致钝电位初始稳态钝化电位过钝化电位致钝电流维钝电流极化曲线的特征和意义活化区过渡区稳定钝化区过钝化区析氧区ABCDEFGHMNlgiplgipplgi0ECorrEppEpEbEtpEO2E金属钝化过程中的阳极极化曲线开路电位致钝电位初始稳态钝化电位过钝化电位致钝电流维钝电流四个特征电位二个特征电流四个特征区意义：可通过控制电极电位来控制腐蚀自钝化ABCDElgiplgipplgi0EppEpE易钝化金属在氧化能力不同介质中的钝化行为aEe1ik1ⅠEe2bcdik2ⅡEe3eⅢEe4fⅣ2.吸附理论——不形成固相的成相膜，表面存在氧或含氧粒子吸附层,活性中心吸附氧，改变金属/溶液界面的结构，阳极反应活化能显著提高。与成相膜的差异在于其认为金属自身反应能力的降低实验事实：?电容测量：钝化金属表面不存在成相氧化膜；?电量测量：表面不足单分子氧的吸附层，金属即已完全钝化。3.两种理论的比较——各有道理，也分别被实验验证。MMMMHHHHHHHHHHHHHHHH2-固相膜模型吸附模型化学吸附键与化学键无本质差别(统一理论):表面活性中心吸附含