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完整版12PPT关于金属电化学腐蚀基本原理

目录

金属电化学腐蚀概述

金属电化学腐蚀基本原理

金属在不同介质中电化学行为

常见金属电化学腐蚀类型及特点

金属电化学腐蚀影响因素分析

金属电化学腐蚀防护措施探讨

总结与展望

01

金属电化学腐蚀概述

Chapter

金属在环境介质（如大气、水、土壤等）作用下发生的化学或电化学反应，导致金属性能劣化。

腐蚀现象

造成金属材料的浪费、设备损坏、生产效率降低、安全隐患等。

危害

金属与电解质溶液接触时，因发生原电池反应而导致的金属破坏现象。

根据电解质种类和腐蚀形态，可分为析氢腐蚀、吸氧腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等。

分类

定义

揭示金属电化学腐蚀的机理和规律，为防腐措施提供理论依据，延长金属材料使用寿命，减少资源浪费和环境污染。

目前，金属电化学腐蚀研究已取得显著进展，包括腐蚀机理、影响因素、防护措施等方面。但仍存在许多挑战，如复杂环境下的腐蚀行为预测、新型防腐技术的开发等。

研究意义

研究现状

02

金属电化学腐蚀基本原理

Chapter

阳极

发生氧化反应的电极，金属原子失去电子成为离子进入溶液。

阴极

发生还原反应的电极，溶液中的阳离子得到电子被还原。

电解质溶液

含有能够传导电流的离子的溶液，连接阳极和阴极，使离子流动形成电流。

阳极过程

金属原子在阳极表面失去电子，形成金属离子进入溶液，同时释放出电子，电子经外部电路流向阴极。

阴极过程

溶液中的阳离子在阴极表面得到电子被还原，同时阴极接受阳极流来的电子，完成电流回路。

电流回路形成

阳极释放的电子通过外部电路流向阴极，与溶液中的阳离子结合，形成完整的电流回路。

影响因素

金属的电化学性质、电解质溶液的性质、温度、压力、氧浓度等环境因素均可影响金属电化学腐蚀的速率和程度。

03

金属在不同介质中电化学行为

Chapter

水溶液对金属表面的润湿作用

金属表面在水溶液中的润湿性决定了电化学腐蚀的初始阶段。

水溶液中氧的还原反应

水溶液中的氧在金属表面发生还原反应，形成氢氧根离子，进一步促进金属腐蚀。

金属在水溶液中的电位

不同金属在水溶液中具有不同的电位，电位差异导致电化学腐蚀的发生。

土壤由固、液、气三相组成，对金属电化学行为产生复杂影响。

土壤的多相性

土壤中的盐分和水分形成离子导体，使金属在土壤中发生电化学腐蚀。

土壤中的离子导电性

土壤中的氧化剂和还原剂参与金属的电化学腐蚀过程。

土壤中的氧化还原反应

大气中的水分

大气中的水分在金属表面形成薄液膜，为电化学腐蚀提供了电解质。

大气中的氧气

大气中的氧气是金属电化学腐蚀过程中的氧化剂，参与金属的氧化反应。

大气中的污染物

大气中的酸性气体、盐粒等污染物对金属电化学腐蚀具有加速作用。

03

02

01

04

常见金属电化学腐蚀类型及特点

Chapter

均匀腐蚀是指金属表面在电解质溶液中发生的全面、均匀的腐蚀现象。

定义

特点

影响因素

腐蚀速率相对较慢，金属表面均匀减薄，无明显局部腐蚀现象。

金属材料的成分、组织结构和表面状态，电解质溶液的成分、浓度和温度等。

03

02

01

定义

点蚀是一种集中在金属表面很小范围内，并深入到金属内部的腐蚀形态。

特点

点蚀具有自催化性质，即一旦形成点蚀坑，其内的腐蚀速率会加速，导致金属局部穿孔。

影响因素

金属材料的成分和组织结构，电解质溶液的成分、浓度和温度，以及金属表面的缺陷和应力状态等。

03

影响因素

缝隙的形状和大小、电解质溶液的成分和浓度、金属材料的成分和组织结构等。

01

定义

缝隙腐蚀是金属与金属或非金属之间，由于存在特定的狭缝或间隙，导致电解质溶液进入并引起的局部腐蚀现象。

02

特点

缝隙腐蚀通常发生在金属连接处、沉积物下或金属表面的保护膜破损处，具有隐蔽性和难以预测性。

特点

应力腐蚀开裂通常发生在高强度金属材料中，裂纹扩展迅速且无明显塑性变形。

影响因素

金属材料的成分和组织结构、拉应力的大小和方向、电解质溶液的成分和浓度以及环境温度等。

定义

应力腐蚀开裂是金属在拉应力和特定的腐蚀环境共同作用下，引起的脆性断裂现象。

05

金属电化学腐蚀影响因素分析

Chapter

腐蚀介质（如酸、碱、盐溶液等）的种类、浓度、温度、压力等性质对金属腐蚀有重要影响。

介质性质

氧是金属电化学腐蚀的重要去极化剂，其含量对腐蚀速率有显著影响。

氧含量

介质中的杂质和污染物（如氯离子、硫化物等）会加速金属腐蚀过程。

杂质和污染物

06

金属电化学腐蚀防护措施探讨

Chapter

选择耐蚀性好的材料

根据金属在特定环境中的耐蚀性能，选择具有高耐蚀性的金属或合金材料，如不锈钢、铝合金等。

优化结构设计

通过改进金属构件的结构设计，减少应力集中、降低缝隙腐蚀等风险，提高金属的耐蚀性。

控制金属杂质含量

减少金属中的杂质元素，特别是那些