析氢腐蚀与耗氧.ppt

三、耗氧腐蚀的影响因素盐浓度的影响溶液中盐浓度对金属的腐蚀速率有双重影响。一方面随着盐浓度增加，由于溶液电导率的增加，腐蚀速率通常有所上升，另一方面，溶液中盐浓度增大，溶解氧会减少，对于阴极为耗氧腐蚀控制的情况，腐蚀速率则会降低。3005101520250.51相对腐蚀速率wNaCl/10-2第37页,共44页，星期六，2024年，5月三、耗氧腐蚀的影响因素温度的影响溶液温度升高将使氧的扩散过程和电极反应速率加快，因此在一定的温度范围内，腐蚀速率将随温度的升高而加快。但是对于开放系统，温度升高的相反影响是使溶液中氧的溶解度降低，这将导致腐蚀速率的减小。020腐蚀的深度/mm·a-14060801001201401601800.1250.3750.6250.5000.7500.250敞开系统封闭系统温度/℃第38页,共44页，星期六，2024年，5月三、耗氧腐蚀的影响因素耗氧腐蚀的一般规律（1）如果腐蚀金属在溶液中的电位较高，则阳极反应的极化曲线将与氧的阴极还原反应极化曲线交于1点。这时的腐蚀电流密度小于氧的极限扩散电流密度的一般，金属表面氧的浓度大于溶液整体中氧的浓度的一半。如果阳极极化率不大，则此时阳离子化反应式腐蚀过程的控制步骤，金属腐蚀的速率主要决定于金属表面上氧的离子化过电位。E0iEOeEM1eEM5eEM2eEM3eEM4e15234第39页,共44页，星期六，2024年，5月三、耗氧腐蚀的影响因素耗氧腐蚀的一般规律（2）如果金属在溶液中的电位较低并处于活性溶解状态，而氧向金属表面的扩散与氧在该金属表面上的离子化反应相比是最慢步骤，则阳极极化曲线与阴极极化曲线将相交于氧的扩散控制区。此时腐蚀过程由氧的扩散过程控制，金属腐蚀电流密度等于氧的极限扩散电流密度，如图交点2和交点3。E0iEOeEM1eEM5eEM2eEM3eEM4e15234第40页,共44页，星期六，2024年，5月三、耗氧腐蚀的影响因素耗氧腐蚀的一般规律（3）如果金属在溶液中的电极电位很低，例如锰、镁及镁合金，则阳极极化曲线与阴极极化曲线交于4点，腐蚀的阴极过程由氧去极化反应和氢离子去极化反应共同组成，此时腐蚀电流密度大于氧的极限扩散电流密度，金属腐蚀速率icorr=iH2+iO2，并且icorriL。E0iEOeEM1eEM5eEM2eEM3eEM4e15234第41页,共44页，星期六，2024年，5月三、耗氧腐蚀的影响因素耗氧腐蚀的一般规律（4）在扩散控制的腐蚀过程中，因为腐蚀速率仅由氧的扩散速率决定，所以阳极的平衡电位及阳极曲线的走向对腐蚀速率没有影响，即在氧扩散控制的腐蚀过程中，腐蚀速率与金属本身的性质关系不大。E0iEOeEM1eEM5eEM2eEM3eEM4e15234第42页,共44页，星期六，2024年，5月三、耗氧腐蚀的影响因素耗氧腐蚀的一般规律（5）在扩散控制的腐蚀过程中，金属中的阴极性杂质或微阴极数量增加，对腐蚀速率的增加只是起很小的作用。这是因为当微阴极在金属表面分散得比较均匀时，即使阴极的总面积不大，但实际上可以利用来输送氧的溶液体积基本上都已被用于氧向阴极表面扩散了。考虑到这种扩散途径，可知继续增加阴极的数量和面积并不会引起扩散过程的显著加强，因而也不会显著增加腐蚀速率。所以含碳质量分数不同的碳钢在发生氧扩散控制的腐蚀过程时，它们的腐蚀速率基本上时相同的。E0iEOeEM1eEM5eEM2eEM3eEM4e15234第43页,共44页，星期六，2024年，5月四、耗氧腐蚀与析氢腐蚀的比较比较项目析氢腐蚀耗氧腐蚀去极化剂的性质氢离子，可以以对流、扩散和电迁移三种方式传质，扩散系数很大中性氧分子，只能以对流和扩散传质，扩散系数较小去极化剂的浓度浓度大，酸性溶液中氢离子作为去极化剂，中性或碱性溶液中水分子作为去极化剂浓度较小，室温及普通大气压下，在中性水中的饱和浓度约为10-4mol/L，随温度升高或盐浓度增加，溶解度将下降阴极反应产物氢气，以气泡形式析出，使金属表面附近溶液得到附加搅拌水分子或氢氧根离子，以对流、扩散或迁移离开金属表面，没有附加搅拌作用腐蚀的控制类型阴极控制、混合控制盒阳极控制都有，阴极控制较多见，并且主要是阴极活化极化控制阴极控制居多，并且主要是氧扩散控制，阳极控制和混合控制的情况比较少合金元素或杂质影响影响显著影响较小腐蚀速率大小在不发生钝化现象时，