材料腐蚀与防护课件钝化现象.ppt

★含铬量12%(重量)以上的铁铬合金常称为不锈钢。(2)环境：能使金属钝化的介质称为钝化剂。多数钝化剂都是氧化性物质，如氧化性酸(硝酸，浓硫酸，铬酸)，氧化性酸的盐(硝酸盐，亚硝酸盐，铬酸盐，重铬酸盐等)，氧也是一种较强钝化剂。(3)温度温度升高时钝化变得困难，降低温度有利于钝化的发生。第6页,共31页，星期六，2024年，5月(4)金属表面在空气中形成的氧化物膜对钝化有利。(5)有许多因素能够破坏金属的钝态，使金属活化。这些因素包括：活性离子(特别是氯离子)和还原性气体(如氢)，非氧化性酸(如盐酸)，碱溶液(能破坏两性金属如铝的钝态)，阴极极化，机械磨损。第7页,共31页，星期六，2024年，5月阳极钝化某些腐蚀体系在自然腐蚀状态不能钝化，但通入外加阳极极化电流时能够使金属钝化(电位强烈正移，腐蚀速度大降低)。这称为阳极钝化，或电化学钝化。金属在介质中依靠自身的作用实现的钝化则叫做化学钝化。★★阳极钝化和化学钝化的实质是一样的。第8页,共31页，星期六，2024年，5月金属钝化的定义在一定条件下，当金属的电位由于外加阳极电流或局部阳极电流而移向正方向时，原来活泼地溶解着的金属表面状态会发生某种突变。这样，阳极溶解过程不再服从塔菲尔方程式。发生了质变，而金属的溶解速度则急速下降。这种表面状态的突变过程叫做钝化。**腐蚀速度大幅度下降和电位强烈正移是金属钝化的两个必要标志，二者缺一不可。第9页,共31页，星期六，2024年，5月2钝化体系的极化曲线阳极钝化的阳极极化曲线（1）AB段，称为活性溶解区阳极反应式如Fe?Fe2++2e（2）BC段，称为钝化过渡区阳极反应式如3Fe+4H2O?Fe3O4+8H++8e（3）CD段，称为稳定钝化区，简称钝化区阳极反应式如2Fe+3H2O?Fe2O3+6H++6e（4）DE段，称为过钝化区阳极反应4OH-?O2+2H2O+4e第10页,共31页，星期六，2024年，5月铁在10%硫酸中的阳极极化曲线

(根据R.Olivier)B-2500+250+500+750+1000+1250+1500+1750+2000电位(mv)|１｜２｜３｜４｜５｜800600400200电流密度i(mA/cm2)(由a~d,电位增加速度减小)ACDE第11页,共31页，星期六，2024年，5月０．２０．１０１．００．５００．１００．１０．０５００．０５０－０．１０１．０２．０电位（Ｖ．ＳＨＥ）（根据Ｆｒｓｎｃｋ）电流密度(mA/cm2)几种金属的阳极钝化曲线FeINH2SO4Au3NHCLZn4NNaOHNiINH2SO4CrINH2SO4第12页,共31页，星期六，2024年，5月钝化参数(1)致钝电流密度，i致i致表示腐蚀体系钝化的难易程度，i致愈小体系愈容易钝化。(2)致钝化电位，Ep阳极极化时，必须使极化电位超过Ep才能使金属钝化，Ep愈负，表明体系愈容易钝化。(3)维钝电流密度，i维i维对应于金属钝化后的腐蚀速度。所以i维愈小，钝化膜的保护性能愈好。第13页,共31页，星期六，2024年，5月(4)钝化区电位范围钝化区电位范围愈宽，表明金属钝态愈稳定。阳极保护用阳极钝化方法达到减小金属腐蚀的目的，这种防护技术叫做阳极保护。阳极保护的适用条件是:具有活态—钝态转变。阳极极化时必须使金属的电位正移到稳定钝化区内。第14页,共31页，星期六，2024年，5月钝化体系