析氢腐蚀和吸氧腐蚀093修改.pptx

在金属的电化学腐蚀过程中，通常阳极溶解的阻在金属的电化学腐蚀过程中，通常阳极溶解的阻在金属的电化学腐蚀过程中，通常阳极溶解的阻在金属的电化学腐蚀过程中，通常阳极溶解的阻力较小，阴极去极化反应的阻力较大，成为腐蚀过程力较小，阴极去极化反应的阻力较大，成为腐蚀过程力较小，阴极去极化反应的阻力较大，成为腐蚀过程力较小，阴极去极化反应的阻力较大，成为腐蚀过程的控制因素。所以腐蚀体系的一些特性往往体现在阴的控制因素。所以腐蚀体系的一些特性往往体现在阴的控制因素。所以腐蚀体系的一些特性往往体现在阴的控制因素。所以腐蚀体系的一些特性往往体现在阴极过程中。极过程中。极过程中。极过程中。氢腐蚀和氧腐蚀就是阴极过程中各具特色的两种最氢腐蚀和氧腐蚀就是阴极过程中各具特色的两种最氢腐蚀和氧腐蚀就是阴极过程中各具特色的两种最氢腐蚀和氧腐蚀就是阴极过程中各具特色的两种最为常见的腐蚀形态。其中氧腐蚀是自然界普遍存在，因为常见的腐蚀形态。其中氧腐蚀是自然界普遍存在，因为常见的腐蚀形态。其中氧腐蚀是自然界普遍存在，因为常见的腐蚀形态。其中氧腐蚀是自然界普遍存在，因而破坏性最大的一类腐蚀，而氢腐蚀则是常见的危害性而破坏性最大的一类腐蚀，而氢腐蚀则是常见的危害性而破坏性最大的一类腐蚀，而氢腐蚀则是常见的危害性而破坏性最大的一类腐蚀，而氢腐蚀则是常见的危害性较大的一类腐蚀。较大的一类腐蚀。较大的一类腐蚀。较大的一类腐蚀。本章运用前面所述的基本理论和概念，着重讨论这本章运用前面所述的基本理论和概念，着重讨论这本章运用前面所述的基本理论和概念，着重讨论这本章运用前面所述的基本理论和概念，着重讨论这两类腐蚀过程的两类腐蚀过程的两类腐蚀过程的两类腐蚀过程的 产生条件、规律及影响因素，并简要介产生条件、规律及影响因素，并简要介产生条件、规律及影响因素，并简要介产生条件、规律及影响因素，并简要介绍控制这两类腐蚀常采用的措施。绍控制这两类腐蚀常采用的措施。绍控制这两类腐蚀常采用的措施。绍控制这两类腐蚀常采用的措施。n n3-1 析氢腐蚀析氢腐蚀n n(Hydrogen Evolution Corrosion)n n3-2 耗氧腐蚀耗氧腐蚀n n Oxygen Reduction Corrosion1.析氢腐蚀析氢腐蚀 Hydrogen EvolutionCorrosion2.析氢腐蚀的控制过程析氢腐蚀的控制过程Control Process of Hydrogen Evolution Corrosion 3.减小析氢腐蚀的途径减小析氢腐蚀的途径Methods of Decreasing Hydrogen Evolution corrosion（1）发生析氢腐蚀的必要条件）发生析氢腐蚀的必要条件Necessary Condition of Hydrogen Evolution(2)析氢过电位析氢过电位H Hydrogen Evolution Over-Potential（1）阴极控制）阴极控制Cathode Control（2）阳极控制）阳极控制 Anode Control（3）混合控制）混合控制Mixed Control n n溶液中的氢离子作为去极剂，在阴极上放电，促使金属溶液中的氢离子作为去极剂，在阴极上放电，促使金属溶液中的氢离子作为去极剂，在阴极上放电，促使金属溶液中的氢离子作为去极剂，在阴极上放电，促使金属阳极溶解过程持续进行而引起的金属腐蚀，称为氢去极阳极溶解过程持续进行而引起的金属腐蚀，称为氢去极阳极溶解过程持续进行而引起的金属腐蚀，称为氢去极阳极溶解过程持续进行而引起的金属腐蚀，称为氢去极化腐蚀。化腐蚀。化腐蚀。化腐蚀。n n发生析氢腐蚀的体系发生析氢腐蚀的体系发生析氢腐蚀的体系发生析氢腐蚀的体系(1)(1)标准电位很负的活泼金属标准电位很负的活泼金属标准电位很负的活泼金属标准电位很负的活泼金属 (2)(2)大大大大多多多多数数数数工工工工程程程程上上上上使使使使用用用用的的的的金金金金属属属属，如如如如碳碳碳碳钢钢钢钢、铸铸铸铸铁铁铁铁、锌锌锌锌、铝铝铝铝、不不不不锈钢等金属和合金在酸性介质中常发生这种腐蚀。锈钢等金属和合金在酸性介质中常发生这种腐蚀。锈钢等金属和合金在酸性介质中常发生这种腐蚀。锈钢等金属和合金在酸性介质中常发生这种腐蚀。(3)(3)正正正正电电电电性性性性金金金金属属属属一一一一般般般般不不不不会会会会发发发发生生生生析析析析氢氢氢氢腐腐腐腐蚀蚀蚀蚀。但但但但是是是是当当当当溶溶溶溶液液液液中中中中含含含含有有有有络络络络合合合合剂剂剂剂(如如如如NHNH3 3，CNCN-)，使使使使金金金金属属属属离离离离子子子子(如如如如CuCu2+2+、AgAg+)的的的的活活活活度度度度保保保保持持持持很很很很低低低低时时时时，正正正正电电电电性性性性金金金金属属属属(如如如如CuCu，Ag)Ag)也也也也可可可可能能能能发发发发生生生生析析析析氢氢氢氢腐蚀。腐蚀。腐蚀。腐蚀。析氢腐蚀的基本原理析氢腐蚀的基本原理n n金属发生析氢腐蚀时，阴极上将进行如下反应：金属发生析氢腐蚀时，阴极上将进行如下反应：金属发生析氢腐蚀时，阴极上将进行如下反应：金属发生析氢腐蚀时，阴极上将进行如下反应：n n由反应式可知，其最终产物是氢分子。当电极电由反应式可知，其最终产物是氢分子。当电极电由反应式可知，其最终产物是氢分子。当电极电由反应式可知，其最终产物是氢分子。当电极电位比氢的平衡电位负时，上式的平衡就向右移动，位比氢的平衡电位负时，上式的平衡就向右移动，位比氢的平衡电位负时，上式的平衡就向右移动，位比氢的平衡电位负时，上式的平衡就向右移动，发生氢离子放电，溢出氢气；若电极电位比氢的发生氢离子放电，溢出氢气；若电极电位比氢的发生氢离子放电，溢出氢气；若电极电位比氢的发生氢离子放电，溢出氢气；若电极电位比氢的平衡电位略正时，平衡将向左移动，氢气转变为平衡电位略正时，平衡将向左移动，氢气转变为平衡电位略正时，平衡将向左移动，氢气转变为平衡电位略正时，平衡将向左移动，氢气转变为氢离子。氢离子。氢离子。氢离子。发生析发生析发生析发生析HH2 2腐蚀的必要条件腐蚀的必要条件腐蚀的必要条件腐蚀的必要条件:E EHHEEMM 对于对于对于对于 2H2H+2+2e e H H2 2 25252525时时时时 一种金属在给定的腐蚀介质中是否会发生析氢腐蚀，可通过上述一种金属在给定的腐蚀介质中是否会发生析氢腐蚀，可通过上述一种金属在给定的腐蚀介质中是否会发生析氢腐蚀，可通过上述一种金属在给定的腐蚀介质中是否会发生析氢腐蚀，可通过上述计算判断。计算判断。计算判断。计算判断。对于对于对于对于pH=7pH=7的中性溶液，的中性溶液，的中性溶液，的中性溶液，E E0,H0,H=0.059(-7)=-0.413V=0.059(-7)=-0.413V 阴极上的析阴极上的析阴极上的析阴极上的析HH2 2反应：反应：反应：反应：酸性介质中酸性介质中酸性介质中酸性介质中 2H2H+2+2e e H H2 2 中性介质中中性介质中中性介质中中性介质中 2H2H2 2O+2O+2e e 2OH2OH-+H+H2 2 碱性介质中碱性介质中碱性介质中碱性介质中 Zn+2OHZn+2OH-ZnOZnO2 22-2-+H+H2 2 腐蚀原动力（腐蚀原动力（腐蚀原动力（腐蚀原动力（E EHH-E-EMM）越大，析）越大，析）越大，析）越大，析HH2 2腐蚀的可能性越大。腐蚀的可能性越大。腐蚀的可能性越大。腐蚀的可能性越大。溶液溶液溶液溶液pHpH，阴极电位越正；，阴极电位越正；，阴极电位越正；，阴极电位越正；a aMMn+n+越小，阳极电位越负，越小，阳极电位越负，越小，阳极电位越负，越小，阳极电位越负，发生析发生析发生析发生析HH2 2腐蚀的可能性越大。腐蚀的可能性越大。腐蚀的可能性越大。腐蚀的可能性越大。n n电位较低的金属，如电位较低的金属，如电位较低的金属，如电位较低的金属，如FeFe、ZnZn等在不含氧的非氧化等在不含氧的非氧化等在不含氧的非氧化等在不含氧的非氧化性酸中；以及电位非常低的金属，如性酸中；以及电位非常低的金属，如性酸中；以及电位非常低的金属，如性酸中；以及电位非常低的金属，如MgMg，在中性，在中性，在中性，在中性或碱性溶液中都发生析氢腐蚀。或碱性溶液中都发生析氢腐蚀。或碱性溶液中都发生析氢腐蚀。或碱性溶液中都发生析氢腐蚀。n n但是对于一些强钝化性金属，如但是对于一些强钝化性金属，如但是对于一些强钝化性金属，如但是对于一些强钝化性金属，如TiTi、CrCr，从热力，从热力，从热力，从热力学计算可满足析氢腐蚀条件，但由于钝化膜在稀学计算可满足析氢腐蚀条件，但由于钝化膜在稀学计算可满足析氢腐蚀条件，但由于钝化膜在稀学计算可满足析氢腐蚀条件，但由于钝化膜在稀酸中仍很稳定，实际电位高于析氢电位，因而不酸中仍很稳定，实际电位高于析氢电位，因而不酸中仍很稳定，实际电位高于析氢电位，因而不酸中仍很稳定，实际电位高于析氢电位，因而不发生析氢腐蚀。发生析氢腐蚀。发生析氢腐蚀。发生析氢腐蚀。析析析析H H H H2 2 2 2反应发生在阴极，反应发生在阴极，反应发生在阴极，反应发生在阴极，H H H H 越大，越大，越大，越大，P P P Pc c c c越大，越大，越大，越大，i i i icorrcorrcorrcorr越小。故越小。故越小。故越小。故阴极活化极化控制析氢阴极活化极化控制析氢阴极活化极化控制析氢阴极活化极化控制析氢H H H H 腐蚀。腐蚀。腐蚀。腐蚀。阴极上发生的析阴极上发生的析阴极上发生的析阴极上发生的析H H H H2 2 2 2反应主要由几个连续步骤组成：反应主要由几个连续步骤组成：反应主要由几个连续步骤组成：反应主要由几个连续步骤组成：水化氢离子水化氢离子水化氢离子水化氢离子H H H H+HHHH2 2 2 2O O O O向阴极表面移动向阴极表面移动向阴极表面移动向阴极表面移动 H H H H+HHHH2 2 2 2O O O O（溶液）（溶液）（溶液）（溶液）H H H H+HHHH2 2 2 2O O O O（电极）（电极）（电极）（电极）H H H H+HHHH2 2 2 2O O O O在电极表面还原，同时脱掉在电极表面还原，同时脱掉在电极表面还原，同时脱掉在电极表面还原，同时脱掉H H H H2 2 2 2O O O O分子，生成分子，生成分子，生成分子，生成H H H H原子原子原子原子并吸附在阴极上：并吸附在阴极上：并吸附在阴极上：并吸附在阴极上：H H H H+HHHH2 2 2 2O+O+O+O+e e e eHHHHadadadad+H+H+H+H2 2 2 2O O O O H H H Hadadadad少部分进入金属内部，大部分在表面生成少部分进入金属内部，大部分在表面生成少部分进入金属内部，大部分在表面生成少部分进入金属内部，大部分在表面生成H H H H2 2 2 2：H H H Hadadadad+H+H+H+HadadadadHHHH2 2 2 2 或或或或H H H Hadadadad发生电化学脱附发生电化学脱附发生电化学脱附发生电化学脱附 H H H Hadadadad+H+H+H+H+HHHH2 2 2 2O+O+O+O+e e e eHHHH2 2 2 2+H+H+H+H2 2 2 2O O O O H H H H2 2 2 2分子聚集成分子聚集成分子聚集成分子聚集成H H H H2 2 2 2泡逸出。泡逸出。泡逸出。泡逸出。H H H H2 2 2 2的不断逸出，吸收了阴极极化而积累的大量电子，完成的不断逸出，吸收了阴极极化而积累的大量电子，完成的不断逸出，吸收了阴极极化而积累的大量电子，完成的不断逸出，吸收了阴极极化而积累的大量电子，完成去极化作用。去极化作用。去极化作用。去极化作用。H+去极化过程的阴极极化曲线去极化过程的阴极极化曲线减小析氢腐蚀的途径减小析氢腐蚀的途径 n n析氢腐蚀多数为阴极控制或阴、阳极混合析氢腐蚀多数为阴极控制或阴、阳极混合控制，控制，腐蚀速度主要决定于析氢过电位的腐蚀速度主要决定于析氢过电位的大小。大小。n n为了减小或防止析氢腐蚀，应设法为了减小或防止析氢腐蚀，应设法减小阴减小阴极面积极面积，提高析氢过电位提高析氢过电位。对于阳极钝化。对于阳极钝化控制的析氢腐蚀，则应控制的析氢腐蚀，则应加强其钝化，防止加强其钝化，防止其活化其活化。n n减小和防止析氢腐蚀的主要途径如下。减小和防止析氢腐蚀的主要途径如下。n n(1)减少或消除金属中的有害杂质，特别是减少或消除金属中的有害杂质，特别是析氢过电位小的阴极性杂质如析氢过电位小的阴极性杂质如Pt，W等等。溶。溶液中可能在金属上析出的贵金属离子，在液中可能在金属上析出的贵金属离子，在金属上析出后提供了有效的阴极。如果在金属上析出后提供了有效的阴极。如果在它上面的析氢过电位很小，会加速腐蚀，它上面的析氢过电位很小，会加速腐蚀，也应设法除去。也应设法除去。n n(2)改变金属材料的成分，改变金属材料的成分，加入氢过电位大加入氢过电位大的成分，如的成分，如Hg、Zn、Pb等等。n n(3)加入缓蚀剂，增大析氢过电位加入缓蚀剂，增大析氢过电位。如酸洗。如酸洗缓蚀剂若丁，有效成分为二邻甲苯基硫脲。缓蚀剂若丁，有效成分为二邻甲苯基硫脲。n n（4）降低活性阴离子成分，如降低活性阴离子成分，如Cl-、S2-等。等。1.耗氧腐蚀的必要条件耗氧腐蚀的必要条件 Necessary Condition of Oxygen Reduction Corrosion 2.氧的阴极还原过程及其过电位氧的阴极还原过程及其过电位Cathode Deoxidize Process of Oxygen and over-potential 3.耗氧腐蚀的控制过程及其影响因素耗氧腐蚀的控制过程及其影响因素Control Process of Oxygen Reduction and Influence Factors 3.1 耗氧腐蚀的控制过程耗氧腐蚀的控制过程Control Process of OxygenReduction Corrosion 3.2 影响耗氧腐蚀的因素影响耗氧腐蚀的因素Influence Factors of Oxygen Reduction Corrosion n n在中性和碱性溶液中，由于氢离子的浓度较小，一般金属在中性和碱性溶液中，由于氢离子的浓度较小，一般金属在中性和碱性溶液中，由于氢离子的浓度较小，一般金属在中性和碱性溶液中，由于氢离子的浓度较小，一般金属腐蚀过程的阴极反应往往不是析氢反应，而是溶解在溶液腐蚀过程的阴极反应往往不是析氢反应，而是溶解在溶液腐蚀过程的阴极反应往往不是析氢反应，而是溶解在溶液腐蚀过程的阴极反应往往不是析氢反应，而是溶解在溶液中的氧的还原反应。中的氧的还原反应。中的氧的还原反应。中的氧的还原反应。n n作为腐蚀去极化剂的是氧分子，即作为腐蚀去极化剂的是氧分子，即作为腐蚀去极化剂的是氧分子，即作为腐蚀去极化剂的是氧分子，即OO2 2在腐蚀电池的阴极上在腐蚀电池的阴极上在腐蚀电池的阴极上在腐蚀电池的阴极上进行离子化反应，故这类腐蚀称为氧腐蚀，也称为氧去极进行离子化反应，故这类腐蚀称为氧腐蚀，也称为氧去极进行离子化反应，故这类腐蚀称为氧腐蚀，也称为氧去极进行离子化反应，故这类腐蚀称为氧腐蚀，也称为氧去极化腐蚀或耗氧腐蚀等。化腐蚀或耗氧腐蚀等。化腐蚀或耗氧腐蚀等。化腐蚀或耗氧腐蚀等。与氢离子还原反应相比，氧还原反与氢离子还原反应相比，氧还原反与氢离子还原反应相比，氧还原反与氢离子还原反应相比，氧还原反应可在正得多的电位下进行，因此应可在正得多的电位下进行，因此应可在正得多的电位下进行，因此应可在正得多的电位下进行，因此氧去极化腐蚀比氢去极化腐蚀更为氧去极化腐蚀比氢去极化腐蚀更为氧去极化腐蚀比氢去极化腐蚀更为氧去极化腐蚀比氢去极化腐蚀更为普遍。普遍。普遍。普遍。大多数金属在中性和碱性溶液中以大多数金属在中性和碱性溶液中以大多数金属在中性和碱性溶液中以大多数金属在中性和碱性溶液中以及少数正电性金属在含有溶解氧的及少数正电性金属在含有溶解氧的及少数正电性金属在含有溶解氧的及少数正电性金属在含有溶解氧的弱酸性溶液中的腐蚀都属于氧去极弱酸性溶液中的腐蚀都属于氧去极弱酸性溶液中的腐蚀都属于氧去极弱酸性溶液中的腐蚀都属于氧去极化腐蚀。化腐蚀。化腐蚀。化腐蚀。吸氧腐蚀发生的场合：吸氧腐蚀发生的场合：海水、大气和土壤海水、大气和土壤自然环境介质中普遍存在自然环境介质中普遍存在析氢腐蚀发生的场合：析氢腐蚀发生的场合：酸性介质酸性介质+非氧化性非氧化性中性、碱性中性、碱性某些低电位金属某些低电位金属碱类、盐类介质碱类、盐类介质酸性介质：析氢酸性介质：析氢+吸氧吸氧中性或碱性介质中，中性或碱性介质中，H+浓度低，析氢平衡电位浓度低，析氢平衡电位低，若低，若金属阳极溶解平衡电位高，则金属阳极溶解平衡电位高，则阴极反应不是析氢反应，阴极反应不是析氢反应，而是溶解氧的还原反应而是溶解氧的还原反应在中性和碱性溶液中：在中性和碱性溶液中：在中性和碱性溶液中：在中性和碱性溶液中：O O O O2 2 2 2+2H+2H+2H+2H2 2 2 2O+4O+4O+4O+4e e e e 4OH 4OH 4OH 4OH-发生吸氧腐蚀的必要条件是金属的电位比氧电极的平发生吸氧腐蚀的必要条件是金属的电位比氧电极的平衡电位低，即：衡电位低，即：EM1/2id时，由于供氧受阻，引起了明时，由于供氧受阻，引起了明显的浓差极化。此时浓差极化过电位与电流密度显的浓差极化。此时浓差极化过电位与电流密度ic间的关系为间的关系为=阴极过程由氧的离子化反应与氧的扩散过程共同阴极过程由氧的离子化反应与氧的扩散过程共同阴极过程由氧的离子化反应与氧的扩散过程共同阴极过程由氧的离子化反应与氧的扩散过程共同(混合混合混合混合)控制控制控制控制总的阴极极化过电位为总的阴极极化过电位为总的阴极极化过电位为总的阴极极化过电位为即当存在浓度极化时，阴极即当存在浓度极化时，阴极电位向负方的移动的数值大电位向负方的移动的数值大于没有浓度极化时的移动的于没有浓度极化时的移动的数值。数值。n n随着电流密度的增大，由于扩散过程的阻滞而引随着电流密度的增大，由于扩散过程的阻滞而引随着电流密度的增大，由于扩散过程的阻滞而引随着电流密度的增大，由于扩散过程的阻滞而引起的极化不断增加，极化曲线就开始很陡的上升。起的极化不断增加，极化曲线就开始很陡的上升。起的极化不断增加，极化曲线就开始很陡的上升。起的极化不断增加，极化曲线就开始很陡的上升。当当当当i=ii=id d时，就形成垂直的走向时，就形成垂直的走向时，就形成垂直的走向时，就形成垂直的走向FSNFSN。在这种情况下，。在这种情况下，。在这种情况下，。在这种情况下，因为电极电位大大的向负方向移动，氧离子化的因为电极电位大大的向负方向移动，氧离子化的因为电极电位大大的向负方向移动，氧离子化的因为电极电位大大的向负方向移动，氧离子化的电极反应已经被大大活化，只要氧一到达电极表电极反应已经被大大活化，只要氧一到达电极表电极反应已经被大大活化，只要氧一到达电极表电极反应已经被大大活化，只要氧一到达电极表面就立即被还原，所以氧离子化反应与氧的扩散面就立即被还原，所以氧离子化反应与氧的扩散面就立即被还原，所以氧离子化反应与氧的扩散面就立即被还原，所以氧离子化反应与氧的扩散步骤比较，已不再是缓慢步骤，此时整个阴极过步骤比较，已不再是缓慢步骤，此时整个阴极过步骤比较，已不再是缓慢步骤，此时整个阴极过步骤比较，已不再是缓慢步骤，此时整个阴极过程的速度仅仅由氧的扩散过程所控制。程的速度仅仅由氧的扩散过程所控制。程的速度仅仅由氧的扩散过程所控制。程的速度仅仅由氧的扩散过程所控制。阴极过程由氧的扩散过程所控制阴极过程由氧的扩散过程所控制n n阴极过程由氧的去极化和氢去极化共同组成。阴极过程由氧的去极化和氢去极化共同组成。当当i=id时时,O，极化曲线将有着，极化曲线将有着FSN走走向。但实际上，电位向负方向移动不可能无限向。但实际上，电位向负方向移动不可能无限制的继续下去，因为当电位负到一定程度时，制的继续下去，因为当电位负到一定程度时，在电极上除了氧的还原外，某种新的电极过程在电极上除了氧的还原外，某种新的电极过程也可以进行了。也可以进行了。在水溶液中，这一过程通常是析氢反应在水溶液中，这一过程通常是析氢反应的还原过程，该反应的平衡电位比氧还原反应的还原过程，该反应的平衡电位比氧还原反应的平衡电位要负的平衡电位要负1.23V。在达到氢电极的平衡。在达到氢电极的平衡电位电位Ee,H后，氢离子去极化过程就开始与氧去后，氢离子去极化过程就开始与氧去极化过程加和起来（曲线极化过程加和起来（曲线FSQG）阴极电密较小时且供阴极电密较小时且供氧充分时氧充分时阴极电密增加，供氧阴极电密增加，供氧受阻受阻氧去极化腐蚀的特点氧去极化腐蚀的特点 金属发生氧去极化腐蚀时，多数情况下阳极过程发生金属发生氧去极化腐蚀时，多数情况下阳极过程发生金属发生氧去极化腐蚀时，多数情况下阳极过程发生金属发生氧去极化腐蚀时，多数情况下阳极过程发生金属活性溶解，腐蚀过程处于阴极控制之下。氧去极化腐金属活性溶解，腐蚀过程处于阴极控制之下。氧去极化腐金属活性溶解，腐蚀过程处于阴极控制之下。氧去极化腐金属活性溶解，腐蚀过程处于阴极控制之下。氧去极化腐蚀速度主要取决于溶解氧向电极表面的传递速度和氧在电蚀速度主要取决于溶解氧向电极表面的传递速度和氧在电蚀速度主要取决于溶解氧向电极表面的传递速度和氧在电蚀速度主要取决于溶解氧向电极表面的传递速度和氧在电极表面上的放电速度。极表面上的放电速度。极表面上的放电速度。极表面上的放电速度。n n(1)腐蚀过程的控制步骤随金属在溶液中的腐蚀过程的控制步骤随金属在溶液中的腐蚀电位而异。腐蚀电位而异。(i)(i)如果腐蚀金属在溶液中的电如果腐蚀金属在溶液中的电如果腐蚀金属在溶液中的电如果腐蚀金属在溶液中的电位较正位较正位较正位较正，腐蚀过程中氧的传递，腐蚀过程中氧的传递，腐蚀过程中氧的传递，腐蚀过程中氧的传递速度又很大，则金属腐蚀速度速度又很大，则金属腐蚀速度速度又很大，则金属腐蚀速度速度又很大，则金属腐蚀速度主要由氧在电极上的放电速度主要由氧在电极上的放电速度主要由氧在电极上的放电速度主要由氧在电极上的放电速度决定。这时阳极极化曲线与阴决定。这时阳极极化曲线与阴决定。这时阳极极化曲线与阴决定。这时阳极极化曲线与阴极极化曲线相交于氧还原反应极极化曲线相交于氧还原反应极极化曲线相交于氧还原反应极极化曲线相交于氧还原反应的活化极化区的活化极化区的活化极化区的活化极化区(上图中的上图中的上图中的上图中的Ee,OBCEe,OBC段段段段)。此时腐蚀电流密度小于极限扩此时腐蚀电流密度小于极限扩此时腐蚀电流密度小于极限扩此时腐蚀电流密度小于极限扩散电流密度，散电流密度，散电流密度，散电流密度，过程的控制步骤过程的控制步骤过程的控制步骤过程的控制步骤是氧的离子化反应。是氧的离子化反应。是氧的离子化反应。是氧的离子化反应。例如，铜在强烈搅拌的敞口溶例如，铜在强烈搅拌的敞口溶例如，铜在强烈搅拌的敞口溶例如，铜在强烈搅拌的敞口溶液中的腐蚀。液中的腐蚀。液中的腐蚀。液中的腐蚀。(ii)如果腐蚀金属在溶如果腐蚀金属在溶液中的电位非常低，液中的电位非常低，不论氧的传输速度大不论氧的传输速度大小，阴极过程将由氧小，阴极过程将由氧去极化和氢离子去极去极化和氢离子去极化两个反应共同组成。化两个反应共同组成。由上图可知，这时阳由上图可知，这时阳极极化曲线和阴极极极极化曲线和阴极极化曲线相交于化曲线相交于SQG段，段，腐蚀电流密度大于氧腐蚀电流密度大于氧的极限扩散电流密度。的极限扩散电流密度。例如，镁在中性介质例如，镁在中性介质中的腐蚀。中的腐蚀。(iii)如果腐蚀金属在溶如果腐蚀金属在溶液中的电位较低液中的电位较低，处于，处于活性溶解状态，而氧的活性溶解状态，而氧的传输速度又有限，则金传输速度又有限，则金属腐蚀速度由氧的极限属腐蚀速度由氧的极限扩散电流密度决定。扩散电流密度决定。如图所示，它们的阳极如图所示，它们的阳极极化曲线和阴极极化曲极化曲线和阴极极化曲线往往相交于线往往相交于FSN段，段，此时此时氧向阴极表面的扩氧向阴极表面的扩散成为过程的控制步骤。散成为过程的控制步骤。如锌、铸铁和碳钢等。如锌、铸铁和碳钢等。n n（2）在氧的扩散控制下，腐蚀速度与金属）在氧的扩散控制下，腐蚀速度与金属本身的性质关系不大。本身的性质关系不大。大多数情况下，氧向电极大多数情况下，氧向电极大多数情况下，氧向电极大多数情况下，氧向电极表面的扩散决定了整个腐蚀过表面的扩散决定了整个腐蚀过表面的扩散决定了整个腐蚀过表面的扩散决定了整个腐蚀过程的速度。也就是说，金属腐程的速度。也就是说，金属腐程的速度。也就是说，金属腐程的速度。也就是说，金属腐蚀速度与氧在阴极还原的极限蚀速度与氧在阴极还原的极限蚀速度与氧在阴极还原的极限蚀速度与氧在阴极还原的极限扩散电流密度相一致。扩散电流密度相一致。扩散电流密度相一致。扩散电流密度相一致。扩散控制的腐蚀过程中，扩散控制的腐蚀过程中，扩散控制的腐蚀过程中，扩散控制的腐蚀过程中，由于腐蚀速度只决定于氧的扩由于腐蚀速度只决定于氧的扩由于腐蚀速度只决定于氧的扩由于腐蚀速度只决定于氧的扩散速度，因而在一定范围内，散速度，因而在一定范围内，散速度，因而在一定范围内，散速度，因而在一定范围内，腐蚀电流将不受阳极极化曲线腐蚀电流将不受阳极极化曲线腐蚀电流将不受阳极极化曲线腐蚀电流将不受阳极极化曲线的斜率和起始电位的影响。的斜率和起始电位的影响。的斜率和起始电位的影响。的斜率和起始电位的影响。例如钢铁在海水中的腐蚀，普通例如钢铁在海水中的腐蚀，普通例如钢铁在海水中的腐蚀，普通例如钢铁在海水中的腐蚀，普通碳钢和低合金钢的腐蚀速度没有碳钢和低合金钢的腐蚀速度没有碳钢和低合金钢的腐蚀速度没有碳钢和低合金钢的腐蚀速度没有明显区别。明显区别。明显区别。明显区别。1 1、阴极面积对腐蚀速度的影响与腐蚀电池的类型有关。、阴极面积对腐蚀速度的影响与腐蚀电池的类型有关。、阴极面积对腐蚀速度的影响与腐蚀电池的类型有关。、阴极面积对腐蚀速度的影响与腐蚀电池的类型有关。影响吸氧腐蚀的因素影响吸氧腐蚀的因素 对宏观腐蚀电池，阴极面积对腐蚀速度的对宏观腐蚀电池，阴极面积对腐蚀速度的对宏观腐蚀电池，阴极面积对腐蚀速度的对宏观腐蚀电池，阴极面积对腐蚀速度的影响和氢腐蚀相同影响和氢腐蚀相同影响和氢腐蚀相同影响和氢腐蚀相同-随着阴极面积的增加，腐随着阴极面积的增加，腐随着阴极面积的增加，腐随着阴极面积的增加，腐蚀电流也加大。蚀电流也加大。蚀电流也加大。蚀电流也加大。对微观腐蚀电池，阴极面积的大小对腐蚀对微观腐蚀电池，阴极面积的大小对腐蚀对微观腐蚀电池，阴极面积的大小对腐蚀对微观腐蚀电池，阴极面积的大小对腐蚀速度的影响不明显。速度的影响不明显。速度的影响不明显。速度的影响不明显。扩散控制的腐蚀过程中，金属中不同的阴扩散控制的腐蚀过程中，金属中不同的阴扩散控制的腐蚀过程中，金属中不同的阴扩散控制的腐蚀过程中，金属中不同的阴极性杂质或微阴极数量的增加，对腐蚀速度的极性杂质或微阴极数量的增加，对腐蚀速度的极性杂质或微阴极数量的增加，对腐蚀速度的极性杂质或微阴极数量的增加，对腐蚀速度的增加只起很小的作用。如右图所示，不同的锌增加只起很小的作用。如右图所示，不同的锌增加只起很小的作用。如右图所示，不同的锌增加只起很小的作用。如右图所示，不同的锌合金在充空气的合金在充空气的合金在充空气的合金在充空气的0.1mol/LKCl0.1mol/LKCl溶液中吸氧量溶液中吸氧量溶液中吸氧量溶液中吸氧量(mL)(mL)随时间的变化。可见，与酸性溶液中的随时间的变化。可见，与酸性溶液中的随时间的变化。可见，与酸性溶液中的随时间的变化。可见，与酸性溶液中的析氢腐蚀截然不同，杂质的积累几乎不影响锌析氢腐蚀截然不同，杂质的积累几乎不影响锌析氢腐蚀截然不同，杂质的积累几乎不影响锌析氢腐蚀截然不同，杂质的积累几乎不影响锌合金的吸氧腐蚀，而且不同锌合金的吸氧腐蚀合金的吸氧腐蚀，而且不同锌合金的吸氧腐蚀合金的吸氧腐蚀，而且不同锌合金的吸氧腐蚀合金的吸氧腐蚀，而且不同锌合金的吸氧腐蚀速度差别很小。速度差别很小。速度差别很小。速度差别很小。2、溶液中的含氧量对腐蚀速度的影响很大、溶液中的含氧量对腐蚀速度的影响很大 n n溶液中的含氧量高，溶液中的含氧量高，溶液中的含氧量高，溶液中的含氧量高，则氧的平衡电位和极则氧的平衡电位和极则氧的平衡电位和极则氧的平衡电位和极限扩散电流都高，从限扩散电流都高，从限扩散电流都高，从限扩散电流都高，从而使腐蚀速度加快。而使腐蚀速度加快。而使腐蚀速度加快。而使腐蚀速度加快。但如果腐蚀金属具有但如果腐蚀金属具有但如果腐蚀金属具有但如果腐蚀金属具有钝化特性，氧浓度增大钝化特性，氧浓度增大钝化特性，氧浓度增大钝化特性，氧浓度增大反而使金属转化为钝化反而使金属转化为钝化反而使金属转化为钝化反而使金属转化为钝化态，腐蚀速度会显著降低态，腐蚀速度会显著降低态，腐蚀速度会显著降低态，腐蚀速度会显著降低 1:氧浓度小，电位低；氧浓度小，电位低；2:氧浓度大，电位高氧浓度大，电位高3、溶液的搅拌和流速对腐蚀速度的影响较大、溶液的搅拌和流速对腐蚀速度的影响较大 搅拌或流速增加，扩散层厚搅拌或流速增加，扩散层厚度减小，极限扩散电流增加，度减小，极限扩散电流增加，腐蚀速度增大。腐蚀速度增大。海洋中的层流区，腐蚀速海洋中的层流区，腐蚀速度随流速增加而缓慢上升；度随流速增加而缓慢上升；流速上升至出现湍流时，流速上升至出现湍流时，变为湍流下的磨损腐蚀；变为湍流下的磨损腐蚀；当流速大到某一值时，阳当流速大到某一值时，阳极极化曲线不再与浓度极化极极化曲线不再与浓度极化部分相交，腐蚀不受极限扩部分相交，腐蚀不受极限扩散电流的控制。散电流的控制。4、温度的影响、温度的影响 n n对于敞开体系，当温度升到一定程度，对于敞开体系，当温度升到一定程度，对于敞开体系，当温度升到一定程度，对于敞开体系，当温度升到一定程度，特别是接近沸点时；氧的溶解度急剧降特别是接近沸点时；氧的溶解度急剧降特别是接近沸点时；氧的溶解度急剧降特别是接近沸点时；氧的溶解度急剧降低，从而使腐蚀速度减小。铁在水中腐低，从而使腐蚀速度减小。铁在水中腐低，从而使腐蚀速度减小。铁在水中腐低，从而使腐蚀速度减小。铁在水中腐蚀速度在蚀速度在蚀速度在蚀速度在8080达到最大达到最大达到最大达到最大n n对于封闭体系，温度升高使气相中氧的对于封闭体系，温度升高使气相中氧的对于封闭体系，温度升高使气相中氧的对于封闭体系，温度升高使气相中氧的分压增大，有增加氧在溶液中的溶解度分压增大，有增加氧在溶液中的溶解度分压增大，有增加氧在溶液中的溶解度分压增大，有增加氧在溶液中的溶解度的趋势，这与温度升高使氧在溶液中溶的趋势，这与温度升高使氧在溶液中溶的趋势，这与温度升高使氧在溶液中溶的趋势，这与温度升高使氧在溶液中溶解度降低的作用大致抵消，而扩散系数解度降低的作用大致抵消，而扩散系数解度降低的作用大致抵消，而扩散系数解度降低的作用大致抵消，而扩散系数增加，因此腐蚀速度将一直随温度升高增加，因此腐蚀速度将一直随温度升高增加，因此腐蚀速度将一直随温度升高增加，因此腐蚀速度将一直随温度升高而增大。而增大。而增大。而增大。溶液的温度升高，使溶液粘度降低，从而使溶解氧的扩散系数溶液的温度升高，使溶液粘度降低，从而使溶解氧的扩散系数D增加，故温增加，故温度升高会加速腐蚀过程。度升高会加速腐蚀过程。温度升高可使氧的溶解度降低，特别是在接近沸点时，氧的溶解度急剧降低，温度升高可使氧的溶解度降低，特别是在接近沸点时，氧的溶解度急剧降低，可减缓腐蚀过程。可减缓腐蚀过程。5、盐浓度的影响、盐浓度的影响 中性溶液中，盐浓度中性溶液中，盐浓度较低时，随着盐浓度较低时，随着盐浓度增加，溶液电导率增增加，溶液电导率增大，腐蚀速度上升。大，腐蚀速度上升。进一步增加盐的浓度，进一步增加盐的浓度，则使氧的溶解度显著则使氧的溶解度显著降低，反而使腐蚀速降低，反而使腐蚀速度下降度下降析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较