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金属腐蚀与防护复习资料
第一章 绪论
一、金属腐蚀研究的意义和重要性 二、金属腐蚀的分类
㈠ 按反应历程分类：１、化学腐蚀；２、电化学腐蚀； 类别 项目 介质 驱动 腐蚀过程规律 能量转换 电子转换 反应区 温度 产物 干燥气体 化学位 化学反应动力学 热能、化学能、机械能 无 分子的碰撞区 较高 碰撞点上 化学腐蚀 电解质 电化学位 电极过程动力学 化学能、电能 有 在阴阳极区独立完成 常温 阴、阳极区 电化学腐蚀 ㈡ 按腐蚀形态分类：１、全面腐蚀；２、局部腐蚀；
㈢ 按腐蚀环境分类：１、自然环境中的腐蚀：⑴大气腐蚀；⑵海水腐蚀；⑶土壤腐蚀；⑷生物腐蚀；２、工业环境中的腐蚀：⑴电解质溶液中的腐蚀；⑵工业水中的腐蚀；⑶工业气体中的腐蚀；⑷熔盐中的腐蚀； 三、金属腐蚀学的研究内容
㈠ 研究并确定金属材料和环境介质发生的物理化学反应的普遍规律 ㈡ 研究在各种条件下防止或控制金属腐蚀的方法与措施 ㈢ 研究金属腐蚀速率的检测技术和方法，特别是现场快速检测和监控的方法：研究评定金属腐蚀的标准。
第二章 金属电化学腐蚀热力学
根据组成电池的电极大小，可以把电池分为宏观电池和微观电池两类，对于电极较大，即用肉眼可以观察到的电极组成的腐蚀电池称为宏观电池。宏观电池常见的几种类型有：①不同金属与其电解质溶液组成的电池；②不同金属与同一种电解质溶液组成的电池；③浓差电池；④温差电池。 由于金属表面的电化学不均匀性，会在金属表面形成许多微小的电极，由这些微小电极形成的电池称为微观电池。 主要有以下几种类型：①金属表面化学成分的不均匀性引起的微电池；②金属组织结构的不均匀性而构成的微电池；③金属表面物理状态的不均匀性构成的微电池；④金属的表面膜的不完整构成的微电池。
第三章 金属电化学腐蚀过程动力学
一、电极的极化现象
㈠ 电极的极化：当有外电流通过电极/电解质溶液界面时，电极电位随电流密度改变所发生的偏离平衡电极电位的现象。 ㈡ 电极极化的原因及类型 ㈢ 极化曲线及其测量
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二、电化学极化与浓度极化 三、共轭体系与腐蚀电位
㈠ 混合电位：阴阳极化曲线相交于一点，具有共同的电位，相交点的电位是整个金属电极的非平衡的稳定电位，称之为混合电位；当金属腐蚀时，则称之为腐蚀电位或自然腐蚀电位。对应于腐蚀电位的电流密度称为腐蚀电流密度或自然腐蚀电流密度。 ㈡ 混合电位理论的两项简单的观点
１、任何电化学反应都能分成两个或更多的局部氧化反应和局部还原反应； ２、在电化学反应过程中不可能有净电荷积累。 ㈢ 共轭体系：在一个孤立的电极上同时以相同的速度进行着一个阳极反应和一个阴极反应的现象叫做电极反应的耦合。这两个耦合的反应又称为共轭反应，相应的体系称为共轭体系。 如果进行的共轭反应是金属的溶解及氧化剂的还原，其混合电位称为腐蚀电位。在所接触的腐蚀介质中发生腐蚀的金属或合金称为腐蚀金属电极。 四、活化极化控制的腐蚀体系的极化行为
㈠ 活化极化控制的腐蚀体系的极化行为：指腐蚀由电化学步骤控制的体系。 ㈡ 阴极过程由浓度极化控制时腐蚀金属电极的极化 ㈢ 理想极化曲线与实测极化曲线
１、由单一反应的平衡电位做起始电位，并忽略极化过程中其他次要因素的影响，这样所得到的电位-电流曲线称为理想极化曲线。 ２、通过外加电流实验测定的这种实际电极体系中的阳极极化曲线和阴极极化曲线，称为实测极化曲线。
㈣ 表观极化曲线与真实极化曲线
１、腐蚀金属电极的外侧电流密度与电极电位的关系曲线称为表观极化曲线。 ２、金属溶解反应的?-i曲线称为真实极化曲线。
３、二者的区别：前者容易直接测得而后者往往不易直接测得。
４、二者的联系：如果可以直接通过适当的实验手段测得两条真实极化曲线之一，那么只要再测定一下表观极化曲线，就可以利用极化曲线分解的办法求得另一条真实的极化曲线。 五、伊文思极化图及应用
１、腐蚀极化图又称为伊文思极化图，是一种电位-电流图，它把表征腐蚀电池特征的阴、阳极极化曲线画在同一张图上，忽略电位随电流密度变化的细节，将极化曲线画成直线的形式。
２、伊文思腐蚀极化图主要由直线代替理想极化曲线，用电流强度代替电流密度，具有更大的广泛性、实用性和易用性，在研究腐蚀问题及解释电化学腐蚀现象时，使用和分析十分方便。
３、伊文思极化图的应用：⑴阴极过程控制的腐蚀过程；⑵阳极过程控制的腐蚀过程；⑶欧姆电阻控制的腐蚀过程。⑷混合控制的腐蚀过程。 六、电化学腐蚀的阴极过程 ㈠ 概述 １、由阴极极化本质可知，凡能在阴极上进行得电子阴极还原反应的物质都能起到去极化剂的作用。
２、几个重要的阴极过程：⑴析氢腐蚀；⑵吸氧腐蚀；⑶溶液中阴离子还原反应；⑷溶液中某些阳离子的还原反应；⑸不溶性产物的还原反应；⑹溶液中的某些有机化合物可能的阴极还原反应。
㈡ 析氢腐蚀：以氢离子还原反应为阴极过程的腐蚀。 ㈢ 吸氧腐蚀：以氧的还原反应为阴极过程的腐蚀。
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第四章 均匀腐蚀和金属钝化
一、均匀腐蚀的概念 ㈠ 均匀腐蚀与局部腐蚀
类别 项目 区域 电位 电池类型 影响 相等 微观电池 破坏性大 均匀腐蚀 不分阴阳极 局部腐蚀 阴阳极分开 ?c??a 宏观电池 危害大 ㈡ 按照腐蚀的形态可将金属腐蚀分为全面腐蚀和局部腐蚀两大类。全面腐蚀可以是均匀腐蚀，也可以是不均匀腐蚀。均匀腐蚀的特征是腐蚀破坏均匀地发生在整个表面上，金属由于腐蚀而普遍地减薄。 二、均匀腐蚀速度的表示 ㈠ 平均腐蚀速度 １、重量法：?失重=W0?W1W?W0，?增重=2；W0为试样原始重量；W1为试样清除腐蚀产StSt物后的质量；W2表示未清除腐蚀产物时试样质量；Ｓ表示试样的表面积；t表示腐蚀时间。 ２、厚度法：?d=?失重?8.76；?d表示采用平均厚度变化指标表示的金属的平均腐蚀速度，
?3mm/年；?表示金属材料的密度，g/cm； ３、容量法：?容量=Ｖ0iA，?失重=；Ａ表示金属的相对原子质量，g/mol；n表示反应中转StnF移电子的物质的量；i为腐蚀电流密度。
㈡ 均匀腐蚀速度计算
１、活化极化控制下腐蚀速度计算。 腐蚀电流密度：icorr?(i1)?10?1??2(i2)?20?1??2exp?e,2??e,1?1??2；
因此，由上式可以看出icorr的大小受阴阳极反应的交换电流密度、阴阳极反应的平衡电位和塔费尔斜率的影响。具体讨论如下：
⑴两个电极反应的平衡电位的差值?e,2??e,1的差值越大，icorr越大； ⑵因塔费尔斜率主要通过指数项exp数值越大，icorr越小；
?e,2??e,1?1??2对icorr来施加影响的，因此塔费尔斜率的
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