什么叫腐蚀
2012-11-07 09:04:45 来源：HCAO
什么是电化学腐蚀？
金属材料与电解质溶液接触，通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。在反应中，金属失去电子而被氧化，其反应过程称为阳极反应过程，反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物（或金属难溶盐）；介质中的物质从金属表面获得电子而被还原，其反应过程称为阴极反应过程。在阴极反应过程中，获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。
在均匀腐蚀时，金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显著差别，进行两种反应的表面位置不断地随机变动。如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应，其余表面区域主要进行阴极反应，则称前者为阳极区，后者为阴极区，阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。直接造成金属材料破坏的是阳极反应，故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接，以使腐蚀发生在电位较低的金属上。
什么是海洋环境腐蚀？
金属构件在海洋环境中发生的腐蚀。海洋环境是一种复杂的腐蚀环境。在这种环境中，海水本身是一种强的腐蚀介质，同时波、浪、潮、流又对金属构件产生低频往复应力和冲击，加上海洋微生物、附着生物及它们的代谢产物等都对腐蚀过程产生直接或间接的加速作用。海洋腐蚀主要是局部腐蚀，即从构件表面开始，在很小区域内发生的腐蚀，如电偶腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀等。此外，还有低频腐蚀疲劳、应力腐蚀及微生物腐蚀等 。通常 ，金属构件在海洋飞溅区（指风浪、潮汐等激起的海浪、飞沫溅散到的区域）的全面腐蚀速率最高。
什么是牺牲阳极保护？
牺牲阳极保护法是用电极电势比被保护金属更低的金属或合金做阳极，固定在被保护金属上，形成腐蚀电池，被保护金属作为阴极而得到保护。牺牲阳极一般常用的材料有铝、锌及其合金。此法常用于保护海轮外壳，海水中的各种金属设备、构件和防止巨型设备(如贮油罐)以及石油管路的腐蚀。
什么是电偶腐蚀？
当两种具有不同电极电位的金属或合金互相接触，并处于电解质溶液之中时，电极电位较负的金属不断腐蚀，而电极电位较正的金属却得到了保护，这种腐蚀称为电偶腐蚀。
1、 金属腐蚀的定义 当金属与周围介质接触时,由于发生化学作用或电化学而引起的破坏叫做金属的腐蚀。
2、化学腐蚀 单纯由化学作用而引起的腐蚀叫做化学腐蚀
12.13 金属的电化学腐蚀与防腐
金属在高温的气氛中或与非导电的有机介质接触时，发生纯化学作用或在潮湿的环境中发生电化学作用变为金属化合物而遭到破坏的现象叫做金属的腐蚀。前者叫化学腐蚀，后者叫电化学腐蚀。
1.电化学腐蚀的机理
电化学腐蚀，实际上是由大量的微小的电池构成的微电池群自发放电的结果。图12-14(a)是由不同金属(如Fe与Cu接触)构成的微电池，图12-14(b)是金属与其自身中的杂质(如Zn中含杂质Fe)构成的微电池。当它们的表面与溶液接触时，就会发生原电池反应，导致金属被氧化而腐蚀。产生电化学腐蚀的微电池称为腐蚀电池。
微电池[图12-14(a)]反应为：
阳极过程：FeFe2＋+2e-
阴极过程：在阴极Cu上可能有下列两种反应：
(i) 2H++2 e-→H2↑
(ii) O2+4H++4e-H2O
若阴极反应为(i)， 则电池反应为 Fe+2H＋→Fe2＋+H2
若阴极反应为(ii)，则电池反应为 Fe+1/2O2+2H+→Fe2++H2O
利用Nernst方程，可算得25℃时酸性溶液中上述二电池反应的EMF,1,EMF,2均为正值，表明电池反应是自发的，且EMF,1>EMF,2，说明有氧存在时，腐蚀更为严重。通常把反应(i)叫析H2腐蚀，反应(ii)叫吸O2腐蚀。
2.腐蚀电流与腐蚀速率
金属的电化学腐蚀是自发的不可逆过程，过程进行的主要规律受电化学反应动力学支配。当微电池中有电流通过时，阴极和阳极分别发生极化作用，如图12-15(Evans图)所示。由于腐蚀电池的外电阻为零(两电极金属直接接触)，溶液内阻很小，因而腐蚀金属的表面是等电势的，流经电池的电流等于S点处的电流I(腐蚀)，称为腐蚀电流，相应的电极势ZFΔf(腐蚀)叫做腐蚀电势。腐蚀电流反映腐蚀速率大小，增加极化程度可减小I(腐蚀)，从而降低腐蚀速率，减少金属腐蚀。
3.金属的防腐
金属的腐蚀是一个严重的问题，每年都有大量的金属遭到不同程度的腐蚀，使得机器、设备、轮船、车辆等金属制品的使用寿命大大缩短。常用的金属防腐方法有：
①非金属保护层
使用某些非金属材料如油漆、搪瓷、陶瓷、玻璃、沥清、以及高分子材料涂在被保护的金属表面上构成一个保护层，使金属与腐蚀介质隔开，起保护作用。
②金属保护层
在被保护的金属上镀另一种金属或合金。例如在黑色金属上可镀锌、锡、铜、铬、镍等。在铜制品上可镀镍、银、金等。
金属的保护层分为两种，即阳极保护层和阴极保护层。属于前一种的是镀上去的金属比被保护的金属具有较负的电极势。例如将锌镀于铁上(锌为阳极、铁为阴极)，后者是镀上去的金属有较正的电极势，如把锡镀在铁上(此时锡为阴极、铁为阳极)。当保护层完整时，上述两类保护层没有原则性区别。但当保护层受到损坏而变得不完整时，情况就不同了。阴极保护层失去了保护作用，它和被保护的金属形成了原电池，由于被保护的金属是阳极，因为阳极要氧化，所以保护层的存在反而加速了腐蚀。但阳极保护层则不然，即使保护层被破坏，由于被保护的金属是阴极，所以受腐蚀的是保护层本身，而被保护的金属则不受腐蚀。
③金属的钝化
铁易溶于稀硝酸，但不溶于浓硝酸。把铁预先放在浓硝酸中浸过后，即使再把它放在稀硝酸中，其腐蚀速率也比原来未处理前有显著的下降甚至不溶解。这种现象叫做化学钝化。
④电化保护
(i)牺性阳极保护法：将电极势比被保护的金属的电极势更低的金属两者连接起来，构成原电池。电势低的金属为阳极而保护了被保护金属。例如在海上航行的轮船船体常镶上锌块，在海水中形成原电池，以保护船体。
(ii)阴极电保护：利用外加直流电，负极接在被保护金属上成为阴极，正极接废钢。例如一些装酸性溶液的管道常用这种方法。
(iii)阳极电保护法：把直流电的电源正极连接在被保护的金属上，使被保护的金属进行阳极极化，电极电势向正的方向移动，使金属“钝化”而得保护。
(iv)缓蚀剂的防腐作用
许多有机化合物，如胺类、吡啶、喹啉、硫脲等能被金属表面所吸附，可以使阳极或阴极更加极化，大大降低阳极或阴极的反应速率，缓解金属的腐蚀，这些物质叫做缓蚀剂。图12-16(a)及(b)分别为加入阴极和阳极缓蚀剂时，降低腐蚀速率的示意图。
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