金屬腐蝕理論應(yīng)用課件

緒論§1-1腐蝕的基本概念（corrosion）Evans金屬腐蝕是金屬?gòu)脑貞B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)的化學(xué)變化及電化學(xué)變化（物質(zhì)變化）

Fantana

（1）由于材料與環(huán)境及應(yīng)力作用而引起的材料的破壞和變質(zhì)；（2）除了機(jī)械破壞以外的材料的一切破壞；（3）冶金的逆過(guò)程等。

目前公認(rèn)：金屬受到環(huán)境介質(zhì)的化學(xué)、電化學(xué)和/或物理作用的破壞或變質(zhì)的現(xiàn)象。2.腐蝕事件的判別

材料化學(xué)腐蝕力學(xué)斷裂疲勞磨損

失效的類(lèi)型主要有哪幾類(lèi)？如何區(qū)分？？MaterialsMechanicsChemistry

腐蝕環(huán)境

自然環(huán)境(Environment)：太空、大氣層、地下；

工業(yè)介質(zhì)（Medium）：酸、堿、鹽、工業(yè)水、熔鹽、燃?xì)狻⑺巹?、廢氣等。輪南2-34-2井Cl-、CO2腐蝕穿孔輪南204氣舉井典型CO2腐蝕

國(guó)外腐蝕調(diào)查：

美國(guó)1949年尤里格55億美元；

1975年825億美元；

1999年2757億美元。

英國(guó)1969年霍爾3.5%GNP。

中國(guó)腐蝕調(diào)查：

1980年、1986年、1999年（1）直接經(jīng)濟(jì)損失巨大國(guó)別統(tǒng)計(jì)年份直接損失美國(guó)19982757億美元英國(guó)1985100億英鎊德國(guó)1982450億德國(guó)馬克瑞典1986350億瑞士克郎意大利1989480000億里拉前蘇聯(lián)196967億美元日本199752580億日元印度1985400億印度盧比中國(guó)20002288億人民幣1.腐蝕的危害§1-2腐蝕與防護(hù)的重要性（2）間接損失難以估計(jì)指設(shè)備發(fā)生腐蝕破壞造成停工、停產(chǎn)；跑、冒、滴、漏造成物料流失；腐蝕使產(chǎn)品污染，質(zhì)量下降，設(shè)備效率降低，能耗增加；在計(jì)算壁厚時(shí)需增加腐蝕裕度，造成鋼材浪費(fèi)等。（3）人身傷亡和環(huán)境污染

(4)阻礙科學(xué)技術(shù)的發(fā)展美國(guó)阿波羅登月飛船儲(chǔ)存N2O4(氧化劑)的鈦合金高壓容器產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)型，使登月計(jì)劃受阻，后來(lái)采用加入0.006質(zhì)量分?jǐn)?shù)的NO來(lái)控制應(yīng)力腐蝕采得以順利進(jìn)行。(5)資源和能源的浪費(fèi)金屬儲(chǔ)量mt年消耗增加率%可用年數(shù)a樂(lè)觀計(jì)算年數(shù)a每公斤材料能耗kw-hFe1×1061.310931916-30Al11705.1359180Cu3083.4249530-40Zn1232.51810115-20Ti1472.751152200（1）經(jīng)驗(yàn)階段

（2）理論發(fā)展階段

（3）停滯階段

（4）再次發(fā)展階段

（5）應(yīng)用階段

2.腐蝕與防護(hù)的發(fā)展歷程

3.中國(guó)腐蝕與防護(hù)對(duì)策

中國(guó)腐蝕與防護(hù)對(duì)策：腐蝕科技的戰(zhàn)略任務(wù)——

（1）在大規(guī)模經(jīng)濟(jì)建設(shè)高潮時(shí)期，特別關(guān)注基礎(chǔ)設(shè)施的腐蝕與防護(hù)（2）以預(yù)防為主，避免短期行為（3）繼續(xù)加強(qiáng)與腐蝕相關(guān)的基礎(chǔ)研究，完善腐蝕數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)資源共享。加強(qiáng)腐蝕與防護(hù)工作建議——

（1）組建領(lǐng)導(dǎo)小組，指導(dǎo)工作；（2）加強(qiáng)腐蝕工作立法；（3）穩(wěn)定經(jīng)費(fèi)來(lái)源，加強(qiáng)建設(shè)；（4）普及基礎(chǔ)知識(shí)，加強(qiáng)職業(yè)培訓(xùn)。1、金屬腐蝕過(guò)程（1）金屬的腐蝕是由表及里。（2）金屬腐蝕行為由材料和腐蝕介質(zhì)因素決定。§1-3金屬腐蝕的分類(lèi)2、腐蝕分類(lèi)方法（1）依據(jù)腐蝕環(huán)境分類(lèi)法；（2）依據(jù)腐蝕機(jī)理分類(lèi)法；（3）依據(jù)腐蝕形態(tài)分類(lèi)法；（4）依據(jù)材料的特性分類(lèi)法；（5）依據(jù)應(yīng)用范圍或工業(yè)部門(mén)分類(lèi)法；（6）依據(jù)影響因素分類(lèi)法。

依據(jù)腐蝕機(jī)理分類(lèi)：材料與周?chē)请娊赓|(zhì)之間發(fā)生純化學(xué)作用而引起的腐蝕損傷稱(chēng)為化學(xué)腐蝕。腐蝕反應(yīng)過(guò)程中不伴隨電流產(chǎn)生。金屬和電解質(zhì)接觸時(shí)，由于腐蝕電池作用而引起的金屬腐蝕現(xiàn)象稱(chēng)為電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕過(guò)程中有電流產(chǎn)生。依據(jù)腐蝕形態(tài)分類(lèi)：全面腐蝕局部腐蝕均勻腐蝕？？非均勻腐蝕§1-4金屬腐蝕速率的表示方法

1.均勻腐蝕的評(píng)價(jià)（1）重量法（2）深度法L腐蝕性分類(lèi)耐蝕性等級(jí)腐蝕速率，mm/a腐蝕性分類(lèi)耐蝕性等級(jí)腐蝕速率，mm/aⅠ完全耐蝕1<0.001Ⅳ尚耐蝕60.1～0.5Ⅱ很耐蝕20.001～0.00570.5～1.030.005～0.01Ⅴ欠耐蝕81.0～5.0Ⅲ耐蝕40.01～0.0595.0～10.50.05～0.1Ⅵ不耐蝕10>10.0均勻腐蝕的十級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（3）電流密度法Laa2.局部腐蝕評(píng)價(jià)能用前面的指標(biāo)評(píng)價(jià)？

金屬電化學(xué)熱力學(xué)問(wèn)題的提出☆電化學(xué)腐蝕是如何產(chǎn)生的？☆腐蝕產(chǎn)生的條件是什么？為什么有些情況下產(chǎn)生腐蝕，而另外一些則不會(huì)？§2－1金屬的腐蝕過(guò)程基本步驟（以鐵在鹽酸中為例）（1）前置液相傳質(zhì)步驟（2）電化學(xué)反應(yīng)步驟（3）新相生成或后置液相傳質(zhì)H+2H++2e→H2Fe→Fe2++2eFe2+H2§2－2平衡電極電位1.電極系統(tǒng)與電極反應(yīng)電化學(xué)電極：電子導(dǎo)體與離子導(dǎo)體組成的體系，以金屬/溶液表示，如Cu/CuSO4。電極反應(yīng)：在電極系統(tǒng)中伴隨著兩個(gè)非同類(lèi)導(dǎo)體之間的電荷轉(zhuǎn)移而在兩相界面上發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。2.電極電位電位：絕對(duì)電極電位：一端是金屬另一端是電解質(zhì)溶液的兩個(gè)端相間的電位差，稱(chēng)之為該電極的絕對(duì)電極電位，記為ΔΦM。例如用銅線連接Zn電極：Cu│Zn│ZnSO4

（Ⅳ′）（Ⅰ）（Ⅱ）的絕對(duì)電極電位：

△фZn＝ф（Ⅳ′）－ф（Ⅱ）

高阻電壓表藍(lán)橋KCL溶液HCl鉑片表面鍍鉑黑H2（PH2=lam）參比電極（SHE）待測(cè)電極測(cè)量電極電位的原理電路H2E=ΔΦz(mì)n-ΔΦH=φ

Zn-φH=φZ(yǔ)n3.平衡電極電位平衡電極電位：一個(gè)電極反應(yīng)的物質(zhì)和電荷都達(dá)到了平衡，這時(shí)在金屬/溶液界面上建立起一個(gè)不變的電位差值，該差值就是平衡電極電位。平衡電極電位可根據(jù)化學(xué)熱力學(xué)推導(dǎo)的能斯特（Nernst）方程計(jì)算：

EeM0

為標(biāo)準(zhǔn)平衡電極電位，即是在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（25oC，1atm，活度為1），與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成的電池的電動(dòng)勢(shì)。按照金屬在25℃的標(biāo)準(zhǔn)電極電位值由低（負(fù)）值到高（正）值逐漸增大的次序排列，得到的次序表稱(chēng)之為電動(dòng)序或標(biāo)準(zhǔn)電位序。交換電流密度將任一電極反應(yīng)寫(xiě)成通式：

O+neR在平衡電極電位下的交換電流密度：陰極電流密度陽(yáng)極電流密度1.非平衡電極電位當(dāng)金屬電極上同時(shí)存在兩個(gè)或兩個(gè)以上不同物質(zhì)參與的電化學(xué)反應(yīng)時(shí)，電極上不可能出現(xiàn)物質(zhì)交換和電荷交換均達(dá)到平衡的情況，這種情況下的電極電位稱(chēng)為非平衡電極電位，或不可逆電極電位。

§2－3非平衡電極電位2.平衡電極的極化與過(guò)電位極化定義：對(duì)于平衡電極來(lái)說(shuō)，當(dāng)通過(guò)外電流時(shí)其電極電位偏離平衡電位的現(xiàn)象，稱(chēng)為平衡電極的極化。外電流的表征：當(dāng)，則外電流為當(dāng)，則外電流為過(guò)電位定義：把某一極化電流密度下的電極電位與其平衡電位之差稱(chēng)為該電極反應(yīng)的過(guò)電位。

3.腐蝕原電池演示實(shí)驗(yàn)揭示腐蝕的本質(zhì)：含雜質(zhì)Cu的Zn板在鹽酸中的演化實(shí)驗(yàn)腐蝕原電池定義：只能導(dǎo)致金屬材料破壞而不能對(duì)外界作有用功的短路的原電池。腐蝕原電池的構(gòu)成：四個(gè)陰極

部分陽(yáng)極

不可電解質(zhì)（溶液）

或卻電路正極負(fù)極還原反應(yīng)氧化反應(yīng)規(guī)定腐蝕原電池的陰極和陽(yáng)極分布如何？作為單一電極，它的電位是平衡電位還是非平衡電位？（1）腐蝕電池的工作歷程腐蝕電池的電化學(xué)工作歷程包含三個(gè)基本過(guò)程：（1）陽(yáng)極過(guò)程通式M→Mn++ne（2）陰極過(guò)程通式D+ne→[D·ne]（3）電流流動(dòng)金屬部分：電子由陽(yáng)極流向陰極溶液部分：陽(yáng)離子由陽(yáng)極向陰極遷移；陰離子由陰極向陽(yáng)極遷移。4.共軛體系與混合電位（2）共軛體系單一電極反應(yīng)雖然有正逆兩個(gè)方向進(jìn)行，但是在平衡條件下，單一金屬電極不發(fā)生腐蝕。金屬發(fā)生腐蝕是由于存在陰極和陽(yáng)極兩個(gè)電極反應(yīng)的相互極化，故腐蝕的金屬表面至少進(jìn)行著兩個(gè)不同的電極反應(yīng)。共軛體系：在一個(gè)孤立金屬電極上同時(shí)以相等速度進(jìn)行著一個(gè)陽(yáng)極反應(yīng)和一個(gè)陰極反應(yīng)的現(xiàn)象稱(chēng)為電極反應(yīng)的耦合，相對(duì)應(yīng)的體系就為共軛體系。（3）混合電位理論事件：1938年WagnerandTraud正式提出了混合電位理論，與腐蝕動(dòng)力學(xué)方程一起構(gòu)成了現(xiàn)代腐蝕動(dòng)力學(xué)的理論基礎(chǔ)?；旌想娢焕碚摰幕炯僭O(shè)：（a）任何腐蝕電化學(xué)反應(yīng)都能分成兩個(gè)或兩個(gè)以上的局部氧化反應(yīng)和局部還原反應(yīng)；（b）電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中不可能有凈電荷積累?；旌想娢唬涸诠曹楏w系中，當(dāng)電極上總的陽(yáng)極反應(yīng)和總的陰極反應(yīng)速度相等，電極表面沒(méi)有電荷積累，其帶電狀態(tài)不隨著時(shí)間的變化，從而建立起一個(gè)穩(wěn)定的電位，該電位稱(chēng)之為混合電位，或稱(chēng)穩(wěn)定電位，或稱(chēng)自腐蝕電位（Ec），或稱(chēng)開(kāi)路電位。在混合電位下有如下規(guī)律：（a）（b）（c）5.多電極反應(yīng)耦合系統(tǒng)當(dāng)一個(gè)孤立電極上有N>2個(gè)電極反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，且外電流等于0，這些電極反應(yīng)組成了多電極反應(yīng)耦合系統(tǒng)。規(guī)律：§2－4金屬電化學(xué)腐蝕傾向的判據(jù)1.自由能判據(jù)△GT,P＝0，平衡△GT,P<0，自發(fā)△GT,P>0，不可能發(fā)生

金屬及其化合物的熱力學(xué)能量變化示意圖2.標(biāo)準(zhǔn)電極電位判據(jù)腐蝕熱力學(xué)判據(jù)應(yīng)用舉例鐵在酸中2H++2e=H2Fe2++2e=Fe-20300卡§2－5電位-pH圖電位-pH圖的概念：將金屬腐蝕體系中各種反應(yīng)的平衡電位與溶液pH值的函數(shù)關(guān)系繪制成圖，就能直觀地從圖中判斷在給定條件下發(fā)生腐蝕反應(yīng)的可能性。這種圖稱(chēng)為電位-pH圖。（1）與pH無(wú)關(guān)，與電極電位有關(guān)1.電位-pH值圖的繪制原理(2)與電極電位無(wú)關(guān)，與pH有關(guān)lgαFe3+=0.723-3PH （3）與pH有關(guān)，與電極電位有關(guān)2.電位-pH值圖的繪制方法①列出有關(guān)物質(zhì)的存在狀態(tài)及其標(biāo)準(zhǔn)電化學(xué)位。②列出相互反應(yīng)式，按上節(jié)計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。③作出各類(lèi)反應(yīng)的電位－pH圖線，構(gòu)成電位－pH圖。Fe-H2O體系的電位-pH圖虛線（a）表示H+和H2(分壓=101325Pa)的平衡關(guān)系，即：2H++2e→H2

虛線（b）表示O2(分壓=10135Pa)和H2O的平衡關(guān)系，即：O2+4H++4e

→2H2O2。01。61。20。80。40-0。4-0。8-1。2-1。6-20246810121416PHFe3+腐蝕Fe2O3鈍態(tài)Fe3O4腐蝕HFeO2-穩(wěn)定Fe鐵——水體系簡(jiǎn)化電位——PH平衡圖三種區(qū)域的劃分baFe2+3.電位-pH值圖的應(yīng)用電位—pH圖的主要用途是：（1）預(yù)測(cè)反應(yīng)的自發(fā)方向，從熱力學(xué)上判斷金屬腐蝕趨勢(shì)；（2）估計(jì)腐蝕產(chǎn)物的成分，分析反應(yīng)機(jī)理；（3）預(yù)測(cè)減緩或防止腐蝕的環(huán)境因素，選擇控制腐蝕的途徑。2。01。61。20。80。40-0。4-0。8-1。2-1。6-20246810121416PH穩(wěn)定Zn腐蝕Zn2+鈍態(tài)Zn（oH）2腐蝕HZnO-2ZnO22-ZnO2鋅——水體系在25度的電位——PH平衡圖abb4.理論電位—pH圖應(yīng)用中的局限性①只能預(yù)測(cè)腐蝕傾向，不能預(yù)測(cè)腐蝕速率。②各條線是以金屬與其離子或溶液中的離子與該離子的腐蝕產(chǎn)物膜建立平衡為條件，實(shí)際中可能偏離平衡。③對(duì)于陰離子只考慮了OH－的影響。④不能定量反映腐蝕產(chǎn)物的保護(hù)性能。⑤認(rèn)為金屬表面pH值與溶液本體相同。

腐蝕控制方法人類(lèi)一直在腐蝕與被控制之間做艱苦的斗爭(zhēng)！概述1.腐蝕控制的基本概念調(diào)節(jié)金屬材料與環(huán)境之間的相互作用，使金屬設(shè)備、結(jié)構(gòu)或零部件保持其強(qiáng)度和功能，不致因發(fā)生腐蝕而劣化甚至損壞(失效)，以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期安全運(yùn)行，叫做腐蝕控制。腐蝕控制的目標(biāo)是：使金屬設(shè)備、結(jié)構(gòu)或零部件的腐蝕速度保持在一個(gè)比較合理的，可以接受的水平。2.腐蝕控制的途徑

從腐蝕體系的構(gòu)成分析腐蝕控制途徑可以從以下幾個(gè)方面考慮：（1）正確選用耐蝕金屬材料——材料問(wèn)題（2）介質(zhì)處理——環(huán)境問(wèn)題

（3）金屬表面覆蓋層——界面問(wèn)題（4）電化學(xué)保護(hù)——電化學(xué)活性問(wèn)題（5）合理的防腐設(shè)計(jì)——設(shè)計(jì)問(wèn)題（6）實(shí)行良好的維護(hù)管理——管理問(wèn)題。

復(fù)雜系統(tǒng)工程§8-1合理選用耐蝕材料

1.設(shè)備的工作條件（1）介質(zhì)與外界條件介質(zhì)成分溫度介質(zhì)類(lèi)型壓力介質(zhì)濃度流速（2）設(shè)備的類(lèi)型與結(jié)構(gòu)設(shè)備的用途結(jié)構(gòu)特點(diǎn)加工要求和加工量設(shè)備在整個(gè)裝置中所占的地位，以及各設(shè)備之間的相互影響是否易于檢查、修理或更換計(jì)劃的使用壽命（3）環(huán)境對(duì)材料的腐蝕影響可能發(fā)生的腐蝕類(lèi)型對(duì)全面腐蝕有良好耐蝕性的材料，如不銹鋼，要特別注意可能發(fā)生的局部腐蝕問(wèn)題。腐蝕破壞的后果（4）產(chǎn)品或工藝的特殊要求污染有毒2.材料的性能（1）物理機(jī)械性能（a）物理性能：密度、傳熱性、導(dǎo)電性、熱膨脹系數(shù)等（b）機(jī)械性能：強(qiáng)度、塑性、韌性等（3）耐蝕性耐蝕性能數(shù)據(jù)（a）手冊(cè)數(shù)據(jù)《CrosionDataSurvey》，開(kāi)始由Nelson編篡，分為金屬材料分冊(cè)和非金屬材料分冊(cè)，金屬分冊(cè)包括26種金屬和合金在1196種腐蝕介質(zhì)中的腐蝕數(shù)據(jù)。非金屬分冊(cè)包括36種非金屬材料在803種腐蝕性溶液和氣體中的腐蝕數(shù)據(jù)。

選材0102030405060708090100

硫酸%硫酸的簡(jiǎn)單選材圖(按腐蝕速度?20mpy)溫400度oC350

250200150100

50

Dur高硅鐵D－20

Durimet20合金C2高鎳鉬合金C3高鎳相鉻合金線Dur曲點(diǎn)沸pbDur

pbC2Durc2DurC3pbC2C3D-20DurDurD-20C2C3pbC2C3D-20DurFepbD-20C2

C3

Dur除pb以外其他合金（b）腐蝕選材圖（c）腐蝕試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)掛片試驗(yàn)實(shí)物試驗(yàn)（4）經(jīng)濟(jì)性（a）經(jīng)濟(jì)指標(biāo)總的目標(biāo)是工程投資最少，回收年限最短。（b）腐蝕控制的費(fèi)用自然應(yīng)當(dāng)?shù)陀诟g造成的經(jīng)濟(jì)損失，包括直接損失和間接損失，而間接損失往往比直接損失大得多。（c）在實(shí)際選材工作中，材料來(lái)源和交貨時(shí)間起著重要的作用?！?-2合理的防腐設(shè)計(jì)“腐蝕是從繪圖板開(kāi)始的”

設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容有防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、防腐機(jī)械加工設(shè)計(jì)、合理的工藝設(shè)計(jì)。1、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡量簡(jiǎn)單并合理（2）便于制造、維修或局部更換（3）消除滯流液、沉積物引起的腐蝕（4）防止不利的連接、接觸方式引起的腐蝕（5）避免冷凝液引起的腐蝕(露點(diǎn)腐蝕)（6）避免環(huán)境差異引起的腐蝕（7）避免應(yīng)力以降低應(yīng)力腐蝕破裂的傾向（8）避免腐蝕介質(zhì)流動(dòng)引起的腐蝕2、提高機(jī)械加工水平（1）焊接的影響（2）鑄造的影響缺陷（3）冷熱加工殘余應(yīng)力（4）表面處理鍍層質(zhì)量3、合理的工藝設(shè)計(jì)（1）除去氣體中的水分以降低腐蝕性（2）高溫度使氣體中水分蒸發(fā)或不能冷凝，以降低腐蝕（3）去除對(duì)腐蝕有害的成分降低腐蝕（4）改進(jìn)工藝流程防止腐蝕（5）工藝設(shè)計(jì)改進(jìn)與設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)改井相結(jié)合以降低腐蝕（6）嚴(yán)格工藝操作、設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)以免腐蝕事故的發(fā)生§15-3電化學(xué)保護(hù)1、陰極保護(hù)（1）概述金屬—電解質(zhì)溶解腐蝕體系受到陰極極化時(shí)，電位負(fù)移，金屬陽(yáng)極氧化反應(yīng)過(guò)電位ηa

減小，反應(yīng)速度減小，因而金屬腐蝕速度減小，稱(chēng)為陰極保護(hù)效應(yīng)。利用陰極保護(hù)效應(yīng)減輕金屬設(shè)備腐蝕的防護(hù)方法叫做陰極保護(hù)。（2）基本原理（a）熱力學(xué)原理電位-pH圖2。01。61。20。80。40-0。4-0。8-1。2-1。6-20246810121416PH穩(wěn)定Zn腐蝕Zn2+鈍態(tài)Zn（oH）2ZnO22-ZnO2abb（b）動(dòng)力學(xué)原理（c）保護(hù)參數(shù)最小保護(hù)電位Epr：陰極保護(hù)中所取的極化電位。顯然，要使金屬的腐蝕速度降低到零，達(dá)到“完全保護(hù)”(即保護(hù)度η=100%)，必須取陽(yáng)極反應(yīng)平衡電位作為保護(hù)電位，即取Epr=Eea最小保護(hù)電流密度ipr：與所取最小保護(hù)電位對(duì)應(yīng)的外加極化電流密度叫做保護(hù)電流密度。（3）兩種陰極保護(hù)方法的比較外加電流陰極保護(hù)所需保護(hù)電流是由直流電源(如蓄電池、直流發(fā)電機(jī)、整流器等)提供的；而犧牲陽(yáng)極保護(hù)中所需保護(hù)電流是由犧牲陽(yáng)極的溶解所提供的。犧牲陽(yáng)極材料都是活潑的有色金屬，常用的有鋅、鋁、鎂。為了有效地發(fā)揮保護(hù)作用，犧牲陽(yáng)極的電位要足夠負(fù)，陽(yáng)極極化率要小，特別是表面不能生成保護(hù)性的腐蝕產(chǎn)物膜，陽(yáng)極溶解要均勻。(4)應(yīng)用范圍（1）從理論上來(lái)講，任何連續(xù)的電解質(zhì)體系都可以。（2）工程上要求保護(hù)電流密度比較小，在經(jīng)濟(jì)上才合算。（3）設(shè)備形狀不太復(fù)雜，避免遮蔽現(xiàn)象。（4）常用金屬材料都可以采用陰極保護(hù)，但要防止過(guò)保護(hù)；（5）陰極保護(hù)對(duì)于縫隙腐蝕、磨損腐蝕、應(yīng)力腐蝕破裂、腐蝕疲勞以及黃銅脫鋅等特殊腐蝕的防止也有很好的效果；（6）陰極保護(hù)與涂料聯(lián)合被公認(rèn)為是最經(jīng)濟(jì)有效的防護(hù)方法。2、陽(yáng)極保護(hù)（1）概念與發(fā)展概念：將被保護(hù)設(shè)備與電源的正極相連，在一定的電解質(zhì)中對(duì)金屬進(jìn)行陽(yáng)極極化至一定的電位，金屬建立起并維持鈍態(tài)，使金屬的腐蝕速率顯著降低的方法，稱(chēng)為陽(yáng)極保護(hù)。發(fā)展：1954年提出，1958年正式應(yīng)用。2.原理2。01。61。20。80。40-0。4-0。8-1。2-1。6-20246810121416PHFe3+腐蝕Fe2O3鈍態(tài)Fe3O4腐蝕HFeO2-穩(wěn)定FebaFe2+3.陽(yáng)極保護(hù)的主要參數(shù)致鈍電流密度i致鈍維鈍電流密度i維鈍維鈍區(qū)電位范圍?最佳保護(hù)電位

EE鈍化E初鈍

i維

i致

i能夠進(jìn)行陽(yáng)極保護(hù)的腐蝕體系的陽(yáng)極極化曲線及保護(hù)參數(shù)4.陽(yáng)極保護(hù)和陰極保護(hù)的比較（1）應(yīng)用范圍：介質(zhì)要求（2）電源的要求：電流容量（3）保護(hù)效果（4）電位偏離的危害（5）輔助電極的差異§8-4介質(zhì)處理

1、除去腐蝕性成分（1）除去介質(zhì)的有害成分熱力除氧加藥除氧（2）調(diào)節(jié)介質(zhì)的pH值加氨加胺（3）降低氣體介質(zhì)中的水分干燥劑冷凝加熱①.相關(guān)概念定義：在腐蝕環(huán)境中以適當(dāng)濃度和形式(一般是很少的量)添加某種物質(zhì)，能使金屬的腐蝕速度大大降低，這種物質(zhì)就叫緩蝕劑(即腐蝕抑制劑)。緩蝕效率：（4）添加緩蝕劑按照緩蝕劑所形成的保護(hù)膜分氧化膜型(緩蝕劑與金屬反應(yīng)生成氧化物膜)

沉淀膜型(緩蝕劑與溶液中某些物質(zhì)反應(yīng)生成沉淀膜)

吸附膜型(緩蝕劑吸附在金屬表面形成保護(hù)膜)

②緩蝕劑的分類(lèi)按照溶解性分類(lèi)油溶性緩蝕劑水溶性緩蝕劑§8-5金屬表面覆蓋層1、概念

表面覆蓋層就是使用其他的金屬或非金屬覆蓋在基底金屬表面上，將基底金屬／介質(zhì)界面取代為覆蓋層／介質(zhì)界面，從而提高基底金屬使用壽命的方法。

2、保護(hù)特點(diǎn)覆蓋層的保護(hù)效果和使用壽命取決于四個(gè)方面的因素：●●覆層材料在使用環(huán)境中的耐蝕性，覆層與基體金屬的結(jié)合力強(qiáng)度●●良好的塑性和耐磨性等物理機(jī)械性能?！瘛窀采w完整，孔隙和缺陷少?！瘛窀矊拥木哂幸欢ê穸群途鶆蛐?/p>

。3、覆蓋層類(lèi)型與制備方法

非金屬覆蓋層：涂層、襯里金屬覆蓋層：電鍍、噴涂、化學(xué)鍍、擴(kuò)散滲透法、氧化等

電化學(xué)腐蝕動(dòng)力學(xué)掌握極化定義、極化類(lèi)型、極化原因以及極化曲線的構(gòu)成，極化圖的應(yīng)用。理解電極反應(yīng)速度和活化極化控制的腐蝕體系的極化公式推導(dǎo)，電化學(xué)腐蝕過(guò)程的控制因素，實(shí)測(cè)極化曲線與理想極化曲線的區(qū)別與聯(lián)系。了解極化曲線的測(cè)量方法。問(wèn)題（1）是否所有熱力學(xué)上可能發(fā)生的腐蝕反應(yīng)都必須采用控制措施，或者在選材上給予否定？（2）是否ΔG越負(fù)（或金屬電極電位越負(fù)），腐蝕速率就越大？§3-1雙電層離子雙電層吸附雙電層雙電層是平板電容器，是產(chǎn)生相間電位差的原因！§3-2

腐蝕速度與極化作用腐蝕速率由于在任意時(shí)刻單位面積上金屬溶解失去的質(zhì)量與該時(shí)刻通過(guò)腐蝕電池的電流密度遵守法拉第定律，因此電化學(xué)腐蝕速率可以用流過(guò)腐蝕電池的電流密度表示。2.極化現(xiàn)象Zn開(kāi)路電位為-0.83V，Cu開(kāi)路電位為+0.05V，外電路電阻R外＝150

，內(nèi)電路電阻R內(nèi)＝100

。當(dāng)電路處于開(kāi)路狀態(tài)時(shí)，R外

，故I0=0。接通外電路后，觀測(cè)電流的變化。接通外電路的瞬間，可觀察到很大的起始電流（3.5mA）。很快降低到0.15mA。電極極化：陽(yáng)極極化：當(dāng)通過(guò)電流時(shí)，電位向正的方向移動(dòng)的現(xiàn)象。陰極極化：當(dāng)通過(guò)電流時(shí)，電位向負(fù)的方向移動(dòng)的現(xiàn)象。陽(yáng)極極化陰極極化3.極化曲線（1）定義：電極電位與極化電流（密度）之間的關(guān)系的曲線。（2）構(gòu)成：電位與電流（密度）坐標(biāo)、陽(yáng)極與陰極極化曲線。（3）相關(guān)參數(shù)（a）平衡電極電位：陰陽(yáng)極起始電位。（b）極化值：極化電流下的電位與起始電位的差值。（c）極化率：極化曲線上某點(diǎn)的斜率。Ea0Ek0-Ei4.極化的原因和類(lèi)型（1）電極反應(yīng)的基本步驟液相傳質(zhì)步驟——電子轉(zhuǎn)移步驟——液相傳質(zhì)步驟（新相生成）。

串聯(lián)步驟。（2）控制步驟電極反應(yīng)過(guò)程中，在一系列互相連續(xù)的步驟里，阻力最大、決定整個(gè)電極反應(yīng)過(guò)程速度的最慢的步驟稱(chēng)為電極反應(yīng)過(guò)程的速度控制步驟。（3）極化的原因與分類(lèi)液相傳質(zhì)步驟最慢電化學(xué)極化電子轉(zhuǎn)移步驟最慢濃度極化電阻極化：當(dāng)腐蝕過(guò)程中金屬表面生成或原有一層氧化物膜時(shí)，電流在膜中產(chǎn)生很大的電壓降，從而使電位顯著升高，由此引起的極化稱(chēng)為電阻極化。電化學(xué)極化陽(yáng)極極化濃度極化電阻極化陰極極化極化發(fā)生的區(qū)域分類(lèi)極化產(chǎn)生的原因分類(lèi)陽(yáng)極極化：（1）陽(yáng)極溶解過(guò)程中，由于電子從陽(yáng)極流向陰極的速率大于金屬離子放電離開(kāi)晶格進(jìn)入溶液的速率，因此陽(yáng)極的正電荷將隨著時(shí)間發(fā)生積累，使電極電位向正方向移動(dòng)，發(fā)生電化學(xué)陽(yáng)極極化。（2）陽(yáng)極溶解的金屬離子會(huì)在陽(yáng)極表面的液層和溶液本體間建立濃度梯度，產(chǎn)生擴(kuò)散。如果擴(kuò)散速率小于金屬的溶解速率，陽(yáng)極附近金屬離子的濃度會(huì)升高，導(dǎo)致電極電位升高，產(chǎn)生濃度陽(yáng)極極化。（3）當(dāng)腐蝕過(guò)程中金屬表面生成或原有一層氧化物膜時(shí)，電流在膜中產(chǎn)生很大的電壓降．從而使電位顯著升高，由此引起的極化稱(chēng)為電阻極化。陰極極化：（1）由于電子進(jìn)入陰極的速率大于陰極電化學(xué)反應(yīng)放電的速率，因此電子在陰極發(fā)生積累，結(jié)果使陰極的電極電位降低，發(fā)生電化學(xué)陰極極化。（2）如果陰極反應(yīng)的反應(yīng)物或產(chǎn)物的擴(kuò)散速率小于陰極放電速率，則反應(yīng)物和產(chǎn)物分別在陰極附近的液層中濃度降低和升高，阻礙陰極反應(yīng)的進(jìn)—步進(jìn)行．造成陰極電極電位向負(fù)方向移動(dòng)．產(chǎn)生濃度陰極極化?！?-3電化學(xué)極化電化學(xué)極化的本質(zhì)：陰極反應(yīng)或陽(yáng)極反應(yīng)所需的活化能較高造成電化學(xué)步驟緩慢。故又稱(chēng)為活化極化。動(dòng)力學(xué)公式推導(dǎo)的前提：濃度極化可以忽略。1.電位變化對(duì)電極反應(yīng)活化能的影響電極反應(yīng):O+neR是在電極界面上進(jìn)行的，因?yàn)殡姌O反應(yīng)中帶粒子要穿越界面雙電層，故反應(yīng)活化能中應(yīng)包括克服電場(chǎng)力所做的功。單一電極反應(yīng)的陽(yáng)極反應(yīng)活化能變?yōu)椋簡(jiǎn)我浑姌O反應(yīng)的陰極反應(yīng)活化能變?yōu)椋弘姌O電位為時(shí)的活化能電極電位為時(shí)的活化能(1-

)和

分別是電位對(duì)氧化方向和還原方向反應(yīng)活化能影響的分?jǐn)?shù)，稱(chēng)為傳遞系數(shù)或?qū)ΨQ(chēng)系數(shù)。

一般在0.3~0.7之間，大多數(shù)情況下接近于0.5.2.電極電位對(duì)反應(yīng)速度的影響聯(lián)合阿倫尼烏斯公式和法拉第定律可以推導(dǎo)出：

單一電極反應(yīng)的陽(yáng)極電流密度單一電極反應(yīng)的陰極電流密度凈電流密度為：§3-4濃度極化假設(shè)：電化學(xué)步驟和其它化學(xué)轉(zhuǎn)化步驟沒(méi)有任何困難，電極反應(yīng)速度僅由液相傳質(zhì)步驟決定。

對(duì)流：電極表面靜止層，忽略

液相傳質(zhì)方式

電遷移：局外電解質(zhì)遷移量更大，忽略

非離子，如氧氣，忽略

擴(kuò)散：靜止層主要傳質(zhì)方式O2擴(kuò)散層界面溶液金屬微陰極氧向微陰極擴(kuò)散途徑示意圖濃度極化最典型的例子就是氧參與的陰極過(guò)程陰極電流密度陰極極限電流密度1.濃度極化公式產(chǎn)物不溶的陰極極化曲線產(chǎn)物可溶的陰極極化曲線2.濃度極化對(duì)電化學(xué)極化的影響當(dāng)擴(kuò)散與電子轉(zhuǎn)移都是控制步驟時(shí)：很小很大1、腐蝕體系（1）腐蝕電池產(chǎn)生的原因（2）腐蝕中陰極和陽(yáng)極相互極化（3）穩(wěn)定的腐蝕體系是共軛體系§3－5金屬腐蝕電極及其極化行為電化學(xué)極化下濃度極化下電阻極化下

極化曲線極化曲線極化曲線多種陰極去極化反應(yīng)的腐蝕行為

例如金屬M(fèi)在含氧化劑Fe3+的酸溶液中發(fā)生腐蝕。

陽(yáng)極：陰極：2、腐蝕電位的影響因素EeaEek-ElgiEeaEek-Elgiia0ia0ik0ik0EcEc2、腐蝕電流的因素（1）陽(yáng)極反應(yīng)和陰極反應(yīng)的交換電流密度越大，腐蝕電流越大。（2）陰極反應(yīng)和陽(yáng)極反應(yīng)的Tafel斜率越小，腐蝕速率越大。（3）陰極和陽(yáng)極的平衡電位之差越大，腐蝕速率越大。（1）微觀腐蝕電池

（a）由于金屬表面化學(xué)成分的不均勻性而產(chǎn)生的微電池；（b）由于金屬組織不均勻性而產(chǎn)生的微電池；（c）由于金屬物理狀態(tài)的不均勻性而產(chǎn)生的微電池（d）由于金屬表面膜不完整而產(chǎn)生的微電池3、腐蝕電池及其作用(2)宏觀腐蝕電池（a）異金屬接觸電池不同的金屬浸于不同的電解質(zhì)溶液中，當(dāng)電解液連通且兩金屬短路時(shí)，即構(gòu)成宏觀腐蝕電池；不同的金屬在同一電解液中相接觸，即構(gòu)成電偶電池。（b）濃差電池

同一種金屬浸入不同濃度的電解液中，或者雖在同一電解液中但局部濃度不同，都可形成濃差腐蝕電池。濃差腐蝕電池可分為金屬離子濃差電池和差異充氣電池或氧濃差電池。（c）溫差腐蝕電池

浸入電解質(zhì)溶液中的金屬各部分，由于溫度不同，可形成溫差電池。形成腐蝕電池的原因金屬方面環(huán)境方面

成分不均勻金屬離子濃度差異

組織結(jié)構(gòu)不均勻氧含量的差異表面狀態(tài)不均勻溫度差異應(yīng)力和形變不均勻熱處理差異§3-6實(shí)測(cè)極化曲線與理想極化曲線1、極化曲線測(cè)試極化曲線的測(cè)量方法：

恒電位法恒電流法實(shí)測(cè)理想EeaEek-EEc2、實(shí)測(cè)極化曲線與理想極化曲線的關(guān)系§3-8腐蝕極化圖的應(yīng)用

為討論問(wèn)題簡(jiǎn)化起見(jiàn)，將理想極化圖中的陰極和陽(yáng)極極化曲線看成直線，得到簡(jiǎn)化極化圖，即Evans圖。

1.分析控制因素

腐蝕原電池的阻力可以歸結(jié)為三種：陰極過(guò)程阻力、陽(yáng)極過(guò)程阻力和電路中的歐姆降。陽(yáng)極控制陰極控制混合控制歐姆控制2.分析腐蝕速率的影響因素?實(shí)測(cè)極化曲線的應(yīng)用1.腐蝕機(jī)理判斷2.控制因素判斷3.腐蝕速率的推測(cè)塔菲爾直線外推法

常見(jiàn)的兩類(lèi)去極化腐蝕陰極去極化劑的類(lèi)型類(lèi)型：（1）陽(yáng)離子（2）陰離子（3）中性分子（4）不溶產(chǎn)物（5）有機(jī)物§4-1氫去極化腐蝕1.析氫反應(yīng)及其步驟酸性環(huán)境：H2O++2e→H2+2H2O中性和堿性環(huán)境：2H2O+2e→H2+2OH-H3O+→H++H2OH++e→HadsHads+Hads→H2Hads+H++e→H2H2O→H++OH-H++e→HadsHads+Hads→H2Hads+H++e→H22.析氫腐蝕發(fā)生的條件與動(dòng)力學(xué)（1）必要條件思考：必要條件是什么？EHM直線段：析氫反應(yīng)滿(mǎn)足塔菲爾電化學(xué)極化方程式，即（2）腐蝕動(dòng)力學(xué)陰極極化曲線：根據(jù)a值大小可將金屬材料按析氫過(guò)電位大小分成三類(lèi)：

1）高氫過(guò)電位金屬：

a=1.0～1.5V，如Pb、Cd、Hg、Tl、Zn、Be、Sn等；

2）中氫過(guò)電位金屬：

a=0.5～0.7V，如Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Ti等；

3）低氫過(guò)電位金屬：

a=0.1～0.3V，如Pt、Pd、Au、W等；氫過(guò)電位電極材料種類(lèi)表面狀態(tài)：粗糙溶液的pH值和成分：酸堿性、活性物質(zhì)溫度：升溫影響因素3.腐蝕的特點(diǎn)與影響因素（1）陰極反應(yīng)的濃度極化較小，一般可以忽略?；罨瘶O化（2）與溶液pH關(guān)系很大。（3）在酸性溶液中沒(méi)有其它氧化還原電位較正的去極化劑（如氧、氧化性物質(zhì)）存在時(shí)，金屬腐蝕過(guò)程屬于典型的析氫腐蝕。（4）金屬在酸中的析氫腐蝕通常是一種宏觀均勻的腐蝕現(xiàn)象。（5）與金屬材料的種類(lèi)及表面狀態(tài)有關(guān)。（6）與陰極面積有關(guān)。（7）與溫度有關(guān)?！?-2氧去極化腐蝕條件：（1）溶液中必須有氧存在；（2）陽(yáng)極金屬電位必須低于氧的離子化電位，即

Ee,a<Ee,M發(fā)生吸氧腐蝕的體系：所有負(fù)電性金屬在含溶解氧的水溶液中都能發(fā)生。某些正電性金屬(如Cu)在含溶解氧的酸性和中性溶液中能發(fā)生吸氧腐蝕。1、吸氧腐蝕的條件與過(guò)程2、氧電化學(xué)反應(yīng)機(jī)理與動(dòng)力學(xué)（1）在中性和堿性溶液中，氧的總還原反應(yīng)為：

O2+2H2O+4e→4OH-具體可能由以下一系列步驟組成：

O2+e→O2-O2-+H2O+e→+OH-

（2）在酸性溶液中，氧的總反應(yīng)為：

O2+4H++4e→2H2O具體可能分成以下幾個(gè)基本反應(yīng)步驟：

O2+e→O2-O2-+H+→HO2HO2+e→HO2-HO2-+H+→H2O2H2O2+H++e→H2O+HOHO+H++e→H2O反應(yīng)機(jī)理

Ee(O2/H2O)氧分子還原反應(yīng)的極化曲線

Ee(H+/H2)氫離子還原反應(yīng)的活化極化曲線

id氧的極限擴(kuò)散電流密度Ee(O2/H2O)PBCFSQGMNid

Ee（H+/H2）（根據(jù)TOMAWOB）包括氧分子和氫離子還原反應(yīng)的總陰極極化曲線i極化曲線

3、氧去極化腐蝕的特征與影響因素（1）濃度極化突出

3、氧去極化腐蝕的特征與影響因素（2）溶解氧濃度的影響（3）鹽濃度的影響

（4）溶液流速的影響（5）溫度的影響

金屬的鈍化§5-1鈍化作用

1.鈍化現(xiàn)象鐵在硝酸中：20406080Wt/%v/g.m-2h-1“異?！鼻闆r10000這種“異常”現(xiàn)象后來(lái)被稱(chēng)之為鈍化現(xiàn)象。鈍化（Passivation）：由于某種原因，金屬突然失去原有的活性溶解狀態(tài)，電極電位正向移動(dòng)，而使腐蝕速率急劇減小的現(xiàn)象。鈍態(tài)（PassiveState）：金屬鈍化后所處的狀態(tài)。鈍性（Passivity）：鈍態(tài)金屬所具有的性質(zhì)。2.鈍化的類(lèi)型與特征

（1）鈍化的類(lèi)型（a）化學(xué)鈍化(Chemicalpassiviation)：金屬與鈍化劑作用產(chǎn)生的鈍化現(xiàn)象。（b）電化學(xué)鈍化(Electrochemicalpassiviation)：金屬在外加陽(yáng)極電流下產(chǎn)生的鈍化現(xiàn)象。鐵在10%硫酸中的陽(yáng)極極化曲線

(根據(jù)R.Olivier)B-2500+250+500+750+1000+1250+1500+1750+2000電位(mv)|１｜２｜３｜４｜５｜800600

400200電流密度i(mA/cm2)(由a~d,電位增加速度減小)ACDE(2)鈍化的特征（a）鈍態(tài)金屬的腐蝕速率很低，但并沒(méi)有停止。（b）鈍化可以在介質(zhì)的一定范圍內(nèi)維持。（c）金屬變?yōu)殁g態(tài)時(shí)，電極電位朝正的方向移動(dòng)。（d）鈍化只是金屬表面性質(zhì)而非整體性質(zhì)的改變。（e）鈍化后的金屬離開(kāi)鈍化環(huán)境后一段時(shí)間仍能保持較低的腐蝕速率。

3.鈍化理解的誤區(qū)（1）電位朝正的方向的移動(dòng)鈍性的增加；（2）腐蝕速率降低鈍化;（3）阻化劑鈍化劑.4.鈍化的特性曲線

（1）腐蝕基本規(guī)律與特性參數(shù)致鈍電流密度鈍化電流密度致鈍電位鈍化電位維鈍電流密度初始穩(wěn)定鈍化電位過(guò)鈍化電位過(guò)鈍化區(qū)穩(wěn)定鈍化區(qū)過(guò)渡區(qū)活性溶解區(qū)EEtpEcpEclgiplgicplgiEDCBAEF擊穿電位孔蝕電位對(duì)鈍化特性參數(shù)提出的要求：（a）ipp

越小越好（b）ip

越小越好（c）Epp

越小越好（d）維鈍區(qū)間越寬越好（2）反應(yīng)機(jī)理（a）AB區(qū)（b）BC區(qū)（c）CD區(qū)（d）DE區(qū)M+mH2O→Mn+·mH2O+ne3M+4H2O→M3O4+8H++8e2M+3H2O→M2O3+6H++6e5.鈍化建立的極化圖解分析1234i維鈍1——弱氧化劑2——較弱氧化劑3——中等強(qiáng)度氧化劑4——強(qiáng)氧化劑EEEEEE§5-3鈍化理論

成相膜理論鈍化是相當(dāng)復(fù)雜的暫態(tài)過(guò)程吸附膜理論1.成相膜理論理論：認(rèn)為金屬鈍態(tài)是由于金屬和介質(zhì)作用時(shí)在金屬表面上生成一種非常薄的、致密的、覆蓋性良好的保護(hù)膜，這種保護(hù)膜作為一個(gè)獨(dú)立相存在，并把金屬與溶液機(jī)械地隔開(kāi)，使金屬的溶解速度大大降低，亦即使金屬轉(zhuǎn)變?yōu)殁g態(tài)。

2.吸附理論理論：金屬表面(或部分表面)上形成了氧或含氧粒子的吸附層，使金屬表面的化學(xué)結(jié)合力飽和，陽(yáng)極反應(yīng)活化能增大，因而金屬溶解速度降低。即吸附理論強(qiáng)調(diào)了鈍化是金屬反應(yīng)能力降低造成的，而不是膜的機(jī)械隔離。

兩種理論的比較

兩種理論各有優(yōu)點(diǎn)，都能解釋許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)，但不能解釋所有的實(shí)驗(yàn)事實(shí)。兩種理論的差異涉及到鈍化的定義和成相膜，吸附膜的定義，許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)與所用體系、實(shí)驗(yàn)方法、試驗(yàn)條件有關(guān)。盡管成相膜理論和吸附理論對(duì)金屬鈍化原因的看法不同，但有兩點(diǎn)是很重要的:*已鈍化的金屬表面確實(shí)存在成相的固體產(chǎn)物膜，多數(shù)是氧化物膜。*氧原子在金屬表面的吸附可能是鈍化過(guò)程的第一步驟?！?-5過(guò)鈍化與鈍化破壞引起的腐蝕1.過(guò)鈍化阿基莫夫等人的研究結(jié)垢表明，普通鋼和合金鋼鈍態(tài)的增強(qiáng)是以一定的氧化劑最大濃度為限。倘若氧化劑的濃度超出了最適合的數(shù)值時(shí)，金屬上的鈍化膜就會(huì)失去自己的保護(hù)性，并使金屬轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨癄顟B(tài)。2.二次鈍化在陽(yáng)極極化到過(guò)鈍化區(qū)后，如果繼續(xù)升高電位，某些體系(如含Cr量18～30%的不銹鋼在10%硫酸中)會(huì)出現(xiàn)電流再次減小的現(xiàn)象，稱(chēng)為二次鈍化。-φi3.活性氯離子對(duì)鈍態(tài)的破壞作用

成相膜理論的解釋是：Cl-離子穿過(guò)膜內(nèi)極小的孔隙，與鈍化膜中金屬離子相互作用生成可溶性化合物。吸附膜理論解釋是：Cl-的破壞作用是由于Cl-具有很強(qiáng)的吸附能力，它們發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)吸附，排擠掉金屬表面上吸附的氧和其他含氧粒子。

（1）合金成分(a)金屬的鈍化趨勢(shì)鈦、鋁、鉻、鉬、鐵、錳、鋅、鉛、銅?！?-6影響鈍化的因素（b）加入自鈍化能力強(qiáng)的元素是提高金屬耐蝕性的方法0.10.050.251.5重鉻酸鉀濃度：g/L硝酸濃度增加發(fā)煙硝酸（2）介質(zhì)的成分與濃度（3）外加陽(yáng)極電流密度i>i致鈍（4）離子的影響（a）陽(yáng)離子一般的陽(yáng)離子不會(huì)對(duì)鈍化產(chǎn)生影響，但Fe3+、Cu2+等氧化性陽(yáng)離子會(huì)促進(jìn)鈍化。（b）陰離子氧化性較強(qiáng)的陰離子會(huì)促進(jìn)鈍化，如重鉻酸根、高錳酸根等，但鹵素離子會(huì)破壞鈍化。（5）溶液pH值中性介質(zhì)易鈍化，酸性溶液鈍化較困難，某些金屬在堿性溶液中生成易溶的酸性物質(zhì)，這種情況下也難鈍化腐蝕鈍態(tài)腐蝕（5）溫度和攪拌攪拌通過(guò)消除濃度極化使鈍化變緩；但是有氧時(shí)可能促進(jìn)鈍化。溫度升高通過(guò)提高鈍化的臨界電流密度而使鈍化變得困難緩。

金屬的腐蝕形態(tài)§6.1全面腐蝕與局部腐蝕工程案例§6-2電偶腐蝕（Galvaniccorrosion）1.電偶腐蝕現(xiàn)象及概念（1）現(xiàn)象示意圖（2）概念異種金屬在同一介質(zhì)中接觸，由于腐蝕電位不相等有電偶電流流動(dòng)，使電位較低的金屬溶解速度增加，造成接觸處的電位較低的金屬溶解速度增大而發(fā)生的局部腐蝕的現(xiàn)象。

（3）發(fā)生電偶腐蝕的幾種情況（a）異金屬(包括導(dǎo)電的非金屬材料，如石墨)部件的組合。（b）金屬鍍層。（c）金屬表面的導(dǎo)電性非金屬膜。（d）氣流或液流帶來(lái)的異金屬沉積，也會(huì)導(dǎo)致電偶腐蝕問(wèn)題。

(4)電偶序

將金屬材料在特定的電解質(zhì)溶液中實(shí)測(cè)的腐蝕（穩(wěn)定）電位值按高低（或大?。┡帕谐杀淼男问健ｋ娕夹虮砼c電動(dòng)（次）序表的區(qū)別？

一些工業(yè)金屬和合金在25℃流動(dòng)海水中的電偶序2.電偶腐蝕的原理金屬M(fèi)表面上:氧化反應(yīng)為M→M2++2e

還原反應(yīng)為2H++2e→H2↑金屬N表面上:氧化反應(yīng)為N→N2++2e

還原反應(yīng)為2H++2e→H2↑電偶腐蝕極化圖3.電偶腐蝕的影響因素

（1）腐蝕電位差

表示電偶腐蝕的傾向。兩種金屬在使用環(huán)境中的腐蝕電位相差愈大，組成電偶對(duì)時(shí)陽(yáng)極金屬受到加速腐蝕破壞的可能性愈大。（2）極化作用由電偶腐蝕的控制因素考慮極化率的大小對(duì)電偶腐蝕的貢獻(xiàn)。（5）介質(zhì)的導(dǎo)電率

（4）溶液的電阻（3）陰、陽(yáng)極面積比的影響？4.電偶腐蝕的控制（1）在設(shè)計(jì)時(shí)盡可能選用電位差小的金屬材料相接觸。（2）設(shè)計(jì)中應(yīng)避免出現(xiàn)大陰極小陽(yáng)極面積比的不合理結(jié)構(gòu)。（3）在接觸金屬之間進(jìn)行電絕緣處理，如放置絕緣襯墊(纖維紙板、硬橡膠、夾布膠木、膠粘絕緣帶等)或涂絕緣膠。（4）設(shè)計(jì)時(shí)盡可能使處于陽(yáng)極狀態(tài)的部件易于更換或加大其尺寸以延長(zhǎng)壽命。（5）與涂層和表面處理聯(lián)合使用。（6）電化學(xué)保護(hù)。為什么會(huì)發(fā)生這種局部腐蝕？工程案例§6-3小孔腐蝕（pitting）1點(diǎn)腐蝕的特征及產(chǎn)生條件

定義：金屬材料在某些環(huán)境介質(zhì)中，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后，大部分表面不發(fā)生腐蝕或腐蝕很輕微，但在表面上個(gè)別點(diǎn)或微小區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)孔穴或麻點(diǎn)，且隨著時(shí)間的推移，蝕孔不斷向縱深方向發(fā)展，形成小孔狀腐蝕坑，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“點(diǎn)腐蝕”，簡(jiǎn)稱(chēng)“點(diǎn)蝕”（Pitting）。由于蝕點(diǎn)最終發(fā)展成腐蝕孔洞，因此，又稱(chēng)為“小孔腐蝕”或“孔蝕”。孔蝕的破壞特征：破壞高度集中；蝕孔的分布不均勻；蝕孔通常沿重力方向發(fā)展；蝕孔口很小，而且往往覆蓋有固體沉積物，因此不易發(fā)現(xiàn)；孔蝕發(fā)生有或長(zhǎng)或短的孕育期(或誘導(dǎo)期)。產(chǎn)生條件：①點(diǎn)蝕常發(fā)生在易鈍化金屬材料或陰極性鍍層或具有保護(hù)性產(chǎn)物膜的金屬表面。②金屬點(diǎn)腐蝕的產(chǎn)生需要在某一臨界電位以上，該電位稱(chēng)作“點(diǎn)蝕電位”或擊穿電位。③溶液中要有一定的介質(zhì)，特別是鹵素離子。2點(diǎn)蝕的機(jī)理（1）蝕核的萌生（形核）Fe2+Ｆｅｃｌ２ＨｃｌＨ２Ｓ間或有ＦｅCｌ２．４Ｈ２Ｏ結(jié)晶含Ｈ２Ｓ的酸性氯化物溶液ＭｎＳ＋２Ｈ＋

Ｍｎ２＋＋Ｈ２ＳｅＣｌ－Ｃｌ－ｅＦｅ

Ｆｅ２＋＋２ｅＦｅ２＋＋Ｈ２Ｏ

ＦｅＯＨ＋＋Ｈ＋２Ｈ＋＋２ｅ

Ｈ２ｅ多孔銹層Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ＋４ｅ

４０Ｈ-－

Ｏ２

Ｏ２中性充氣氯化鈉溶液

Ｏ２

Ｏ２

Ｏ２

Ｏ２

Ｏ２

Ｏ２因氫而將銹層沖破Ｈ２

Ｏ２

Ｏ２ＯＨ＋Ｈ２Ｏ＋Ｆｅ３Ｏ４←３ＦｅＯＯＨ＋ｅ起源于硫化物夾雜的碳鋼孔蝕機(jī)理示意圖（2）蝕核長(zhǎng)大3.孔蝕的影響因素

冶金因素能夠鈍化的金屬容易發(fā)生孔蝕，故不銹鋼比碳鋼對(duì)孔蝕的敏感性高。金屬鈍態(tài)愈穩(wěn)定，抗孔蝕性能愈好?？孜g最容易發(fā)生在鈍態(tài)不穩(wěn)定的金屬表面。對(duì)不銹鋼，Cr、Mo和Ni有利于提高抗孔蝕能力。

(2)環(huán)境

（a）活性離子類(lèi)型活性離子能破壞鈍化膜，引發(fā)孔蝕。（b）活性離子濃度一般認(rèn)為，金屬發(fā)生孔蝕需要Cl-

濃度達(dá)到某個(gè)最低值(臨界氯離子濃度)。這個(gè)臨界氯離子濃度可以作為比較金屬材料耐蝕性能的一個(gè)指標(biāo)，臨界氯離子濃度高，金屬耐孔蝕性能好。（c）其它陰離子緩蝕性陰離子可以抑制孔蝕的發(fā)生。

（d）pH值

在較寬的pH值范圍內(nèi)，孔蝕電位Eb與溶液pH值關(guān)系不大。當(dāng)pH﹥10，隨pH值升高，孔蝕電位增大，即在堿性溶液中，金屬孔蝕傾向較小。（e）溫度溫度升高，金屬的孔蝕傾向增大。當(dāng)溫度低于某個(gè)溫度，金屬不會(huì)發(fā)生孔蝕。這個(gè)溫度稱(chēng)為臨界孔蝕溫度(CPT)

，CPT愈高，則金屬耐孔蝕性能愈好。

（f）流動(dòng)狀態(tài)

在流動(dòng)介質(zhì)中金屬不容易發(fā)生孔蝕，而在停滯液體中容易發(fā)生，這是因?yàn)榻橘|(zhì)流動(dòng)有利于消除溶液的不均勻性，所以輸送海水的不銹鋼泵在停運(yùn)期間應(yīng)將泵內(nèi)海水排盡。

4.點(diǎn)蝕控制措施（1）合理選擇耐蝕材料（2）降低環(huán)境的侵蝕性:

降低環(huán)境中的Cl-、Br-等侵蝕性陰離子濃度

（3）電化學(xué)保護(hù):電位降低到保護(hù)電位

（4）表面處理和改善熱處理制度（5）使用緩蝕劑。

工程案例腐蝕§6-4縫隙腐蝕1.縫隙腐蝕特征與產(chǎn)生條件（1）現(xiàn)象（2）定義金屬材料表面由于狹縫或間隙的存在，腐蝕介質(zhì)的擴(kuò)散受到了很大的限制，由此導(dǎo)致狹縫內(nèi)金屬腐蝕加速的現(xiàn)象，稱(chēng)為縫隙腐蝕（CreviceCorrosion）。（3）產(chǎn)生條件與特征造成縫隙腐蝕的縫隙是狹縫，一般認(rèn)為其尺寸在0.025

0.1毫米范圍。幾乎所有金屬和合金。幾乎所有溶液介質(zhì)都可以引起縫隙腐蝕。與孔蝕比，同種材料的縫隙腐蝕更容易發(fā)生。eeeeeeOH-Na+o2OH-OH-o2M(OH)2M+M+M+M+M+M+Cl-M+M+Cl-M+M+M+Cl-Cl-M+Cl-Cl-Na+o2Cl-o2o2OH-金屬在海水中（中性氯化物溶液）縫隙腐蝕2.縫隙腐蝕的機(jī)理600mV陽(yáng)極反應(yīng)：M→Mn＋＋ne陰極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e→4OH－縫內(nèi)水解反應(yīng)：

MCl2＋H2O→M(OH)2↓＋2H＋Cl-3.縫隙腐蝕的影響因素（1）縫隙的幾何因素腐蝕深度敏感性最高（2）金屬材料

幾乎所有的金屬材料都會(huì)發(fā)生縫隙腐蝕，鈍態(tài)的金屬對(duì)縫隙腐蝕最為敏感。（3）環(huán)境幾乎所有溶液中都能發(fā)生縫隙腐蝕，以含溶解氧的中性氯化物溶液最常見(jiàn)。4.縫隙腐蝕與點(diǎn)蝕的比較相同點(diǎn)：發(fā)展階段的機(jī)理基本一致不同處：1）閉塞區(qū)：

2）Cl-：3）難易程度：

4）鈍性：

5）腐蝕形態(tài)：5.縫隙腐蝕的控制措施（1）合理設(shè)計(jì)（2）合理選擇耐蝕性材料（3）采取電化學(xué)保護(hù)措施（4）謹(jǐn)慎采用緩蝕劑?！?-5晶間腐蝕1.晶間腐蝕現(xiàn)象2.晶間腐蝕的概念與實(shí)例（1）定義：晶間腐蝕（IntergranularCorrosion）是金屬在適宜的腐蝕環(huán)境中沿著或緊挨著材料的晶粒間界發(fā)生和發(fā)展的局部腐蝕破壞形態(tài)，晶粒本身腐蝕很輕微。（2）發(fā)生晶間腐蝕的電化學(xué)條件（i）晶粒和晶界區(qū)的組織不同，因而電化學(xué)性質(zhì)存在顯著差異?！獌?nèi)因（ii）晶粒和晶界的差異要在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下才能顯露出來(lái)。

——外因（3）晶間腐蝕實(shí)例（i）不銹鋼的晶間腐蝕不銹鋼的晶間腐蝕常常是在受到不正確的熱處理以后發(fā)生的，使不銹鋼產(chǎn)生晶間腐蝕傾向的熱處理叫做敏化熱處理。奧氏體不銹鋼的敏化熱處理范圍為450

C—850

C。當(dāng)奧氏體不銹鋼在這個(gè)溫度范圍較長(zhǎng)時(shí)間加熱(如焊接)或緩慢冷卻，就產(chǎn)生了晶間腐蝕敏感性。鐵素體不銹鋼的敏化溫度在900

C以上。（ii）鋁合金的剝離腐蝕腐蝕沿與型材表面平行的晶界方向發(fā)展，生成的腐蝕產(chǎn)物AlCl3或Al(OH)3等體積比鋁的體積大，隨著該應(yīng)力的逐漸增大，使已經(jīng)失去與基體之間結(jié)合的晶粒向外鼓起，使合金表面呈層狀撬起或產(chǎn)生剝落。

3.不銹鋼晶間腐蝕理論

（1）貧鉻理論不銹鋼在弱氧化性介質(zhì)中發(fā)生的晶間腐蝕(這是最常見(jiàn)的情況，因?yàn)椴讳P鋼一般都是在這種介質(zhì)中使用)，可以用貧鉻理論解釋。

（2）陽(yáng)極相溶解理論

在強(qiáng)氧化性介質(zhì)(如濃硝酸)中不銹鋼也會(huì)發(fā)生晶間腐蝕，但晶間腐蝕不是發(fā)生在經(jīng)過(guò)敏化處理的不銹鋼上，而是發(fā)生在經(jīng)固溶處理的不銹鋼上。用晶界區(qū)選擇性溶解理論來(lái)解釋。當(dāng)晶界上析出了σ相(FeCr金屬間化合物)，或是有雜質(zhì)(如磷、硅)偏析，在強(qiáng)氧化性介質(zhì)中便會(huì)發(fā)生選擇性溶解，從而造成晶間腐蝕。4.晶間腐蝕的控制（1）降低鋼種有害元素的含量，提高鋼的純凈度。（2）添加少量穩(wěn)定化元素。如添加Ti或Nb。（3）采用合理的熱處理工藝。（4）恰當(dāng)?shù)乜刂凭Я６?，使晶粒合理地?xì)化。（5）采用雙相不銹鋼?！?-6選擇性腐蝕1.概念：合金在腐蝕過(guò)程中，活性較強(qiáng)的組分（某一元素或某一相）優(yōu)先溶解或溶解量大于其在合金中的比例，這種腐蝕類(lèi)型稱(chēng)為成分選擇性腐蝕。2.黃銅脫鋅機(jī)理解釋

（1）鋅的選擇性溶解這種理論認(rèn)為，黃銅表面的鋅原子發(fā)生選擇性溶解，留下空位，稍里面的鋅原子通過(guò)擴(kuò)散到發(fā)生腐蝕的位置，繼續(xù)發(fā)生溶解，結(jié)果留下疏松多孔的銅層。（2）溶解—沉積這種理論認(rèn)為銅和鋅以金屬離子形式一起進(jìn)入溶液，銅離子再發(fā)生還原以純銅的形式沉積出來(lái)(稱(chēng)為回鍍)。

3.黃銅脫鋅影響因素與控制

鋅含量高的黃銅容易發(fā)生脫鋅。錫、砷、銻可以抑制脫鋅。如海軍黃銅含錫1%，砷0.04%，提高了抗脫鋅腐蝕性能。溶液的停滯狀態(tài)，含氯離子，黃銅表面存在多孔水垢或沉積物(易形成縫隙)，都能促進(jìn)脫鋅。溶液的pH值、含氧量可以影響脫鋅的類(lèi)型。組織結(jié)構(gòu)的影響，脫鋁腐蝕嚴(yán)重程度：α相→含鋁少的馬氏體→含鋁高的馬氏體→γ

相。制定合理的熱處理工藝。（1）紅黃銅

Zn%<15%

。（2）黃銅中加入錫、砷、銻等合金化。（3）介質(zhì)處理，脫氧。（4）陰極保護(hù)。影響因素控制措施§6-7應(yīng)力腐蝕破裂1.應(yīng)力腐蝕破裂現(xiàn)象及概念（1）現(xiàn)象（2）概念金屬材料在拉應(yīng)力和特定介質(zhì)的協(xié)同作用下所引起的脆性破裂。

2.產(chǎn)生的條件與特征（1）應(yīng)力性質(zhì)——足夠大的拉應(yīng)力，可以是外加應(yīng)力，或是加工、熱處理、表面處理、磨削、裝配等過(guò)程中引入的殘余應(yīng)力，腐蝕產(chǎn)物的楔入作用而引起的擴(kuò)張應(yīng)力。（2）敏感的材料（3）環(huán)境條件——形成了所謂“SCC的材料―環(huán)境組合”。SCC的材料―環(huán)境組合材料介質(zhì)斷裂形式低碳鋼高強(qiáng)度鋼奧氏體不銹鋼鋁合金鈦與鈦合金鎂和鎂合金銅和銅合金鎳和鎳合金鋯和鋯合金NaOH，CO—CO2—H2O，硝酸及碳酸鹽溶液水介質(zhì)，氯化物，含痕量水的有機(jī)溶劑，HCN溶液沸騰鹽溶液，高溫純水，含Cl-水溶液，合Na+的鹽溶液，連多硫酸，H2S溶液，H2SO4+CuSO4溶液，苛性堿溶液濕空氣，含Cl-的水溶液，高純水，有機(jī)溶劑水溶液，有機(jī)溶劑，熱鹽，發(fā)煙硝酸，N2O4濕空氣，高純水，KCl+K2CrO4溶液含NH4＋溶液或蒸氣，NaNO2，醋酸鈉，酒石酸鉀，甲酸鈉等水溶液高溫水，熱鹽溶液，鹵素化合物，HCl，H2S+CO2+C1，NaOH水溶液(含F(xiàn)eCl3，CuCl2，硝酸，鹵素化合物)，熱鹽溶液，甲醇(含I-，Br-，C1-)，CCl4，CHCl3，鹵素蒸氣晶間/穿晶晶間/解理穿晶/晶間晶間晶間/穿晶晶間/穿晶晶間/穿晶晶間/穿晶晶間/穿晶①孕育期②裂紋擴(kuò)展期③快速斷裂期（5）應(yīng)力腐蝕分三個(gè)階段（6）應(yīng)力腐蝕是低應(yīng)力脆性斷裂①裂紋有穿晶、沿晶和混合型三種。②最后階段出現(xiàn)脆性斷裂特征。（4）應(yīng)力腐蝕破壞的形態(tài)學(xué)特征3.SCC的影響因素（1）力學(xué):類(lèi)型、大小、加載速率。σ

SCC<σ<σb（2）材料（a）材料成分的作用合金較純金屬敏感。（b）組織結(jié)構(gòu)的作用顯微硬度越大，腐蝕敏感性越大。粗晶粒比細(xì)晶粒對(duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂更敏感。（c）敏化處理后SCC敏感性增加。（3）環(huán)境介質(zhì)pH值降低增加SCC敏感性；材料-介質(zhì)組合并不絕對(duì)，只是敏感性更大。4.應(yīng)力腐蝕機(jī)理（1）陽(yáng)極溶解(AD)機(jī)理膜破裂—溶解產(chǎn)生裂紋—斷裂（2）氫脆(HIC)機(jī)理蝕坑—析氫—斷裂溶液靜態(tài)金屬陽(yáng)極區(qū)（穩(wěn)定陽(yáng)極）AAA*迅速屈服屈服金屬陽(yáng)極區(qū)（動(dòng)力陽(yáng)極）奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕破裂模型圖應(yīng)力集中5.應(yīng)力腐蝕的控制方法（1）選用耐蝕材質(zhì)提高材料的純度、減少材料中的雜質(zhì)；改變材料的組織、消除有害雜質(zhì)的偏析、細(xì)化晶粒等（2）合理設(shè)計(jì)避免或減少局部應(yīng)力集中；避免縫隙和可能造成腐蝕液殘留的死角（3）控制應(yīng)力機(jī)械形變強(qiáng)化（如噴丸、冷擠壓等）；消除或減少有害殘余應(yīng)力（4）控制環(huán)境除去危害性大的介質(zhì)組分；避開(kāi)SCC敏感的溫度范圍；降低氧含量、提高pH值；在腐蝕環(huán)境中加入緩蝕劑（成膜型緩試劑必須加入足夠的量）；有機(jī)涂層或?qū)Νh(huán)境不敏感的金屬鍍層；陰極保護(hù)或陽(yáng)極保護(hù)技術(shù)（氫致開(kāi)裂型SCC，采用陰極保護(hù)是危險(xiǎn)的）§6-10

磨損腐蝕

1.定義高速流動(dòng)的腐蝕介質(zhì)(氣體或液體)對(duì)金屬材料造成的腐蝕破壞叫做磨損腐蝕(erosion-Corrosion)，簡(jiǎn)稱(chēng)磨蝕，也叫做沖刷腐蝕。2.影響因素耐磨損腐蝕性能與材料的耐蝕性和耐磨性都有關(guān)系。表面膜的保護(hù)性能和損壞后的修復(fù)能力，對(duì)材料耐磨損腐蝕性能有決定性的作用。

(3)流速

流速對(duì)金屬材料腐蝕的影響是復(fù)雜的，當(dāng)液體流動(dòng)有利于金屬鈍化時(shí)，流速增加將使腐蝕速度下降。流動(dòng)也能消除液體停滯而使孔蝕等局部腐蝕不發(fā)生。只有當(dāng)流速和流動(dòng)狀態(tài)影響到金屬表面膜的形成、破壞和修復(fù)時(shí)，才會(huì)發(fā)生磨損腐蝕。（4）流型湍流比層流的腐蝕作用更強(qiáng)。（5）第二相液體中含量懸浮固體顆粒(如泥漿、料漿)或氣泡，氣體中含有微液滴(如蒸氣中含冷凝水滴)，都使磨損腐蝕破壞加重。

3.磨損腐蝕的兩種重要形式

（1）湍流腐蝕高速流體或流動(dòng)截面突然變化形成了湍流或沖擊，對(duì)金屬材料表面施加切應(yīng)力，使表面膜破壞。湍流形成的切應(yīng)力使表面膜破壞，不規(guī)則的表面使流動(dòng)方向更為紊亂，產(chǎn)生更強(qiáng)的切應(yīng)力，在磨損和腐蝕的協(xié)同作用下形成腐蝕坑●●（2）空泡腐蝕

空泡腐蝕(Cavitationerosion)又叫氣蝕、穴蝕。當(dāng)高速流體流經(jīng)形狀復(fù)雜的金屬部件表面在某些區(qū)域流體靜壓可降低到液體蒸氣壓之下，因而形成氣泡在高壓區(qū)氣泡受壓力而破滅。氣泡的反復(fù)生成和破滅產(chǎn)生很大的機(jī)械力使表面膜局部毀壞，裸露出的金屬受介質(zhì)腐蝕形成蝕坑。蝕坑表面可再鈍化，氣泡破滅再使表面膜破壞。（1）合理選材（2）合理設(shè)計(jì)（3）該變環(huán)境（4）涂料和陰極保護(hù)

4.磨損腐蝕的控制

各種環(huán)境中的腐蝕腐蝕環(huán)境有哪些？工程應(yīng)用中的一類(lèi)環(huán)境航空發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境？航天器工作環(huán)境？煉油設(shè)備工作環(huán)境？火力發(fā)電設(shè)備工作環(huán)境？熱加工設(shè)備工作環(huán)境？這類(lèi)環(huán)境有何特點(diǎn)，腐蝕介質(zhì)是什么？§

7.1金屬的高溫腐蝕（氧化）

1、高溫氧化的概念與范疇（1）狹義的高溫氧化：指在高溫下金屬與氧氣發(fā)生反應(yīng)生成金屬氧化物的過(guò)程。（2）廣義的高溫氧化：指高溫下組成材料的原子、原子團(tuán)或離子丟失電子的過(guò)程。（3）范疇：熱加工過(guò)程、航空航天、石油煉化、高溫合成等。用系統(tǒng)狀態(tài)函數(shù)吉布斯自由能G來(lái)判斷反應(yīng)的方向和限度。自發(fā)過(guò)程

平衡狀態(tài)

非自發(fā)過(guò)程

2、金屬的高溫氧化熱力學(xué)溫度（K）金屬氧化物按下式分解時(shí)的分解壓力（×101.325kPa）2Ag2O?4Ag+O22Cu2O?4Cu+O22PbO?2