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金属腐蚀的基本过程

发布时间:2013-05-17 22:04
化学腐蚀是气体或液体介质与金属表面发生化学作用,产生化合物,从而使金属表面遭受腐蚀损坏的过程。例如含硫石油等有机物质作用于金属时所发生的腐蚀,在干燥的气体介质中所发生的腐蚀,高温下氧化而产生氧化皮等。都是化学腐蚀过程。 化学腐蚀的特点是腐蚀产物的膜,直接生成在发生反应金属表面上。膜的厚薄和疏松紧密程度决定了金属腐蚀速度。化学腐蚀是一种没有电流产生的腐蚀过程。 金属在大气中的锈蚀,主要是电化学腐蚀。电化学腐蚀是指金属在腐蚀的同时,伴随着产生电流的过程。为了了解电化学腐蚀的基本原理,可做这样的实验:把一块锌和铜试片浸在稀硫酸溶液中,然后用一根导线把锌和铜试片链接起来,并在导线中串联一个安培计和一个电阻。 这时可看到安培计上有一定量的电流通过,且电流的方向是从铜流向锌,即电子从锌流向铜。上述电池中锌的电位比铜负,所以当电流工作时,锌为负极。锌在硫酸溶液中发生了化学反应,逐渐地以正离子状态进入溶液,使锌电极失去正离子,这样自由电子便过剩而通过导线流向电位较正的铜电极(正极),在铜级上发生还原反应而发生氢气。 由此可见,铜片上放出来的氢气,不是铜片与稀硫酸的化学反应,而是溶液中的氢离子在铜片上获得了从锌原子放出的电子从而变成氢分子的结果。综上所述,金属的电化学腐蚀是自发发生的。即当电解液中有任何两种电极电位不同的金属相连接时即可构成原电池,而使电极电位较负的金属成为阳极而被腐蚀。 因此,电化学腐蚀的进行,必须具备这样三个基本条件。一是有不同的金属存在;而是不同的金属共同处于相接触之中;三是不同的金属是放在互相连通的电解质溶液中。 此外,金属本身含有各种杂质和其他金属元素,以及金属本身的物理性质和化学性质的不均匀性,特别是在大气腐蚀条件下,当金属吸附一层水膜而表面上形成许多微小的原电池等,都是造成发生电化学腐蚀的条件。 总之,电化学腐蚀的基本过程是由阳极发生氧化反应、电子流动、离子迁移和阴极发生还原反应这四个环节组成,缺少任何一个条件都不可能发生电化学腐蚀。 本文参考《防锈知识问答》一书。 相关链接 2018德国汉诺威国际金属板材加工技术展览会

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