哪些因素影响金属的腐蚀极化
影响金属腐蚀极化的因素包括:(1)增加反应面积,使腐蚀更容易发生,由此而降低了极化率。(2)搅拌或电解液流动带走了表面的腐蚀产物,从而提供了大量与电极接触的离子,增加r腐蚀速度而降低了极化;另一方面,如果阴极反应起控制作用,则搅拌对腐蚀速度没有影响。(3)氧气可有效地使电极去极化或通过带走反应产物原子态的氢使反应更快地进行。(4)温度增加,可使大多数反应速度增加,因此降低了极化率。
极化测定藕合件极化的测定可以提供关于极化行为的精确信息,特别是对局部腐蚀的预测。用极化技术与临界电位可以衡量金属与合金在氯化物溶液中,点腐蚀与缝隙腐蚀的敏感性。
钝化有时材料发生腐蚀时,会产生有黏附性的腐蚀产物,这种黏附性的腐蚀产物能够起到保护材料免受进一步腐蚀作用,这也就是钝化作用。这些被钝化的材料在特定的环境中腐蚀非常小,而在其他环境中却有可能产生相当严重的腐蚀。例如,从电动序来看,铝的腐蚀速度应该是较高的,然而实际上,铝在除卤化物外的多数介质里具有较强的耐腐蚀能力。这种现象称为钝化。镍、钦、错、铬和不锈钢等材料都是因为可自钝化而具备了耐腐蚀的能力。
通过研究极化曲线,也就是Evans曲线,可以帮助更好地理解合金的钝化。在金属与环境之间,由金属氧化物或化学反应吸收的氧气形成一层牢固的保护薄膜,可以防止金属与电解液进一步接触电解。在金属为铁的情况下,当有更多的氧可以到达阴极的金属表面进行反应时,就可以形成一层保护性的钝化膜,金属表面因此达到钝化状态,对避免加速腐蚀起到了非常重要的作用。在特定的情况下,特定的合金能否钝化取决于阳极和阴极极化效果。钝化状态合金被广泛用做热交换器结构的耐腐蚀材料,钝化状态金属的耐腐蚀性取决于铬含量、环境中的氯化物和氧含量以及温度。在特定的条件下达到钝化状态,取决于各种钝化因素的相对值能否超过其阻碍钝化的因素。例如,高的铬含量有利于钝化,低的温度有利于钝化,含有去钝化离子的氯化物阻碍钝化,而氧有利于钝化。
钝化状态合金的行为尽管钝化状态材料在特定的环境下,钝化状态材料腐蚀非常小,但在其他情况下可能腐蚀相当严重。相反,通常显示钝化状态的合金在非钝化状态下,常常是非常活泼的。某些元素可以击穿钝化膜,造成钝化膜不连续处的金属被腐蚀。例如,氯离子破坏铝、铁以及不锈钢的钝化,造成点腐蚀。因此,使用钝化状态金属的用户应特别注意点腐蚀、应力腐蚀开裂、敏化以及贫氧腐蚀等。对于金属的耐腐蚀性,希望有较高的极化性能;对于作为能源的电池或金属的表面处理,却要求有较低的极化性能。同其他的所有性能一样,极化性能不仅因电极材料而异,也与电解质密切相关。
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