1、 腐蝕動(dòng)力學(xué)概述 電極過(guò)程 極化圖及其應(yīng)用 極化動(dòng)力學(xué)方程 腐蝕速率的電化學(xué)測(cè)定第1頁(yè)/共88頁(yè)熱力學(xué)研究反應(yīng)傾向，不涉及反應(yīng)速度。實(shí)際工程中，人們更關(guān)心材料腐蝕速度，這是腐蝕動(dòng)力學(xué)研究?jī)?nèi)容。腐蝕動(dòng)力學(xué)是化學(xué)動(dòng)力學(xué)的一個(gè)分支，因?yàn)楦g反應(yīng)也是化學(xué)反應(yīng)的部分?；瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)研究化學(xué)反應(yīng)速度和機(jī)理，研究濃度、壓力、溫度、時(shí)間及催化劑等因素對(duì)反應(yīng)速度的影響，還研究反應(yīng)過(guò)程步驟等反應(yīng)機(jī)理問(wèn)題。第2頁(yè)/共88頁(yè) 化學(xué)動(dòng)力學(xué)比熱力學(xué)復(fù)雜得多，相對(duì)說(shuō)還很不成熟，許多領(lǐng)域尚待深入研究。尤其是腐蝕過(guò)程大部分屬于電化學(xué)反應(yīng)、涉及界面的多相反應(yīng)，而且往往為非均相反應(yīng)，這類(lèi)化學(xué)反應(yīng)在化學(xué)動(dòng)力學(xué)中研究不太充分，所以腐蝕動(dòng)力

2、學(xué)還很不完善。 目前研究是基于簡(jiǎn)單電極，以此分析電極過(guò)程步驟、導(dǎo)入“極化”概念和計(jì)算腐蝕速度等。對(duì)實(shí)際腐蝕（較復(fù)雜電極反應(yīng)）尚缺乏有效理論指導(dǎo)。第3頁(yè)/共88頁(yè) 這也是為什么目前電化學(xué)腐蝕理論雖已形成獨(dú)立體系，但終究還屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)的原因。 材料腐蝕速度主要依賴(lài)實(shí)驗(yàn)測(cè)量而不是動(dòng)力學(xué)計(jì)算，腐蝕現(xiàn)象解釋最終還需要實(shí)際檢驗(yàn)等。 腐蝕理論今后研究的熱點(diǎn)除繼續(xù)研究和完善腐蝕動(dòng)力學(xué)理論外，還必須大力發(fā)展腐蝕計(jì)量學(xué)，即：建立腐蝕測(cè)量和腐蝕理論之間聯(lián)系橋梁，從多個(gè)方面推動(dòng)腐蝕科學(xué)的發(fā)展。第4頁(yè)/共88頁(yè)1. 陽(yáng)極過(guò)程 金屬發(fā)生電化學(xué)溶解或陽(yáng)極鈍化的過(guò)程，這里只討論陽(yáng)極溶解過(guò)程一、腐蝕電池的電極過(guò)程第5頁(yè)/共88

3、頁(yè)步驟：（1）金屬原子離開(kāi)晶格轉(zhuǎn)變?yōu)楸砻嫖皆樱?）表面吸附原子越過(guò)雙電層進(jìn)行放電轉(zhuǎn)變?yōu)樗?yáng)離子（3）水化金屬離子 從雙電層溶液側(cè)向溶液深處遷移22nMmH OMmH One 吸附MM 吸附晶格2nMmH O第6頁(yè)/共88頁(yè)2. 陰極過(guò)程 去極化劑：能消除或抑制原電池陽(yáng)極或陰極極化的物質(zhì) 電化學(xué)腐蝕的陰極去極化劑有：H+、O2、NO3、Cr2O72、高價(jià)金屬離子及一些易被還原的有機(jī)化合物第7頁(yè)/共88頁(yè)類(lèi)型：（1）析氫反應(yīng)（2）耗氧反應(yīng) 中性或堿性 酸性（3）高價(jià)離子的還原（4）氧化性陰離子 的還原（5）某些有機(jī)物的還原222HeH 22244OH OeOH 22442OHeH O 32F

4、eeFe 32222NOHeNOH O 2327214627Cr OHeCrH O 2244ROHeRHH O 第8頁(yè)/共88頁(yè) 電極反應(yīng)的步驟電極反應(yīng)的步驟 一個(gè)電極反應(yīng)至少需包括如下連續(xù)步驟： (1)(1) 液相傳質(zhì)( (擴(kuò)散）：溶液中的反應(yīng)物向電極界面遷移 (2)(2) 電子轉(zhuǎn)移：反應(yīng)物在電極界面上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。 (3) (3) 液相傳質(zhì)或新相生成：產(chǎn)物如果是離子，向溶 液內(nèi)部遷移；如果是固體或氣體，有新相生成。 電極過(guò)程主要由擴(kuò)散、吸附、反應(yīng)、脫附、傳質(zhì)等多步驟完成。第9頁(yè)/共88頁(yè)設(shè)電極表面上只有一個(gè)電極反應(yīng) 單一電極反應(yīng)ROne 第10頁(yè)/共88頁(yè)電流密度與反應(yīng)速率dtdnzFd

5、tzFdndtdQIi11反應(yīng)速率dtdndtdc1vi = nFvv = i/(nF)腐蝕速率可以用電流密度來(lái)表示法拉第定律：(表面反應(yīng))第11頁(yè)/共88頁(yè) 平衡狀態(tài)平衡狀態(tài) 電極反應(yīng)的電位: : 平衡電位 E Ee e( (熱力學(xué)宏觀(guān)參數(shù)) )。 氧化方向和還原方向的反應(yīng)速度相等 交換電流密度，i i 0 0 ( (動(dòng)力學(xué)微觀(guān)參數(shù)) )EeEEeEiii0vv第12頁(yè)/共88頁(yè) 熱力學(xué)主要研究平衡電極，即：陽(yáng)極和陰極過(guò)程屬于同一反應(yīng)，且速度相等，不存在凈電流的狀態(tài)。平衡電極是不腐蝕電極?，F(xiàn)研究非平衡電極建立穩(wěn)態(tài)電位的過(guò)程。 把銅片和鋅片插在3%氯化鈉溶液中的，當(dāng)兩者間沒(méi)有電線(xiàn)連接時(shí)，銅的電

6、位為0.05V，鋅的電位為-0.83V（均對(duì)氫標(biāo)），此時(shí)兩種電極上均無(wú)宏觀(guān)電流流出或流入。第13頁(yè)/共88頁(yè) 平衡電極處于宏觀(guān)平衡狀態(tài)，其界面物質(zhì)交換和電量交換仍在進(jìn)行，只是正向和逆向反應(yīng)速度相等。 平衡電極體系不出現(xiàn)宏觀(guān)物質(zhì)變化，也沒(méi)有凈反應(yīng)（電流）產(chǎn)生。孤立的平衡電極既不表現(xiàn)為陽(yáng)極，也不表現(xiàn)為陰極，或者說(shuō)，是沒(méi)有極化、或沒(méi)有腐蝕的電極。第14頁(yè)/共88頁(yè) 平衡體系變化總會(huì)產(chǎn)生某種減弱引起該變化原動(dòng)力的對(duì)抗因素。例如，高溫物體將熱量傳遞給低溫物體，結(jié)果造成高溫物體溫度降低、低溫物體溫度升高，或者說(shuō)，引起熱傳遞的原動(dòng)力“溫差”減??； 高水位水流向低水位，使高水位水面下降、低水位升高，造成水流動(dòng)

7、的原動(dòng)力“水位差”減小。 當(dāng)電池中有電流流動(dòng)，其后果必然會(huì)引起促使電流流動(dòng)的原動(dòng)力“電池電動(dòng)勢(shì)”的減小。非平衡第15頁(yè)/共88頁(yè) 極化狀態(tài)極化狀態(tài) 極化電流 對(duì)電極系統(tǒng)通入的外電流。 電極反應(yīng)的平衡狀態(tài)被打破，電位偏離平衡電位Ee達(dá)到極化電位E。 過(guò)電位 描述電位偏離Ee的程度， 即極化的程度。iii極化是電極反應(yīng)的阻力，其本質(zhì)是電極過(guò)程存在某些較慢步驟，限制了電極反應(yīng)速度第16頁(yè)/共88頁(yè) 腐蝕動(dòng)力學(xué)基本方程式腐蝕動(dòng)力學(xué)基本方程式 表示過(guò)電位 (或極化電位E)和交換電流密度i之間的關(guān)系式 = f (i) 或或 E = Ee + f (i) 稱(chēng)為電極反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)基本方程式動(dòng)力學(xué)基本方程式， 其

8、圖形表示即其極化曲線(xiàn)極化曲線(xiàn)，也叫做過(guò)電位曲線(xiàn)。第17頁(yè)/共88頁(yè)極化曲線(xiàn)極化曲線(xiàn)的繪制極化曲線(xiàn)的形狀與電極的面積有關(guān)，面積改變，極化曲線(xiàn)的形狀也改變。Sa=Sc極化曲線(xiàn)的形狀與電極面積無(wú)關(guān)，只取決于陽(yáng)極反應(yīng)和陰極反應(yīng)的特征。Sa=Sc第18頁(yè)/共88頁(yè) K 開(kāi)路時(shí)，i=0, Cu和Zn的電位分別為靜止電位Eoc(Cu),Eoa(Zn)Zn Cu測(cè)Zn電極電位的電路沒(méi)畫(huà)出來(lái)r參比電極V高阻電壓表KA測(cè)量電偶腐蝕電池的極化曲線(xiàn)的裝置Cu電位負(fù)移，Ec(Cu)-Ea(Zn)=iR,R=0,i 達(dá)到 imaxK 閉路時(shí)，電流通，減小r ， 電路歐姆電阻 R減小，電流 i 增大，Zn電位正移第19頁(yè)/

9、共88頁(yè)用上圖裝置測(cè)量的極化曲線(xiàn)（Zn和Cu面積相等）歐姆電阻壓降iREEoc（cu）Ec（cu）Ea（Zn）Eoa（Zn） iimax第20頁(yè)/共88頁(yè)腐蝕電池極化曲線(xiàn)示意圖第21頁(yè)/共88頁(yè) 極化圖縱坐標(biāo)為電位（取正值向上），極化圖橫坐標(biāo)可采用電流或電流密度兩種單位，電流坐標(biāo)有較廣泛代表性，例如，局部腐蝕的陽(yáng)、陰極區(qū)域面積不同時(shí)，達(dá)到電位平衡后，其電流密度不相等，但電流相等。所以，用電流坐標(biāo)時(shí)，陰、陽(yáng)極極化曲線(xiàn)交點(diǎn)代表腐蝕電流（除以相應(yīng)陽(yáng)面積后得到的電流密度可直接反映腐蝕速度）；第22頁(yè)/共88頁(yè) 但用電流密度作坐標(biāo)時(shí)，極化曲線(xiàn)交點(diǎn)毫無(wú)意義。只有陽(yáng)、陰極區(qū)域面積相同時(shí)，用電流密度或用電流作

10、橫坐標(biāo)是等同的。 極化圖一目了然地顯示了通過(guò)電極的電流和陰、陽(yáng)極電位的變化關(guān)系，它們?cè)诟g研究中十分有用，常用于定性或半定量解釋腐蝕現(xiàn)象，因?yàn)闃O化圖往往忽略極化過(guò)程許多細(xì)節(jié)。第23頁(yè)/共88頁(yè)Evans極化圖及其應(yīng)用 Evans極化圖 EoaIcorrIEEocEcorr第24頁(yè)/共88頁(yè)Evans(1889-1962) 艾文思 英國(guó)科學(xué)家Evans是世界最著名的腐蝕專(zhuān)家，大氣腐蝕理論創(chuàng)始人，防腐包裝技術(shù)的奠基者。從事金屬保護(hù)及金屬電化學(xué)研究工作。 1923年Evans首先提出金屬的大氣腐蝕理論，并闡述了金屬腐蝕的電化學(xué)特征，特別強(qiáng)調(diào)了水蒸氣的影響。第25頁(yè)/共88頁(yè)Evans極化圖的數(shù)學(xué)表達(dá)

11、式()EocEcEcEaEaEoaEocEoaIcorrIcorrIcorrIcorrEocEcIcorrEaEoaIcorr是陽(yáng)極極化曲線(xiàn)的斜率，叫陽(yáng)極極化率，記為Pa，表示陽(yáng)極反應(yīng)的阻力。 是陰極極化曲線(xiàn)的斜率的絕對(duì)值，叫陰極極化率，記為Pc，表示陰極反應(yīng)的阻力。 第26頁(yè)/共88頁(yè)EocEoaIcorrPaPcREvans極化圖的本質(zhì)特征： 用極化曲線(xiàn)的斜率來(lái)表示腐蝕電池工作的阻力，電極反應(yīng)的阻力越大，極化曲線(xiàn)的斜率就越大。EcEaIcorr是電路的歐姆電阻R，在腐蝕電池中，主要是溶液電阻Rs。第27頁(yè)/共88頁(yè) 因電流造成電極電位偏移的大?。ń^對(duì)量）稱(chēng)為極化量，正向偏移量稱(chēng)為陽(yáng)極極化量

12、，負(fù)向偏移值稱(chēng)為陰極極化量。 電位偏移速度，即：?jiǎn)挝浑娏饕鸬碾娢黄浦捣Q(chēng)為極化率，同樣存在陽(yáng)極極化率和陰極極化率。這些和介紹腐蝕量和腐蝕速度概念時(shí)十分類(lèi)似。 極化量的單位為電壓，如：V；而極化率單位為：電壓電流，即：電阻，如：。兩者不要混淆。第28頁(yè)/共88頁(yè)（a）陽(yáng)極初始電位負(fù)移 (b)陰極初始電位正移 (b)陰極極化率大（d）陽(yáng)極極化率增大 （e）初始電位差和陰陽(yáng)極 （f）溶液歐姆電阻大 極化率共同影響EEoaIcorrIcorrEEocIEIcorrIPaIcorrIIICorrEEEReIcorrIcorrI用Evans極化圖表示各種因素對(duì)腐蝕電流的影響Pc第29頁(yè)/共88頁(yè)用Eva

13、ns極化圖表示腐蝕電池的控制類(lèi)型RPaPcRCrRPaPcPaCaRPaPcPcCc,(3)歐姆電阻控制：R Pa , Pc(2)陽(yáng)極極化控制：Pa Pc , R可以忽略(1)陰極極化控制：Pc Pa , R可以忽略第30頁(yè)/共88頁(yè)金屬極化性能:若金屬的陽(yáng)極極化較小，當(dāng)陰極其他的條件相同，極化曲線(xiàn)的斜率越小，則腐蝕電流越大金屬的平：其他的條件相同，腐蝕電池的初始電勢(shì)差越大，則腐蝕電流越大 反應(yīng)及其極化曲線(xiàn)相同時(shí)，金屬的電勢(shì) 越負(fù)，腐蝕電流越大影響金屬腐蝕速率因素過(guò)電位第31頁(yè)/共88頁(yè)差數(shù)效應(yīng) 隨外加電位的提高，陰極反應(yīng)速率減少，陽(yáng)極反應(yīng)速率增加。對(duì)于析氫反應(yīng)（陰極反應(yīng)），即析氫減少。 正差

14、數(shù)效應(yīng)：鐵、鋅等大多數(shù)金屬 負(fù)差數(shù)效應(yīng)：鋁、鎂第32頁(yè)/共88頁(yè) 電極反應(yīng)的步驟電極反應(yīng)的步驟 一個(gè)電極反應(yīng)至少需包括如下連續(xù)步驟： (1)(1) 液相傳質(zhì)( (擴(kuò)散）：溶液中的反應(yīng)物向電極界面遷移 (2)(2) 電子轉(zhuǎn)移：反應(yīng)物在電極界面上發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。 (3) (3) 液相傳質(zhì)或新相生成：產(chǎn)物如果是離子，向溶 液內(nèi)部遷移；如果是固體或氣體，有新相生成。 電極過(guò)程主要由擴(kuò)散、吸附、反應(yīng)、脫附、傳質(zhì)等多步驟完成第33頁(yè)/共88頁(yè) 速度控制步驟速度控制步驟 在穩(wěn)態(tài)條件下，各步驟( (串聯(lián)) )的速度應(yīng)相等，其中阻力最大的步驟決定了整個(gè)電極反應(yīng)的速度，稱(chēng)為速度控制步驟。 電化學(xué)極化和濃差極化電化

15、學(xué)極化和濃差極化 電子轉(zhuǎn)移步驟的阻力所造成的極化叫做活化極化，或電化學(xué)極化；液相傳質(zhì)步驟的阻力所造成的極化叫做濃度極化，或濃差極化。 第34頁(yè)/共88頁(yè)電化學(xué)極化電化學(xué)極化1Rvk CR O + ne-k1k-1單電極反應(yīng)：1Ovk C第35頁(yè)/共88頁(yè)11expaEkART阿累尼烏斯公式aE 為活化能第36頁(yè)/共88頁(yè) 式中 , R為氣體 常數(shù)， T為絕 對(duì) 溫 標(biāo) 表 示 的 溫 度 ， 2 5 下 ，RT=2.48KJ/mol。 活化能 越大，反應(yīng)阻力越大；或者說(shuō)，反應(yīng)速度v就越小。 根 據(jù) 上 式 估 算 ， 如 果 活 化 能 降 低10KJ/mol，反應(yīng)速度提高50多倍。aE 為活

16、化能aE第37頁(yè)/共88頁(yè)1expaREinFvnFACRT001ex paREiiin F A CR T平衡狀態(tài)：第38頁(yè)/共88頁(yè)非平衡狀態(tài)（電化學(xué)極化）當(dāng)E0時(shí)，有：氧化反應(yīng)還原反應(yīng)傳遞系數(shù)： 和 0aaEEnF E0aaEEnF E1 分別表示電位變化對(duì)還原反應(yīng)氧化反應(yīng)活化能的影響程度，且 可粗略地認(rèn)為0.5第39頁(yè)/共88頁(yè)外加電勢(shì)對(duì)反應(yīng)位壘的影響第40頁(yè)/共88頁(yè)0expexpaaanFnFiiiiRTRT陽(yáng)極極化：oaAAE 第41頁(yè)/共88頁(yè)0exp(2.3/)exp( 2.3/)aaaaciibb2.32.3,acRTRTbbnFnF令陽(yáng)極:同理陰極:0exp(2.3/)ex

17、p( 2.3/)ccccaiibb這就是單電極的電化學(xué)極化基本方程式第42頁(yè)/共88頁(yè)對(duì)反應(yīng)速率的影響1cV2118111(1 ) (96500)(2 )2exp3 10(1 )(8.314) 298VC moliVi VJK molK 改變1 V 改變 Ea 50 KJ mol-1 如果活化能降低10KJ/mol，反應(yīng)速度提高50多倍。第43頁(yè)/共88頁(yè)（1）強(qiáng)極化）強(qiáng)極化 在強(qiáng)極化( a 或c 比較大)時(shí)，過(guò)電位與電流密度(即電極反應(yīng)速度)的對(duì)數(shù)成線(xiàn)性關(guān)系。 兩種特殊情況：2.3RTnF即100mv時(shí),逆向過(guò)程可以忽略。第44頁(yè)/共88頁(yè)塔非爾(Tafel) 公式 (1905年)cciba

18、log陽(yáng)極極化2.303lgoRTainF 0lgaib aaibalg陰極極化第45頁(yè)/共88頁(yè)單電極反應(yīng)的Tafel方程式lnlgaooiibii lgabib 為T(mén)afel曲線(xiàn)的斜率第46頁(yè)/共88頁(yè)動(dòng)力學(xué)參數(shù)動(dòng)力學(xué)參數(shù) (1) (1) 傳遞系數(shù) ( (或 ) ) 表示雙電層中電場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)電極反應(yīng)的 影響。 一般不到大，多為0.50.5左右。第47頁(yè)/共88頁(yè) i 0 反映電極反應(yīng)進(jìn)行的難易程度，反映電極反應(yīng)進(jìn)行的難易程度， 也反映電極反應(yīng)的極化性能的強(qiáng)弱也反映電極反應(yīng)的極化性能的強(qiáng)弱。 相同時(shí)， i 0愈大, ,電極反應(yīng)愈容易進(jìn)行。i i 相同時(shí)， i 0愈大, ,電極反應(yīng)的可逆性愈大

19、（即電極反應(yīng)愈不容易極化或極化性能弱) )。i 0 與電極反應(yīng)本性，電極材料，濃度及溫度有關(guān)。(2)交換電流密度i0第48頁(yè)/共88頁(yè)i0與電極動(dòng)力學(xué)性質(zhì)第49頁(yè)/共88頁(yè)H2析出反應(yīng)的交換電流密度(1 moldm-3 H2SO4溶液中)第50頁(yè)/共88頁(yè)xexexx11RTzFRTzFiiccc1100ccfi zFRTR0iizFRTcc（2）弱極化 2.310RTmvnF即,即時(shí),第51頁(yè)/共88頁(yè)iRf 平衡電位Ee附近的極化曲線(xiàn)可以看做直線(xiàn)，用直線(xiàn)斜率來(lái)確定極化電阻Rf弱極化 第52頁(yè)/共88頁(yè)電流-超電勢(shì)曲線(xiàn)i i ia ic i 第53頁(yè)/共88頁(yè)iiiaiiciOiO（a）i坐

20、標(biāo)系iOiaiiicLg|i|（b）lgi坐標(biāo)系電化學(xué)極化控制電極反應(yīng)的極化曲線(xiàn)第54頁(yè)/共88頁(yè)(a) 低超電勢(shì)時(shí)的-i關(guān)系(b)高超電勢(shì)時(shí)的-i關(guān)系氫超電勢(shì)隨電流密度變化關(guān)系第55頁(yè)/共88頁(yè)濃差極化控制 當(dāng)電極反應(yīng)的阻力主要來(lái)自液相傳質(zhì)步驟, ,電子轉(zhuǎn)移步驟容易進(jìn)行時(shí)，電極反應(yīng)受濃差極化控制。 * *在電化學(xué)腐蝕過(guò)程中，往往是陰極反應(yīng)，特別是氧分子還原反應(yīng)涉及濃差極化。第56頁(yè)/共88頁(yè)O2擴(kuò)散層界面溶液金屬微陰極氧向微陰極擴(kuò)散途徑示意圖第57頁(yè)/共88頁(yè)液相中的三種傳質(zhì)過(guò)程過(guò)過(guò) 程程起起 因因遷遷移移電電場(chǎng)場(chǎng)梯梯度度擴(kuò)擴(kuò)散散濃濃度度梯梯度度自自然然對(duì)對(duì)流流重重力力梯梯度度對(duì)對(duì)流流強(qiáng)強(qiáng)制

21、制對(duì)對(duì)流流密密度度梯梯度度攪攪拌拌第58頁(yè)/共88頁(yè)濃差極化反應(yīng)物質(zhì)傳輸量J = J擴(kuò) + J遷 + J流( )( )( )( )iiiiiiiC xn FxJ xDDCCxxRTx第59頁(yè)/共88頁(yè)dxdcDtxJ擴(kuò)),(Fick第一定律(穩(wěn)態(tài)時(shí)),0()bsxD CCJ 擴(kuò)J為擴(kuò)散流量，D 為擴(kuò)散系數(shù)Cb 溶液本體濃度,Cs 電極表面濃度, 擴(kuò)散層的有效厚度忽略對(duì)流、電遷移，主要由擴(kuò)散控制第60頁(yè)/共88頁(yè)電極表面擴(kuò)散層的結(jié)構(gòu)第61頁(yè)/共88頁(yè)()bsnFDiCCinFJ 第62頁(yè)/共88頁(yè)當(dāng)Cs = 0, 為極限電流密度bLiKC(1)sbLiCCi0i0i lnosrRTCnFlnob

22、rRTCnF第63頁(yè)/共88頁(yè),lnsrrcbRTCnFC擴(kuò),ln 1cLRTinFi擴(kuò)濃差極化方程式第64頁(yè)/共88頁(yè)bLnFDiC極限擴(kuò)散電流密度第65頁(yè)/共88頁(yè)電化學(xué)極化與濃差極化共同控制電化學(xué)極化與濃差極化共同控制 在較低的反應(yīng)速率下，常常表現(xiàn)以電化學(xué)極化為主；在較高反應(yīng)速率下，則表現(xiàn)以濃差極化為主?；旌想娀瘜W(xué)濃差第66頁(yè)/共88頁(yè)電阻極化riR 由于有電流通過(guò)，在電極表面上可能生成使歐姆電阻增加的物質(zhì)（鈍化膜），由此產(chǎn)生的極化現(xiàn)象叫電阻極化第67頁(yè)/共88頁(yè)濃差、電化學(xué)、電阻的極化曲線(xiàn)電阻濃差電化學(xué) =電化學(xué)+ 濃差 =電化學(xué)+ 濃差+ 電阻0iiL第68頁(yè)/共88頁(yè)極 化電極=

23、電化學(xué)+ 濃差+電阻減小途徑 改變表面 攪拌和升溫 增大溶解第69頁(yè)/共88頁(yè)共軛電極共軛電極 共軛電極是最簡(jiǎn)單的非平衡電極，有兩個(gè)獨(dú)立電極反應(yīng)，即：一個(gè)陽(yáng)極反應(yīng)和一個(gè)陰極反應(yīng)，且它們彼此獨(dú)立，不是同一反應(yīng)的正、逆向。例如：浸在酸中鐵所構(gòu)成的電極，表面上形成微陽(yáng)極和微陰極，分別產(chǎn)生以下電極反應(yīng)：第70頁(yè)/共88頁(yè)共軛電極的極化過(guò)程示意圖第71頁(yè)/共88頁(yè) 陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)是氧化反應(yīng)，但并非所有氧化反應(yīng)都涉及金屬腐蝕。 腐蝕研究中，對(duì)陽(yáng)極為金屬溶解（腐蝕）過(guò)程的電極稱(chēng)為腐蝕電極，最簡(jiǎn)單的腐蝕電極就是共軛的腐蝕。 腐蝕電極達(dá)到的穩(wěn)定非平衡電位（即：混合電位）又稱(chēng)為自然腐蝕電位或自腐電位，記作ECORR第72頁(yè)/共88頁(yè) 相應(yīng)的電流或電流密度稱(chēng)為腐蝕電流或腐蝕電流密度。 電流密度代表單位時(shí)間、單位面積上材料的腐蝕速度。而腐蝕電流代表單位時(shí)間材料的腐蝕量。 自腐蝕電位和腐蝕電流密度對(duì)研究金屬在環(huán)境下的腐蝕行為具有十分重要意義。第73頁(yè)/共88頁(yè)電流密