页数：24页文件大小：172.3 KB来源： 材料腐蚀与防护ppt课件
本课件讲授金属的钝化，从铁在硝酸中的异常现象引出钝化定义，区分化学钝化与电化学钝化，解析阳极极化曲线上致钝电流密度、维钝电流密度与过钝化电位等特性参数，比较成相膜理论与吸附理论，并讨论合金成分、介质、离子、pH 值与温度对钝化的影响。
本章目标：
§5-1 钝化作用。1.钝化现象：铁在硝酸中，随硝酸浓度升高腐蚀速率本应增大，但在某一浓度（Wt/%）以上却出现异常下降，腐蚀速率 v（g·m⁻²·h⁻¹）急剧减小。
这种“异常”现象后来被称之为钝化现象。
2.钝化的类型与特征。（1）钝化的类型：
铁在 10% 硫酸中的阳极极化曲线（根据 R.Olivier）：横轴为电位（mV，自 -250 至 +2000），纵轴为电流密度 i（mA/cm²，0～800）。曲线经 A、C、D、E 各点，呈现活性溶解、过渡、钝化与过钝化各段（由 a~d，电位增加速度减小）。
(2)钝化的特征：
3.钝化理解的误区：
4.钝化的特性曲线。（1）腐蚀基本规律与特性参数：曲线依次划分出活性溶解区、过渡区、稳定钝化区与过钝化区。
对钝化特性参数提出的要求：
（2）反应机理：
5.钝化建立的极化图解分析：以 1、2、3、4 分别表示弱氧化剂、较弱氧化剂、中等强度氧化剂与强氧化剂，只有当氧化剂的阴极极化曲线与金属阳极极化曲线交于钝化区时，才能建立稳定钝态并维持维钝电流。
§5-3 钝化理论：钝化是相当复杂的暂态过程，主要有成相膜理论与吸附膜理论两种解释。
1.成相膜理论：认为金属钝态是由于金属和介质作用时在金属表面上生成一种非常薄的、致密的、覆盖性良好的保护膜，这种保护膜作为一个独立相存在，并把金属与溶液机械地隔开，使金属的溶解速度大大降低，亦即使金属转变为钝态。
2.吸附理论：金属表面（或部分表面）上形成了氧或含氧粒子的吸附层，使金属表面的化学结合力饱和，阳极反应活化能增大，因而金属溶解速度降低。即吸附理论强调了钝化是金属反应能力降低造成的，而不是膜的机械隔离。
两种理论的比较：
尽管成相膜理论和吸附理论对金属钝化原因的看法不同，但有两点是很重要的：
§5-5 过钝化与钝化破坏引起的腐蚀。1.过钝化：阿基莫夫等人的研究结果表明，普通钢和合金钢钝态的增强是以一定的氧化剂最大浓度为限。倘若氧化剂的浓度超出了最适合的数值时，金属上的钝化膜就会失去自己的保护性，并使金属转变为活化状态。
2.二次钝化：在阳极极化到过钝化区后，如果继续升高电位，某些体系（如含 Cr 量 18～30% 的不锈钢在 10% 硫酸中）会出现电流再次减小的现象，称为二次钝化。
3.活性氯离子对钝态的破坏作用：
§5-6 影响钝化的因素。（1）合金成分：
（2）介质的成分与浓度：随着硝酸浓度增加（直至发烟硝酸）与重铬酸钾浓度（0.05、0.1、0.25、1.5 g/L）提高，金属的钝化倾向发生规律性变化。
（3）外加阳极电流密度：i > i致钝 时金属才能由活性溶解态转入钝态。
（4）离子的影响：
（5）溶液 pH 值：中性介质易钝化，酸性溶液钝化较困难，某些金属在碱性溶液中生成易溶的酸性物质，这种情况下也难钝化。
（5）温度和搅拌：搅拌通过消除浓度极化使钝化变缓，但是有氧时可能促进钝化。温度升高通过提高钝化的临界电流密度而使钝化变得困难。
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