一、腐蚀与防护基础知识
金属腐蚀过程影响因素：
金属材料：组成、结构、力学性质、表面状态等 腐蚀介质：成分、浓度、温度、压力等
防止金属腐蚀思路：
材料：提高材料耐蚀性能 选用耐蚀材料
介质：减少介质的侵蚀性
冶炼工艺、表面处理
一、腐蚀与防护基础知识
3. 金属腐蚀的分类
➢ 按腐蚀环境分类：
化学介质腐蚀 大气腐蚀 海水腐蚀 土壤腐蚀
国外主要专业杂志
➢ Corrosion Science
SCI、EI收录
➢ Corrosion
SCI收录
➢ Material Performance
SCIE、EI收录
➢ Corrosion Engineering Science And Technology
SCIE收录
➢ Corrosion Prevention & Control SCIE、EI收录
eo0.0n 591lg O R b a0.05n91mpH
一、腐蚀与防护基础知识
Fe-H2O体系的电位-pH图
一、腐蚀与防护基础知识
电位-pH图的应用 简化的电位-pH图： 离子浓度取10-6 mol/L
一、腐蚀与防护基础知识
电位-pH图应用： （1）预测腐蚀的可能性及其类型 （2）判断体系状态 （3）指示腐蚀控制的途径
类型：点蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、晶间腐蚀、 应力腐蚀破裂、选择性腐蚀、磨损腐蚀、氢脆等
➢ 其它分类方法 ： 按腐蚀温度分类 按腐蚀介质分类
一、腐蚀与防护基础知识
4. 腐蚀损失及防腐蚀重要性
腐蚀损失： 金属材料损失 金属结构的破坏 间接损失难以估计
各国腐蚀损失情况： 平均占GNP的2~4% 美国：1992年 1700亿美元；2000年2760亿美元 中国：2000年约5000亿元人民币
(G)T,P 0 (G)T,P 0
反应不能自发进行： (G)T,P 0
一、腐蚀与防护基础知识
对腐蚀反应：
(G)T,P 0
腐蚀反应可能发生 G负值越大，金属越不稳定
(G)T,P 0
腐蚀反应不可能发生 G正值越大，金属越稳定
一、腐蚀与防护基础知识
（2）电极电位与腐蚀倾向
GnFE
G o n F E o n F (e o 1e o 2 )
金属防腐蚀技术及其进展
参考书
➢ 魏宝明. 金属腐蚀理论及应用. 北京：化学工业出版社 ➢ 肖纪美，曹楚南. 材料腐蚀学原理. 北京：化学工业出版社，
2002 ➢ 柯伟. 中国腐蚀调查报告. 北京：化学工业出版社，2003 ➢ 曹楚南. 腐蚀电化学原理.北京：化学工业出版社
国内主要专业杂志
➢ 中国腐蚀与防护学报 ➢ 腐蚀与防护 ➢ 腐蚀科学与防护技术 ➢ 材料保护 ➢ 电化学 ➢ 中国电力 ➢ 华东电力
一、腐蚀与防护基础知识
腐蚀较突出行业： 化学工业 交通部门 船舶 各类车辆 建筑部门 能源部门 机械工业
火电厂热力设备腐蚀情况： 锅炉腐蚀 汽轮机腐蚀 凝汽器铜管腐蚀等
一
➢ 重量指标
v m0 m1 At
v m2 m0 At
v -：失重指标 g/(m2h)
物质O，它与金属构成热力学不稳定的体系。
M o
腐蚀原电池：只是导致金属材料破坏而不能对外界作 有用功的短路原电池
基本组成：阳极、阴极、电解质溶液、电子回路
一、腐蚀与防护基础知识
8. 电位-pH图 电位~pH~离子浓度 腐蚀过程中电化学反应通式
a O m H n e b R c H 2 O
25℃，1atm下： eeo0.0n591lgO aR bH m
o e1
o e2
时，电极2在电池反应中为阳极
发生氧化反应，被腐蚀
判断：当 M o 时
金属M可以被体系中的氧化剂O腐蚀
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7. 腐蚀原电池
阳极反应 FeFe22e
阴极反应 2H2eH2 总反应 F e2H F e2H 2
一、腐蚀与防护基础知识
金属发生腐蚀必要条件： 溶液中存在可以将金属氧化成离子或化合物的
SCI 、EI收录
➢ Journal of Applied Electrochemistry
SCIE、EI收录
➢ Electrochemistry
SCI 收录
一、腐蚀与防护基础知识
1.腐蚀的定义
定义：材料和周围环境发生化学或 电化学的作用而 破坏的现象
腐蚀体系：材料+环境介质 材料：金属、非金属 通常还是指金属的腐蚀
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2.金属的腐蚀过程
矿 石 腐 冶 蚀 炼 ((吸 放 热 热 )) 金 属 (自 由 能 高 ) 赤 矿 石 ( F e 2 O 3) 腐 冶 蚀 炼 ( (吸 放 热 热 ) ) 铁 ( F e )
金属的腐蚀过程就是就是金属（Fe）回复到它的自然界 存在状态（矿石）的过程
v +：增重指标 g/(m2h)
m0 ：金属试件初始重量 g m1 ：清除腐蚀产物后金属试件重量 g m2 ：带有腐蚀产物金属试件重量 g A：金属试件表面积 m2
t：腐蚀进行的时间 h
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➢ 厚度指标
vL
8.76v
➢ 电流指标
i 26.8104nv M
vL：厚度指标 mm/a v -：失重指标 g/(m2h)
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➢ 按腐蚀机理分类：
电化学腐蚀：金属表面与离子导电的介质因发生点化学 作用而破坏
特点：包括阳极反应和阴极反应，有电流产生 化学腐蚀：金属与非电解质直接发生纯化学作用而引起
的破坏 特点：无电流产生
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➢ 按腐蚀形态分类：
全面腐蚀：金属腐蚀在整个金属表面进行 局部腐蚀：腐蚀主要其中在金属表面某一区域
➢ Corrosion Reviews
SCIE、EI收录
国外主要专业杂志
➢ Electrochimica Acta
SCI、EI收录
➢ Journal of the Electrochemical Society
SCI、EI收录
➢ Journal of Electroanalytical Chemistry
：金属密度 g/cm3
i：腐蚀电流密度 A/cm2 n：反应物质得失电子数 M：反应物质摩尔质量 g/mol
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6. 电化学腐蚀倾向的判断 （1） 腐蚀反应自由能变化与腐蚀倾向
根据热力学第二点定律对过程进行的方向判断
对任意反应
m A nB pC qD
反应平衡条件： 对自发反应：