金属腐蚀学论文(精品）

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1、金属腐蚀研究摘要:金属腐蚀学在日常生活和工业生产中有着广泛的应用，析氢腐蚀是金属腐蚀的一种，研究析氢腐蚀的控制过程，是为了找到减小析氢腐蚀的途径，保护金属免遭破坏，保障牛产安全。关键词：金屈腐蚀；析氢腐蚀；析氢过电势。金属腐蚀是指金属与周围环境之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质。金屈腐蚀不仅会造成巨大的经济损失，述会带来惨重的人员伤广、环境污染、资源浪费、间接损失、阻碍新技术的发展、促进口然资源的损耗。腐蚀问题成为阻碍高新技术发展和国民经济持续发展的重要制约因索，正确的选用适当的腐蚀控制技术可以最大程度的减轻由腐蚀造成的经济损失和社会危害。析氢腐蚀是金属腐蚀的一种，是以氢离

2、子还原反应为阴极过程的腐蚀。它常发生在酸洗或用酸浸蚀某种较活泼金屈的加工过程屮。发生析氢腐蚀的必要条件是金屈的电极电势必须低于氢离了的还原反应电势。如Fc为腐蚀电池的阳极，钢铁中较Fe不活泼的其他杂质作阴极，H纯阴极上获得电子发生还原反应。反应方程式如下：阳极(Fe):Fe—2e~=Fe2*弱极(杂质):2H•十2e=H2(g)总反应:Fe十2H+=Fe2++H2(g)—、析氢过电势1极化极化就是指由于电极上通过电流而使电极电位发生变化的现象，阳极通过电流电位向正的方向变化叫阳极极化，阴极通过电流电位向负的方向变化叫阴极变化。产生阴极极化的原因：阴极过程是溶液屮能够吸收电子的物质(

3、氧化极)得到电了发生还原反应的过程，其电位变负、产生极化的原因也不是单一的。1.1电化学极化通常氧化剂在阴极于电子组合的述原反应速度小于电子由阳极流来的速度，造成电子在阴极积累，于是电位变负，导致电化学极化。例如最常见的氧化剂是氧气。1.2浓差极化与阳极类似，阴极附近反应物或反应生成物扩散缓慢也会引起浓差极化，如在某些条件下，溶液屮的溶解氧通过扩散抵达阴极的速度小于阴极还原反应的速度，导致阴极电子积累，电位变负。1.3电阻极化电阻极化在阴极不太明显，当然也不能排除在某些特定条件下，在阴极表面产生高屯阻产物（如氢氧化物）阻碍阴极过程，造成阴极的电阻极化。减小或消除极化的作用称为去极化

4、作用，简称去极化。极化是多方面的因素造成的，当这些因素向相反方向变化，极化效应得以减小或消除，于是产生去极化作用。总的说，造成去极化的原因可能是诸如温度、浓度、搅拌、溶液值等因素，也可能是一些物质，人们把能引起去极化作用的物质称为去极化剂。2析氢过电势氢离了阴极去极化反应主要由卜•列几个连续步骤组成：①水化氧离子fFh2o向阴极表面迁移。②水化氢离子在电极表面接受电子还原，同吋脱去水分子，变成表面吸附氢原子Had『、H2O+e->Had+H2O③吸附氢原了除了可能进入金屈内部外，大部分在表面扩散并复合形成氢分了Had+Haff吸附氢原子也可发生电化学脱附Had+H*'H20+e->

5、H2t+H20④氢分子聚集成氢气泡逸出在析氢腐蚀中，金屈或合金在酸中发生均匀腐蚀时，如果作为阴极的杂志或合金相具有较低的析氢过屯势，则腐蚀速度较大，反之，若杂质或阴极相上析氢过电势较大，则腐蚀速度较小。析氢过电势皿与阴极电流密度ic之间的关系是：H1I=aH+bHlogioic通常常数a”与电极材料性质、表而状况、溶液组成和温度冇关，其数值等于单位电流密度卜-的氢过电势。而常数5与电极材料无关，各种金屈阴极上析氢反应的5值大致相同。二、析氢腐蚀的影响因素2.1溶液方面2.1.1pH值溶液pH值对析氢腐蚀速度影响很大，随pH值下降，腐蚀速度迅速增大。一方而,pH值下降，电势正移，腐蚀

6、倾向增大；另方而,pH值下降，电流增大，阴极极化性能减小。2.1.2溶液中的其他组分温度升高，腐蚀速度迅速增大。2.2金属方面2.2.1金属材料种类和杂质金属材料种类和所含杂质的影响既涉及阴极反应又涉及阳极反应。混合控制腐蚀休系比阴极极化控制腐蚀体系明显。2.2.2金属表面的状态由丁•粗糙金屈表面上的真实表面积比光滑表面的大，所以粗糙金属表面上的氢过电势比光滑表面上的小。三、析氢腐蚀的控制类型3.1阴极极化控制如Zn在稀酸溶液中的腐蚀，因为Zn是高氢过电位金属，故为阴极极化控制。其特点是腐蚀电位与阳极反应平衡电位靠近。对这种类型的腐蚀体系，在阴极区析氢反应交换电流密度的大小将对腐蚀

7、速度产生很大影响。3.2阳极极化控制只冇当金屈在酸溶液屮能部分钝化，造成阳极反应阻力大大增加，才能形成这种控制类型。有利于阳极钝化的因素使腐蚀速度减小。3.3混合控制阴阳极极化程度差不多，称为混合控制。英特点是：腐蚀电位离阳极反应和阴极反应平術电位都足够远。对丁•混合控制的腐蚀体系，减小阴极极化或减小阳极极化都会使腐蚀电流密度增大。减小析氢腐蚀的途径4.1减少或消除金属中的有害杂质，特别是析氢过电势小的阴极性杂质。4.2加入氢过电势大的成分。4.3加入缓蚀剂，增大析氢