电化学腐蚀原理电化学腐蚀条件及防护

09-27

电化学腐蚀是指金属材料（合金或不纯的金属）与电解质溶液接触，通过电极反应产生的腐蚀。
不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀是电化学腐蚀最突出的例子。钢铁在干燥的空气里长时间不易腐蚀，但在潮湿的空气中却很快就会腐蚀，铁失去电子而被氧化。电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。

电化学腐蚀对机械设备所造成的危害，远比化学腐蚀广泛而严重。这是由于机械设备大部分零件材料的表面状态及环境，提供了产生电化学腐蚀必需的条件。

电解质溶液，它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。在这些原电池里，铁是负极，碳是正极。铁失去电子而被氧化.电化学腐蚀是造成钢铁腐蚀的主要原因。

电化学腐蚀原理

产生电化学腐蚀的条件是：
①存在腐蚀介质——水中溶入电解质；

②存在电位差——在电解液中，金属表面有成分或组织相的不同或应力分布不均匀，呈现电位差。

金属的腐蚀原理有多种，其中电化学腐蚀是最为广泛的一种。当金属被放置在水溶液中或潮湿的大气电化学腐蚀，金属表面会形成一种微电池，也称腐蚀电池(其电极习惯上称阴、阳极，不叫正、负极)。

阳极上发生氧化反应，使阳极发生溶解，阴极上发生还原反应，一般只起传递电子的作用。

腐蚀电池的形成原因主要是由于金属表面吸附了空气中的水分，形成一层水膜，因而使空气中二氧化碳，二氧化硫，二氧化氮等溶解在这层水膜中，形成电解质溶液，而浸泡在这层溶液中的金属又总是不纯的，如工业用的钢铁，实际上是合金，即除铁之外，还含有石墨、渗碳体以及其它金属和杂质，它们大多数没有铁活泼。这样形成的腐蚀电池的阳极为铁，而阴极为杂质，又由于铁与杂质紧密接触，使得腐蚀不断进行。

金属电化学腐蚀按其被破坏的形式可以分为：全面腐蚀和局部腐蚀。
全面腐蚀
全面腐蚀是指在整个金属表面上进行的腐蚀。全面腐蚀一般来说分布比较均匀，腐蚀速度比较稳定，机器设备的寿命可以预测，对设备的检测也比较容易，一般不会发生突发事故。全面腐蚀电池的阴、阳极全部是微电极，阴阳极面积基本上相等，所以反应速度比较稳定。

局部腐蚀

局部腐蚀是指只集中在金属表面局部区域上进行的腐蚀，其余大部分区域几乎不腐蚀。局部腐蚀造成的金属损失量不大，但是严重的局部腐蚀会导致机器设备的突发性破坏，这种破坏很难预测，往往会造成巨大的经济损失，更有甚者会引起灾难性事故。根据日本三菱化工机械公司对 10年中化工装置破坏事例进行的调查结果表明，全面腐蚀和高温腐蚀只占 13.4%，而局部腐蚀占 80%以上。由此可见局部腐蚀的严重性。常见的局部腐蚀有点偶腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀破裂等。