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腐蝕電位
鎖定
- 中文名
- 腐蝕電位
- 別 名
- 自然電位或自腐電位
- 性 質
- 混合電位
- 學 科
- 材料學
- 領 域
- 化學、材料學
腐蝕電位定義
狹義的腐蝕電位是指金屬與環境間的物理-化學相互作用,使金屬性能發生變化,導致金屬,環境及其構成系功能受到損傷的現象。金屬在介質中未通過電流時所產生的電位,稱為腐蝕電位,也稱自然電位或自腐電位或自然腐蝕電位或自腐蝕電位。
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腐蝕電位類型
可分為濕腐蝕電位和幹腐蝕電位兩類。濕腐蝕電位指金屬在有水存在下的腐蝕電位,幹腐蝕電位則指在無液態水存在下的幹氣體中的腐蝕電位。由於大氣中普遍含有水,化工生產中也經常處理各種水溶液,因此濕腐蝕電位是最常見的,但高温操作時幹腐蝕電位造成的危害也不容忽視。
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腐蝕電位濕腐蝕電位
濕腐蝕電位金屬在水溶液中的腐蝕電位是一種電化學反應。在金屬表面形成一個陽極和陰極區隔離的腐蝕電位電池,金屬在溶液中失去電子,變成帶正電的離子,這是一個氧化過程即陽極過程。與此同時在接觸水溶液的金屬表面,電子有大量機會被溶液中的某種物質中和,中和電子的過程是還原過程,即陰極過程。常見的陰極過程有氧被還原、氫氣釋放、氧化劑被還原和貴金屬沉積等。隨着腐蝕電位過程的進行,在多數情況下,陰極或陽極過程會受到阻滯而變慢,這個現象稱為極化,金屬的腐蝕電位隨極化而減緩。
腐蝕電位幹腐蝕電位
幹腐蝕電位一般指在高温氣體中發生的腐蝕電位,常見的是高温氧化。在高温氣體中,金屬表面產生一層氧化膜,膜的性質和生長規律決定金屬的耐腐蝕電位性。膜的生長規律可分為直線規律、拋物線規律和對數規律。直線規律的氧化最危險,因為金屬失重隨時間以恆速上升。拋物線和對數的規律是氧化速度隨膜厚增長而下降,較安全,如鋁在常温氧化遵循對數規律,幾天後膜的生長就停止,因此它有良好的耐大氣氧化性。
腐蝕電位形態
可分為均勻腐蝕電位和局部腐蝕電位兩種。在化工生產中,後者的危害更嚴重。
腐蝕電位均勻腐蝕電位
均勻腐蝕電位發生在金屬表面的全部或大部,也稱全面腐蝕電位。多數情況下,金屬表面會生成保護性的腐蝕電位產物膜,使腐蝕電位變慢。有些金屬,如鋼鐵在鹽酸中,不產生膜而迅速溶解。通常用平均腐蝕電位率(即材料厚度每年損失若干毫米)作為衡量均勻腐蝕電位的程度,也作為選材的原則,一般年腐蝕電位率小於1到1.5mm,可認為合用(有合理的使用壽命)。
腐蝕電位局部腐蝕電位
局部腐蝕電位只發生在金屬表面的局部。其危害性比均勻腐蝕電位嚴重得多,它約佔化工機械腐蝕電位破壞總數的70%,而且可能是突發性和災難性的,會引起爆炸、火災等事故。