金属的电化学腐蚀
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汇报人：
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目录
01
电化学腐蚀的原理
02
影响电化学腐蚀的因素
03
电化学腐蚀的类型
04
防护措施
05
实际应用案例
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电化学腐蚀的原理
PARTONE
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腐蚀的定义
金属与环境中的化学物质反应，导致金属表面结构和性质的改变。
金属在电解质溶液中发生电化学反应，导致金属离子进入溶液，造成物质损失。
金属表面的化学反应
电化学过程中的物质损失
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电化学反应过程
金属在电解质溶液中失去电子，形成阳离子，导致金属表面氧化。
阳极氧化反应
溶液中的氧化剂接受电子，发生还原反应，通常伴随着氧气或水的还原。
阴极还原反应
在电场作用下，溶液中的正负离子向相反电极移动，形成电流。
离子迁移过程
不同金属或金属不同部位间电势差形成腐蚀电池，加速电化学腐蚀过程。
腐蚀电池形成
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腐蚀电池的形成
不同金属或金属不同部位间存在电位差，导致电子流动，形成腐蚀电池。
电位差的产生
电解质提供离子通道，使腐蚀电池中的氧化还原反应得以进行，加速金属腐蚀。
电解质的作用
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电极反应类型
金属在阳极失去电子，发生氧化反应，导致金属表面腐蚀。
阳极氧化反应
在酸性环境中，金属表面析出氢气，加速金属的腐蚀速率。
析氢腐蚀
溶液中的氧化剂在阴极获得电子，发生还原反应，促进腐蚀过程。
阴极还原反应
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影响电化学腐蚀的因素
PARTTWO
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金属材料特性
不同金属电位差的大小直接影响电化学腐蚀速率，如铁和铜的电位差导致铁的快速腐蚀。
金属的电位差
金属的晶格结构决定了其表面活性位点的数量，从而影响腐蚀过程。
晶格结构
合金中不同元素的加入会影响金属的耐腐蚀性，例如不锈钢中的铬能提高耐腐蚀性。
合金成分
金属表面的处理，如镀层或氧化处理，可以显著改变其对电化学腐蚀的抵抗力。
表面处理
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环境因素
阳极反应
阴极反应
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金属在腐蚀电池中作为阳极，发生氧化反应，失去电子，形成金属离子。
02
在腐蚀电池中，电子从阳极流向阴极，阴极处发生还原反应，如氧气的还原。
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电介质的影响
金属表面的化学反应
金属暴露在环境中，表面与氧气等反应形成氧化物，导致材料性能下降。
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电化学过程中的物质损失
在电解质溶液中，金属表面发生电化学反应，导致金属离子进入溶液，造成结构破坏。
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微生物的作用
金属在电解质溶液中失去电子，转化为阳离子，如铁在水中形成Fe2?。
阳极氧化反应
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溶液中的氧化剂在金属表面获得电子，被还原，例如氧气在水中被还原为OH?。
阴极还原反应
溶液中的正负离子在电场作用下移动，形成电流，如Cl?向阳极移动。
离子迁移过程
不同金属或金属不同部位间电势差形成腐蚀电池，导致局部腐蚀加速。
腐蚀电池形成
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电化学腐蚀的类型
PARTTHREE
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均匀腐蚀
当两种不同金属接触并浸入电解质溶液中时，会形成原电池，导致电化学腐蚀。
金属表面的不均匀性，如杂质、应力或温度差异，可导致局部电位差，形成腐蚀电池。
不同金属接触形成原电池
金属表面不均匀性
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局部腐蚀
不同金属具有不同的电位，电位较低的金属更容易作为阳极被腐蚀。
01
合金中添加的元素可以改变金属的电化学性质，从而影响腐蚀速率。
02
金属的晶格结构稳定性越高，其抵抗电化学腐蚀的能力越强。
03
金属表面的处理和保护层可以显著降低腐蚀速率，如镀层和涂层技术。
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金属的电位差异
合金成分的影响
晶格结构的稳定性
表面处理与保护层
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应力腐蚀开裂
金属表面的化学反应
金属暴露在环境中，表面与氧气或水反应，导致材料逐渐损耗。
电化学过程的参与
金属在电解质溶液中，通过电化学反应失去电子，形成腐蚀产物。
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点蚀
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金属在阳极失去电子，发生氧化反应，导致金属表面腐蚀。
02
溶液中的氧化剂在阴极获得电子，发生还原反应，促进腐蚀过程。
03
在酸性环境中，金属表面析出氢气，加速金属的腐蚀速率。
阳极氧化反应
阴极还原反应
析氢腐蚀
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防护措施
PARTFOUR
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阴极保护
当两种不同金属接触并暴露在电解质中时，会形成腐蚀电池，导致电化学反应。
不同金属接触形成腐蚀电池
01
金属表面的不均匀性，如杂质、应力或温度差异，可形成微电池，加速腐蚀过程。
金属表面不均匀性导致腐蚀
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阳极保护
金属在电解质溶液中，由于电位差作用，发生氧化还原反应，导致金属腐蚀。
电化学反应过程
金属暴露在环境中，表面与氧气或水反应，形成氧化物，导致材料损失。
金属表面的化学反应
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涂层保护
不同金属电位差越大，电化学腐蚀越剧烈，如铁和铜接触时。
金属的电位差
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合金中不同元素的比例和分布会影响金属的耐腐蚀性，如不锈钢