金属的腐蚀与锈蚀精选文档.ppt

金属的腐蚀与锈蚀本讲稿第一页，共二十四页电化学腐蚀电化学腐蚀金属在有水和电解质存在的介质中的腐蚀，金属在有水和电解质存在的介质中的腐蚀，称为电化学腐蚀。主要是由于金属之间的称为电化学腐蚀。主要是由于金属之间的不同电极电位或金属与非金属之间的不同不同电极电位或金属与非金属之间的不同电极电位电极电位,在腐蚀介质存在下构成腐蚀电池在腐蚀介质存在下构成腐蚀电池(有电流产生）。有电流产生）。电极电位表示金属失去电子而离子化的能电极电位表示金属失去电子而离子化的能力，电极电位越小，成为离子的趋势越大，力，电极电位越小，成为离子的趋势越大，腐蚀的可能性越大。如腐蚀的可能性越大。如Mg（-2.38)Zn(-0.76)Fe(-0.44)本讲稿第二页，共二十四页钢铁在大气中的锈蚀钢铁在大气中的锈蚀钢铁材质内含有少量碳、硅等无机物，经常钢铁材质内含有少量碳、硅等无机物，经常受各种应力加工、电、气焊、弯曲变形，受各种应力加工、电、气焊、弯曲变形，各部分能量分布不均匀，且表面沾污着灰各部分能量分布不均匀，且表面沾污着灰尘、沙土等脏物，当有腐蚀介质存在时，尘、沙土等脏物，当有腐蚀介质存在时，会形成局部腐蚀电池，产生腐蚀。会形成局部腐蚀电池，产生腐蚀。本讲稿第三页，共二十四页铁在水膜下锈蚀铁在水膜下锈蚀杂质杂质(阴极区阴极区)钢钢 铁铁(阳极区阳极区)OH-OH-OH-O2Fe2+Fe2+Fe2+水膜水膜本讲稿第四页，共二十四页阳极区的阳极反应：阳极区的阳极反应：Fe 2e Fe2+阴极区的阴极反应：阴极区的阴极反应：1/2 O2+H2O+2e 2 OH-随腐蚀进行，随腐蚀进行，Fe2+与与OH-形成形成Fe(OH)2,进进一步与一步与O2和和H2O反应生成红褐色反应生成红褐色Fe(OH)3，沉淀于铁表面，即铁锈。沉淀于铁表面，即铁锈。本讲稿第五页，共二十四页防锈剂的作用机理防锈剂的作用机理1 1、防锈剂分子在金属表面形成吸附性保护膜；、防锈剂分子在金属表面形成吸附性保护膜；2 2、防锈剂对水和酸等极性物质的增溶用；、防锈剂对水和酸等极性物质的增溶用；3 3、防锈剂对水的置换性能和脱水性能。、防锈剂对水的置换性能和脱水性能。本讲稿第六页，共二十四页防锈剂对金属表面的吸附防锈剂对金属表面的吸附主要是基于静电性相互作用的物理吸附和主要是基于静电性相互作用的物理吸附和伴随着形成化学键的化学吸附伴随着形成化学键的化学吸附,以及进一步以及进一步生成新相化合物的化学吸着生成新相化合物的化学吸着.防锈剂在油防锈剂在油-空气界面也是定向吸附空气界面也是定向吸附.本讲稿第七页，共二十四页防锈剂吸附膜的结构防锈剂吸附膜的结构防锈剂从溶液移向金属表面吸附时防锈剂从溶液移向金属表面吸附时,其吸附其吸附量随着溶度的增加而增加量随着溶度的增加而增加.吸附分子在金属表面是垂直排列的吸附分子在金属表面是垂直排列的.可以是单分子和多分子吸附膜可以是单分子和多分子吸附膜.本讲稿第八页，共二十四页硬脂酸对铜表面的吸附硬脂酸对铜表面的吸附(正十六烷溶液正十六烷溶液)35度度浸渍时间浸渍时间,小时小时分分子子量量正己烷洗涤正己烷洗涤苯洗涤苯洗涤1320本讲稿第九页，共二十四页化学结构对吸附和防锈性的影响化学结构对吸附和防锈性的影响取决于分子中极性基团和非极性基团的结构取决于分子中极性基团和非极性基团的结构.极性基团的影响极性基团的影响:防锈性强的极性基团防锈性强的极性基团:-SO3-,-COO-:-SO3-,-COO-中等防锈性的极性基团中等防锈性的极性基团:-COOH,POOH:-COOH,POOH防锈性弱的极性基团防锈性弱的极性基团:NH,-OH,-C=O,-COOR,:NH,-OH,-C=O,-COOR,-C=N-C=N本讲稿第十页，共二十四页防锈剂的等温吸附曲线防锈剂的等温吸附曲线平衡浓度%铁粉上的吸附量类型I类型II类型III防锈性好防锈性好防锈性差本讲稿第十一页，共二十四页本讲稿第十二页，共二十四页本讲稿第十三页，共二十四页本讲稿第十四页，共二十四页本讲稿第十五页，共二十四页本讲稿第十六页，共二十四页本讲稿第十七页，共二十四页本讲稿第十八页，共二十四页本讲稿第十九页，共二十四页本讲稿第二十页，共二十四页本讲稿第二十一页，共二十四页本讲稿第二十二页，共二十四页本讲稿第二十三页，共二十四页本讲稿第二十四页，共二十四页