电化学蚀刻
形成原电池
1.金属的腐蚀
金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化的过程,金属腐蚀一般可分为化学腐蚀与电化学腐蚀。
电化学腐蚀是金属的腐蚀中最普遍、也是最重要的一种类型。钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀是电化学腐蚀的最突出例子。在潮湿的空气中,钢铁表面会吸附一层薄薄的水膜。如果这层水膜呈较强酸性时,H+得电子析出氢气,这种电化学腐蚀称为析氢腐蚀;如果这层水膜呈弱酸性或中性时,能溶解较多氧气,此时O2得电子而析出OH—,这种电化学腐蚀称为吸氧腐蚀,是造成钢铁腐蚀的主要原因。
析氢腐蚀 吸氧腐蚀
发生条件 水膜呈酸性 水膜呈弱酸性或中性
正极反应 2H++2e—=H2↑ O2+4e—+2H2O=4OH—
负极反应 Fe—2e—=Fe2+ 2Fe—4e—=2Fe2+
溶液pH升高的极 正极 正极
其他反应 Fe2+ +OH—=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 +O2+2H2O= 4Fe(OH)3
2.金属防护的几种重要方法
①改变金属内部的组织结构,制成合金。
②在金属表面覆盖保护层。
③电化学保护法,即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。
3.金属腐蚀快慢的判断方法
①在同一电解质溶液中:电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防腐措施的腐蚀。
②对同一金属来说,强电解质>弱电解质>非电解质。
③活泼性不同的金属,活动性差别越大,腐蚀越快。
④对同一电解质,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快。
⑵ 电化学腐蚀的基本介绍
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,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。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。
我们知道,钢铁在干燥的空气里长时间不易腐蚀,但潮湿的空气中却很快就会腐蚀。原来,在潮湿的空气里,钢铁的表面吸附了一层薄薄的水膜,这层水膜里含有少量的氢离子与氢氧根离子,还溶解了氧气等气体,结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液,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。
金属材料与电解质溶液接触 , 通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。在反应中,金属失去电子而被氧化,其反应过程称为阳极反应过程,反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物(或金属难溶盐);介质中的物质从金属表面获得电子而被还原,其反应过程称为阴极反应过程。在阴极反应过程中,获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。
在均匀腐蚀时,金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显著差别,进行两种反应的表面位置不断地随机变动。如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应,其余表面区域主要进行阴极反应,则称前者为阳极区,后者为阴极区,阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。直接造成金属材料破坏的是阳极反应,故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接,以使腐蚀发生在电位较低的金属上。
⑶ 金属在一般情况下发生的电化学腐蚀主要是什么腐蚀
1,金属一般情况下发生的电化学腐蚀主要是锈蚀,属于一 种湿腐蚀。
2,电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。在反应中,金属失去电子而被氧化,其反应过程称为阳极反应过程,反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物(或金属难溶盐);介质中的物质从金属表面获得电子而被还原,其反应过程称为阴极反应过程。在阴极反应过程中,获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。
3,例如:钢铁在干燥的空气里长时间不易腐蚀,但潮湿的空气中却很快就会腐蚀。这是因为,在潮湿的空气里,钢铁的表面吸附了一层薄薄的水膜,这层水膜里含有少量的氢离子与氢氧根离子,还溶解了氧气等气体,结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液,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。
4,对于不锈钢还有另一种特别的局部电化学腐蚀叫晶间腐蚀,腐蚀沿着金属或合金的晶粒边界或它的邻近区域发展,晶粒本身腐蚀很轻微,这种腐蚀便称为晶间腐蚀。对于奥氏体不锈钢来说,铬由晶粒内扩散速度比铬沿晶界扩散速度小,内部的铬来不及向晶界扩散,所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部,而是来自晶界附近,结果就使晶界附近的含铬量大为减少,当晶界的铬的质量分数低到小于12%时,就形成所谓的“贫铬区”,在腐蚀介质作用下,贫铬区就会失去耐腐蚀能力,而产生晶间腐蚀。产生晶间腐蚀的不锈钢,当受到应力作用时,即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失,这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。晶间腐蚀可以分别产生在焊接接头的热影响区(HAZ)、焊缝或熔合线上。
⑷ 电化学腐蚀有哪几种
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版子而被氧化。
(1)析氢腐蚀(钢铁表权面吸附水膜酸性较强时)
电化学腐蚀
负极(Fe):Fe-2eˉ=Fe2+
Fe2++2H2O=Fe(OH)2+2H+
正极(杂质):2H++2eˉ=H2
电池反应:Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑
由于有氢气放出,所以称之为析氢腐蚀。
(2)吸氧腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较弱时)
负极(Fe):Fe-2eˉ=Fe2+
正极:O2+2H2O+4eˉ=4OHˉ
总反应:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
由于吸收氧气,所以也叫吸氧腐蚀。
析氢腐蚀与吸氧腐蚀生成的Fe(OH)2被氧所氧化,生成Fe(OH)3脱水生成Fe2O3
铁锈。
4Fe(OH)2
+
O2
+
2H2O
=
4Fe(OH)3
钢铁制品在大气中的腐蚀主要是吸氧腐蚀。
Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑
O2+2H2O+4eˉ→4OHˉ
2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
2H++2eˉ→H2
析氢腐蚀主要发生在强酸性环境中,而吸氧腐蚀发生在弱酸性或中性环境中。
⑸ 什么是电化学腐蚀
什么是电化学腐蚀?
金属材料与电解质溶液接触,通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。在反应中,金属失去电子而被氧化,其反应过程称为阳极反应过程,反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物(或金属难溶盐);介质中的物质从金属表面获得电子而被还原,其反应过程称为阴极反应过程。在阴极反应过程中,获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。
在均匀腐蚀时,金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显著差别,进行两种反应的表面位置不断地随机变动。如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应,其余表面区域主要进行阴极反应,则称前者为阳极区,后者为阴极区,阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。直接造成金属材料破坏的是阳极反应,故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接,以使腐蚀发生在电位较低的金属上。
⑹ 电化学腐蚀的解决办法
必须执行GB/12145枣1999《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》标准;DL/561枣1995《火力发电厂水汽化学监督导则》,化学监督网要发挥监督作用。严格按启动阶段的水汽质量标准,控制启动后的水汽质量,不合格严禁升压、带负荷。
机组停备时间超过15天,应采用新的防腐技术。防止停用期间腐蚀。
彻底解决凝汽器溶解氧不合格问题。
投入自动加氨装置,保证给水pH的合格率。
严密监视#2机水冷壁结垢量的增长速度,在必要的时间安排化学清洗。
建议#2炉化学清洗后,在进行加氧联合处理。
⑺ 金属电化学腐蚀原理
根据腐抄蚀的作用原理,可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。两者的区别是当电化学腐蚀发生时,金属表面存在隔离的阴极与阳极,有微小的电流存在于两极之间,单纯的化学腐蚀则不形成微电池。过去认为,高温气体腐蚀(如高温氧化)属于化学腐蚀,但近代概念指出在高温腐蚀中也存在隔离的阳极和阴极区,也有电子和离子的流动。据此,出现了另一种分类:干腐蚀和湿腐蚀。湿腐蚀是指金属在水溶液中的腐蚀,是典型的电化学腐蚀,干腐蚀则是指在干气体(通常是在高温)或非水溶液中的腐蚀。单纯的物理腐蚀,对于金属很少见,对于非金属,则多半产生单纯的化学或物理腐蚀,有时两种作用同时发生。
⑻ 电化学腐蚀的原理
金属表面在介质如潮湿空气、电介质溶液等中,因形成微电池而发生电化学作用而引起的腐蚀称为电化学腐蚀。(1)析氢腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较强时)
阳极(Fe):Fe=Fe2
+2e-
Fe2
+2H2O=Fe(OH)2+2H
阴极(杂质):2H
+2e-=H2
电池反应:Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑
由于有氢气放出,所以称之为析氢腐蚀。
(2)吸氧腐蚀(钢铁表面吸附水膜酸性较弱时)
阳极(Fe):Fe=Fe2
+2e-
阴极:O2+2H2O+4e-=4OH-
总反应:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
由于吸收氧气,所以也叫吸氧腐蚀。
⑼ 电化学腐蚀的特性
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,这种腐蚀叫做电化学腐蚀。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。
我们知道,钢铁在干燥的空气里长时间不易腐蚀,但潮湿的空气中却很快就会腐蚀。原来,在潮湿的空气里,钢铁的表面吸附了一层薄薄的水膜,这层水膜里含有少量的氢离子与氢氧根离子,还溶解了氧气等气体,结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液,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。
金属材料与电解质溶液接触 , 通过电极反应产生的腐蚀。电化学腐蚀反应是一种氧化还原反应。在反应中,金属失去电子而被氧化,其反应过程称为阳极反应过程,反应产物是进入介质中的金属离子或覆盖在金属表面上的金属氧化物(或金属难溶盐);介质中的物质从金属表面获得电子而被还原,其反应过程称为阴极反应过程。在阴极反应过程中,获得电子而被还原的物质习惯上称为去极化剂。
在均匀腐蚀时,金属表面上各处进行阳极反应和阴极反应的概率没有显著差别,进行两种反应的表面位置不断地随机变动。如果金属表面有某些区域主要进行阳极反应,其余表面区域主要进行阴极反应,则称前者为阳极区,后者为阴极区,阳极区和阴极区组成了腐蚀电池。直接造成金属材料破坏的是阳极反应,故常采用外接电源或用导线将被保护金属与另一块电极电位较低的金属相联接,以使腐蚀发生在电位较低的金属上。