材料保護(hù)-第3章 電化學(xué)保護(hù)

1、 - RTlnK = -RTln - 陰極保護(hù)技術(shù)發(fā)展史陰極保護(hù)技術(shù)發(fā)展史: : 17891789年年 伽法尼電池現(xiàn)象、伏打電堆伽法尼電池現(xiàn)象、伏打電堆 17951795年年 亞歷山大亞歷山大. .馮馮. .洪堡洪堡電池的反過(guò)程：電解電池的反過(guò)程：電解 17981798年年 里特爾里特爾電壓序與金屬氧化能力一致電壓序與金屬氧化能力一致 18241824年年 漢弗萊漢弗萊. .戴維爵士戴維爵士陰極保護(hù)技術(shù)的開(kāi)創(chuàng)陰極保護(hù)技術(shù)的開(kāi)創(chuàng) 18331833年年 米歇爾米歇爾. .法拉第法拉第 法拉第電解定律法拉第電解定律- -電化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)電化學(xué)學(xué)科基礎(chǔ) 19021902年年 科恩科恩外加電流陰極保護(hù)外加

2、電流陰極保護(hù) 19061906年年 哈博哈博電流密度、土壤電阻、管地電阻測(cè)量電流密度、土壤電阻、管地電阻測(cè)量 19081908年年 麥克考蘭姆麥克考蘭姆硫酸銅參比電極硫酸銅參比電極 19281928年年 庫(kù)恩庫(kù)恩保護(hù)電位保護(hù)電位-0.85V(-0.85V(相對(duì)飽和的銅相對(duì)飽和的銅/ /硫酸銅參比硫酸銅參比) ) 19581958年年 上海船舶科學(xué)研究所上海船舶科學(xué)研究所鋅合金犧牲陽(yáng)極鋅合金犧牲陽(yáng)極 icorr- -未加保護(hù)的金屬腐蝕電流密度未加保護(hù)的金屬腐蝕電流密度; ; ia- -陰極保護(hù)時(shí)的金屬腐蝕電流密度陰極保護(hù)時(shí)的金屬腐蝕電流密度; ; iappl- -陰極保護(hù)時(shí)外加的電流密度陰極保護(hù)

3、時(shí)外加的電流密度. . 大。涂覆水泥的大。涂覆水泥的A3鋼開(kāi)始時(shí)與裸露鋼開(kāi)始時(shí)與裸露A3鋼相似；電位繼續(xù)負(fù)移則鋼相似；電位繼續(xù)負(fù)移則 與裸露與裸露A3鋼顯著不同；在鋼顯著不同；在-1.1V仍不出現(xiàn)急劇的放氫電流。這是仍不出現(xiàn)急劇的放氫電流。這是 因?yàn)樗鄬拥淖钃踝饔檬箶U(kuò)散受到抑制，同時(shí)，涂覆水泥因?yàn)樗鄬拥淖钃踝饔檬箶U(kuò)散受到抑制，同時(shí)，涂覆水泥A3鋼鋼 表面高表面高pH值，致使析氫電位顯著負(fù)移。值，致使析氫電位顯著負(fù)移。 7.6 陽(yáng)極保護(hù)與陰極保護(hù)的比較陽(yáng)極保護(hù)與陰極保護(hù)的比較 共同點(diǎn)：電化學(xué)保護(hù)、電解質(zhì)中連續(xù)液相部分的保護(hù)。共同點(diǎn)：電化學(xué)保護(hù)、電解質(zhì)中連續(xù)液相部分的保護(hù)。 不同特點(diǎn)：不同特點(diǎn)

4、： (1)原則上說(shuō)，電解質(zhì)中的一切金屬都可以實(shí)行陰極保護(hù)原則上說(shuō)，電解質(zhì)中的一切金屬都可以實(shí)行陰極保護(hù)(有負(fù)有負(fù) 保護(hù)效應(yīng)者除外保護(hù)效應(yīng)者除外)。而陽(yáng)極保護(hù)只適用于能實(shí)現(xiàn)陽(yáng)極鈍化的。而陽(yáng)極保護(hù)只適用于能實(shí)現(xiàn)陽(yáng)極鈍化的 體系，應(yīng)用范圍較窄。體系，應(yīng)用范圍較窄。 (2)陰極保護(hù)時(shí)，被保護(hù)金屬不會(huì)發(fā)生電解腐蝕。如電位控制陰極保護(hù)時(shí)，被保護(hù)金屬不會(huì)發(fā)生電解腐蝕。如電位控制 合適，可完全抑制腐蝕。其保護(hù)電流與腐蝕速度間無(wú)簡(jiǎn)單合適，可完全抑制腐蝕。其保護(hù)電流與腐蝕速度間無(wú)簡(jiǎn)單 的對(duì)應(yīng)關(guān)系。陽(yáng)極保護(hù)初始需用大電流建立鈍態(tài)，致鈍后的對(duì)應(yīng)關(guān)系。陽(yáng)極保護(hù)初始需用大電流建立鈍態(tài)，致鈍后 以維鈍電流密度以維鈍電流密度

5、(大體相當(dāng)于腐蝕速度大體相當(dāng)于腐蝕速度)繼續(xù)電解腐蝕。繼續(xù)電解腐蝕。 (3)陰極保護(hù)時(shí)，電位偏離保護(hù)電位通常只是保護(hù)效率降低，陰極保護(hù)時(shí)，電位偏離保護(hù)電位通常只是保護(hù)效率降低， 不會(huì)加速腐蝕。而陽(yáng)極保護(hù)時(shí)，若電位偏離鈍化區(qū)，則會(huì)不會(huì)加速腐蝕。而陽(yáng)極保護(hù)時(shí)，若電位偏離鈍化區(qū)，則會(huì) 加速腐蝕。加速腐蝕。 (4)陰極保護(hù)一般用于較弱或中等腐蝕性的環(huán)境中的金屬結(jié)構(gòu)陰極保護(hù)一般用于較弱或中等腐蝕性的環(huán)境中的金屬結(jié)構(gòu) 的保護(hù)。在腐蝕性強(qiáng)或強(qiáng)氧化性的介質(zhì)中由于消耗保護(hù)電的保護(hù)。在腐蝕性強(qiáng)或強(qiáng)氧化性的介質(zhì)中由于消耗保護(hù)電 流太大，而很少采用陰極保護(hù)。但強(qiáng)氧化介質(zhì)中卻有利于流太大，而很少采用陰極保護(hù)。但強(qiáng)氧化介質(zhì)中卻有利于 金屬鈍化，可有效地實(shí)施陽(yáng)極保護(hù)。金屬鈍化，可有效地實(shí)施陽(yáng)極保護(hù)。 (5)陰極保護(hù)時(shí)，電位過(guò)負(fù)有氫脆的危險(xiǎn)，而陽(yáng)極保護(hù)的設(shè)備不陰極保護(hù)時(shí)，電位過(guò)負(fù)有氫脆的危險(xiǎn)，而陽(yáng)極保護(hù)的設(shè)備不 存在氫脆的危險(xiǎn)。存在氫脆的危險(xiǎn)。 (6)陰極保護(hù)時(shí)，選擇耐蝕輔助陽(yáng)極材料不容易。而陽(yáng)極保護(hù)中陰極保護(hù)時(shí)，選擇耐蝕輔助陽(yáng)極材料不容易。而陽(yáng)極保護(hù)中 的輔助陰極，本身會(huì)受到一定程度的保護(hù)。的輔助陰極，本身會(huì)受到一定程度的保護(hù)。 一般說(shuō)來(lái)，在強(qiáng)氧化件介質(zhì)中可優(yōu)先考慮采用陽(yáng)極保護(hù)。一般說(shuō)來(lái)，在強(qiáng)氧化件介質(zhì)中可優(yōu)先考慮采用陽(yáng)極保護(hù)。 在既可采用陽(yáng)極保護(hù)，又可采用陰極保護(hù)，且二者的保護(hù)效在既可采用陽(yáng)極