可钝化金属的阳极极化曲线

2025-03-04 21:36:17

推荐回答（4个）

回答1：

图为金属钝化过程的阳极极化曲线（采用控制电极电势方法测定）。整个曲线分四个区：
　　活性溶解区　见曲线AB部分，金属按正常的规律发生阳极溶解。
　　钝化过渡区　见曲线BC部分，当电极电势到达某一临界值E1时，金属的表面状态发生突变，开始生成一层保护膜，随着电极电势正移，电流却急剧下降，金属的阳极过程按另一种规律进行,金属开始钝化。相应于B点的电势 E1和电流密度I1分别称为致钝电势和致钝电流密度。C点相应于已能覆盖金属表面的保护膜的生长基本结束点，C点电势 E2称为稳定钝化电势或完全钝化电势。金属钝化研究中流行的弗莱德电势（通过阳极极化使金属钝化后，中断极化电流，在电势－时间衰退曲线上所出现的平阶电势），有人提出它是E1，多数人认为是E2。
　　稳定钝化区　见曲线的CD部分，金属以I3（即维持钝态的电流密度）的速率溶解。I3基本上与电极电势无关。这时金属表面可能生成一层耐蚀性好的氧化物。
　　过钝化区　见曲线的DE部分，电流再次随电极电势的正移而增加。这可能由于氧化膜被进一步氧化生成更高价的可溶性氧化物,或某种新的阳极反应开始发生(例如氢氧离子在阳极放电，并放出氧气)。相应于D点的电势E4称为过钝化（或超钝化）电势。

回答2：

•在以金属作阳极的电解池中通过电流时，通常将发生阳极的电化学溶解过程。如阳极极化不大，阳极溶解的速度随电势变正而逐渐增大，这就是金属的正常阳极溶解。在某些化学介质中，当电极电势正移到某一数值时，阳极溶解速度随电势变正反而大幅度降低，这种现象叫金属的钝化。 • 处在钝化状态的金属的溶解速度是很小的，这在金属防腐及作为电镀的不溶性阳极时，正是人们所需要的。而在另外的情况如化学电源、电冶金和电镀中的可溶性阳极，金属的钝化就非常有害。利用阳极钝化，使金属表面生成一层耐腐蚀的钝化膜来防止金属腐蚀的方法，叫做阳极保护。

补充：
•曲线表明，电势从a点开始上升（即电势向正方向移动），电流也随之增大，电势超过b点以后，电流迅速减至很小，这是因为在碳钢表面上生成了一层电阻高，耐腐蚀的钝化膜。到达c点以后，电势再继续上升，电流仍保持在一个基本不变的，很小的数值上。电势升至d点后，电流又随电势的上升而增大。从a点到b点的范围称为活性溶解区；b点到c点称为钝化过渡区；c点到d点称为钝化稳定区；d点以后称为钝化区。对应于b点的电流密度成为致钝电流密度；对应于c～d段的电流密度称为维钝电流密度。如果对金属通以致钝电流（致钝电流密度与表面积的乘积）使表面生成一层钝化膜（电势进入钝化区），再用维钝电流(维钝电流密度与表面积的乘积）保持其表面的钝化膜不消失，金属的腐蚀速度将大大降低，这就是阳极保护的基本原理。

回答3：

�6�1在以金属作阳极的电解池中通过电流时，通常将发生阳极的电化学溶解过程。如阳极极化不大，阳极溶解的速度随电势变正而逐渐增大，这就是金属的正常阳极溶解。在某些化学介质中，当电极电势正移到某一数值时，阳极溶解速度随电势变正反而大幅度降低，这种现象叫金属的钝化。 �6�1 处在钝化状态的金属的溶解速度是很小的，这在金属防腐及作为电镀的不溶性阳极时，正是人们所需要的。而在另外的情况如化学电源、电冶金和电镀中的可溶性阳极，金属的钝化就非常有害。利用阳极钝化，使金属表面生成一层耐腐蚀的钝化膜来防止金属腐蚀的方法，叫做阳极保护。

回答4：

当某种金属浸入电解质溶液时，金属表面与溶液之间就会建立起一个电位，腐蚀电化学中把这个
　　电位称为自然腐蚀电位。不同的金属在一定溶液中的电位是不一样的。而同一种金属的电位由于其
　　各部分之间存在着电化学中不均一性而造成不同的部位间产生一定电位差值，正是这种电位差值导
　　致了金属在电解质溶液中的电化学腐蚀。
　　向浸在电解质溶液中的金属施加直流电，金属的自然腐蚀电位会发生变化，这个现象称为极化
　　。所通电流为正电流时。金属作为阳极其电位向正方向变化的过程称作阳极极化；反之，通过的电
　　流为负电流时，金属作为阳极其电位向负方向变化的过程称为阴极极化。把电位与电流密度之间对
　　应的关系画成曲线叫做极化曲线。具有钝性倾向的金属在进行阳极极化时，如果电流达到足够的数
　　值，在金属表面上能够生成一层具有很高耐蚀性能的钝化膜而使电流减少，金属表面呈钝态。继续
　　施较小的电流就可以维持这种钝化状态，钝态金属表面溶解量很小从而防止了金属的腐蚀，这就是
　　阳极保护的基本原理。图2为典型的钝性金属阳极保护曲线，曲线中表现出四个特性
　　a. 活化区（曲线中AB段）
　　施加阳极电流时，金属表面发生如下反应：Fe-->Fe2++2e此区处于活性溶解状态，且电位越正
　　，电流密度越大，电流密度的大小反应出腐蚀的快慢。当电流密度超过峰值点后，电流急剧下降，这
　　个峰值点对应称为致钝电流密度，对应的电位称为致钝电位。
　　b. 活化—钝化区（BC段）
　　金属处于由活化状态向钝化状态的突变过程中，金属开始发、钝化，电流急剧下降，在金属表
　　面可能生成二价到三价的不稳定氧化物。
　　c. 稳定钝化区（CD段）
　　不锈钢中金属元素发生氧化反应，生成高价氧化物（膜），这种氧化物溶解量很小，即腐蚀速
　　率很低，这正是阳极保护所需要的电位控制区，对应的电流密度称为维钝电流密度，可由控制仪的
　　d. 过钝化区（DF段）
　　当电位高于稳定钝化区，电流又出现增大现象，钝化膜转化成可溶性的氧化物而遭受破坏，金
　　属腐蚀重新加剧，这区域称为过钝化保护区。阳极保护酸冷器的工作原理是把与硫酸接触的全部表
　　面作为阳极，另外设置一根或几根阴极，形成电流回路。向冷却器施加一定的电流，使其产生阳极
　　极化，通过致钝电位，然后进入稳定钝化区并维持其电位在这个区域，依靠在钝化区新形成的钝化
　　膜降低冷却器在硫酸中的腐蚀

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