一文看懂化学腐蚀与电化学腐蚀原理和区别

1.腐蚀的基本概念

腐蚀的分类方法有很多，按材料腐蚀原理的不同，可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀是在干燥的介质中发生的，腐蚀过程中无电流产生。电化学腐蚀是产生电流的是在金属在导电介质中因电化学作用导致的腐蚀，在腐蚀过程中有电流产生。大气腐蚀、海水腐蚀、土壤腐蚀等都属于电化学腐 蚀。热力学第二定律我们得知，发生金属腐蚀的根本出力点是在过程中金属与环境介质组成系统的总自由能下去了少了。

按腐蚀环境不同，可将腐蚀分成3类：湿蚀(包括水溶液、大气、土壤和化学药品腐蚀，干蚀(包括高温氧化、硫腐蚀、氢腐蚀、液态金属腐蚀、熔盐腐蚀、羧 基腐蚀等、微生物腐蚀(包括细菌腐蚀、真菌腐蚀、流化菌腐蚀、藻类腐蚀)等。

腐蚀可分为全面的和局部的两大类。全面腐蚀及腐蚀局限在金属的某一部位则称为局部腐 蚀。腐蚀分布相对均匀，危害也相对小些。腐蚀集中在金属局部位置上，其余几乎没有发生腐蚀现象。

金属化学腐蚀的基本原理

金属表面和干燥的空气氧气触碰，首先将在表面形成氧分子的物理吸附层， 并迅速转化为一层较为稳定的化学吸附膜。随着氧化过程的继续进行，反应物质必须先通 过膜层然后再与基体起反应，氧化速度往往由传质过程所控制。在低温和常温时热扩散不能发生，只可能发生离子电迁移，此时膜的生长速率较慢。在较高温度时膜的增长主要依靠热扩散。

材料化学的腐蚀动力学过程是用几种典型形式表示的。在实际的腐蚀过程中，由于腐 蚀环境或腐蚀介质的复杂性，材料化学腐蚀的动力学过程往往是上述几种机制的综合。

可见，提高材料抗氧化能力的重要途径就是改变材料的表面成分，使其氧化动力学曲 线呈对数变化。

3.金属电化学腐蚀原理

金属材料与电解质接触，将发生电化学反应，在界面处形成双电层并建立相应的电 位。这种金属电极与溶液界面之间存在的电位差就称为金属的电极电位。然而，通常所说 的电极电位是指以该电极为阳极，以标准氢电极为阴极构成原电池，所测得原电池的电动 势(即原电池开路时两个电极之间的电位差〉，因此又称为标准电极电位。当电极上氧化还 原反应为可逆反应时的电极称为可逆电极，在没有电流通过时，可逆电极所具有的电位称 为平衡电位。平衡电位除了与该电极的标准电极电位大小有关外，还与电解质的温度、有 效浓度(即活度)等因素有关。

4.腐蚀原电池与腐蚀微电池

如果把两种电极电位不同的金属同时放在同一种电解液中，并把它们用导线通过电流表连接起来，就组成了一个原电池。

5.从电化学过程来看，电流大小反映着腐蚀速度的大小。而每一个步骤的电位降，反映 着这一步骤阻滞作用的大小。根据各个步骤电压降的大小及其在总电位差中所占的份额， 可判定腐蚀过程中哪个步骤对抑止腐蚀起重要作用，即为腐蚀的控制步骤。控制步骤不仅 对过程的速度起着主要作用，而且在一定程度上反映腐蚀过程的实质。要减少腐蚀程度， 最有效的方法就是设法影响其控制因素。

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