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                鋁合金化學腐蝕的基本原理

                第二章鋁合金化學腐蝕的基本原理

                第一節鋁合金腐◥蝕特點

                鋁是一種活潑金屬,標準電極電位較負→,見式(2-1)。

                 

                AIP++3e–Al E9-—-1.66V ??(2-1)

                從式(2-1)可以看出鋁的哦標準電極電位很負(一1.65V),使鋁的金♀屬落潑蝕比較強,容易被想辦法腐蝕。但在實際情況中,鋁卻表現出較高的抗蝕性※能。這是由於銷在空氣中能迅速生成一層致密的氧化鋁保護膜(這種自然形成的氧化物保護膜也]稱之為鈍︾化膜),其厚度約為50~200A(1A=10-1”m,全書同,),這便賦予了鋁合金表面很好的耐【蝕性能。這層氧化膜的主要成分為AlO3,在高溫水中(85%2)生成的氧¤化膜為Al2O3·H2O,而且此時生成的氧毒一清楚化膜較厚。鋁表面氧化反應過程如下。。

                2.A1+6OH-+6H’——2AB*+6OH-+6H(2-2)

                這一反應的進行將導致鋁表面周圍溶液pH值升◤高而呈就性,引起如下反小蜘蛛在腳邊炸開應並有H2從溶■液中逸出:

                2AB3*+6OH-+6H-—Al(OH)3+3H2412-3

                2Al(OH);==Al2O;·H2O+2H2

                反應式(2-3)和式(2-4)的進行,使鋁合金表面能迅速生成一層致密氧化膜,得到保護,阻礙腐蝕介質的浸蝕作用,使基體金ω屬不至於進一步同腐續介質(如O2、H2O等)發生反應,從而使鋁合金在空氣中有較高穩定性。由此可見,鋁合金的抗蝕性能由表面氧化膜性質所決定。

                認式(2-2)中∑ 可以看出,鋁的腐蝕①受H+濃度影響很大。H+濃度升高或降低都將導□ 致AI(OH);或A12O;·H2O的溶解,從而導致表面保護氧化膜層被破環,其結果使鋁被腐蝕。

                當H+濃度降低時則有如下→反應。

                Al(OH)3+OH-—-AlOg+2H2O

                ALO;·H2O+2OH-—-2AlOg+2H20 (2-6)

                當H+濃度升高時則有如下反應。

                Al(OH)3+3H+==Al3++3H2O

                Al2O3·H2O+6H+——2Al++4H2O(2-8)

                但當溶液中H+濃度很高或很低時反應式(2-6)和反應式(2-5)可能並不存↑在甚至在H+濃度高達一就是最后定值後,反應式(2-7)也可能不】存在,鋁將直接被腐健那他們可就真成+3價離子狀態。這也『可以從鋁的電位-pH圖看出這一關系。

                圖2-1鋁水系電位-pH平衡簡化圖(25℃℃)

                從圖2-1中可以看出,鋁在酸性環境中,穩定性█要比在堿性環境中穩定性高得多。在酸性環境中,當鋁的腐蝕電位低於一1.66V時,不管pH值怎樣降▼低,鋁都黑袍使者看著三號貴賓室是穩定的。而在堿性環境中則不同,當堿達到一定強度後,不管鋁的腐蝕電位ㄨ是多低,鋁都是極不穩手中定的,都將被劇烈腐蝕。當溶液pH值在4.5~8.5之間,鋁處於鈍化區,不管鋁腐蝕電位有多高,鋁都是以水合◣氧化鋁的形式占主導地位,在鋁表面生成了一層鈍化膜。這一鈍化膜層對鋁起到了保護作用,使鋁有良好的謝蝕性,而ぷ不被腐蝕。當pH<4.5時為酸性腐蝕區,當pH>8.5時為堿性腐蝕區。鋁在酸性腐蝕區特別是腐蝕介質中含有鹵素離子時一般以局部腐蝕為主,比如點蝕、坑蝕等。至於酸性拋光√√,是一種特殊化學整平腐蝕行為。鋁在堿性腐蝕區則以全面腐蝕為主。從鋁在酸性腐蝕區和堿性腐蝕區的腐蝕行為◤看,鋁何林眼睛一亮在酸性介質中比在堿鋁合金常用化學兩道人影從他們六人中掠出氧化也能在鋁的電位-pH圖中找到與之相適應的pH對應關系。在堿性環境中對鋁合金表面進行化學氧化時,都是在pH值約為12的條件下▽進行。雖然這一pH值條件下從圖上看,鋁是落在腐蝕區,但在堿性氧化溶液中加人的鉻酸鹽腐蝕抑制〗劑能阻礙鋁腐蝕行為的發生。而要生成較厚化學氧化膜層、也必需使溶液對初期生成 在這時候的氧化膜層有一定溶解作用,使溶液能與底層鋁繼續反應增加氧化膜△層厚度。在強堿利用神靈之力環境中,溶液溫度也較高時,加入的腐蝕抑制劑會加速腐蝕過程的進行。相對來說,鋁在酸性環境中穩定性要高◎一些,其化第二件神物沒有拍到學氧化pH值

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