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第三单元金属的腐蚀与防护知能定位1.了解金属腐蚀的原因，能辨别金属发生腐蚀的类型。
2.了解金属电化学腐蚀的原因及反应原理。
3.了解金属防护的一般方法及金属的电化学防护的原理。
情景切入铁生锈的现象随处可见，为什么铁在潮湿的环境中容易生锈？采取什么措施可以防止铁生锈呢？自主研习一、金属的电化学腐蚀1.金属腐蚀(1)定义金属或合金与周围环境中的物质发生化学反应而腐蚀损耗的现象。
(2)实质金属失去电子被氧化。
(3)类型①化学腐蚀：指金属与其他物质直接接触发生氧化还原反应而引起的腐蚀。
腐蚀过程中无电流产生。
②电化学腐蚀：指不纯的金属或合金发生原电池反应，使较活泼的金属失去电子被氧化而引起的腐蚀。
2.电化学腐蚀(1)吸氧腐蚀：钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性时，氧气参加电极反应，发生吸氧腐蚀。
负极：2Fe=4e-+2Fe2+；正极：2H20+02+4e-==40H-；总反应：2Fe+02+2H20==2Fe(OH)2。
最终生成铁锈(主要成分为Fe203-xH20),反应如下：4Fe(OH)2+02+2H20==4Fe(OH)3；2Fe(OH)3==Fe203•xH20+(3-x)H20o(2)析氢腐蚀：金属表面的电解质溶液酸性较强，腐蚀过程中不断有H2放出。
负极：Fe=Fe2++2e-；正极：2H++2e-=H2f;总反应：Fe+2H+==Fe2++H2f。
二、金属的电化学防护1.金属的防护(1)本质：阻止金属发生氧化反应。
(2)方法①改变金属内部结构，如制成合金等。
②加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀等。
③电化学防护2.电化学防护（1）牺牲阳极的阴极保护法将被保护金属与比其更活泼的金属连接在一起，更活泼的金属作阳极（负极）被腐蚀，作为阴极（正极）的金属被保护。
（2）外加电流的阴极保护法（原理如图）课堂师生互动考例1（2009-北京卷，6）下列叙述不正确的是（）A..铁表面镀锌，铁作阳极B.船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2+2H2O+4e--==4OH-D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl--2e-==Cl2f解析：本题主要考查电化学知识，只要掌握原电池和电解的原理就能作答，A项中锌作阳极，B项锌作负极，铁被保护，C、D都是正确的。
高中化学金属腐蚀与防护知识点一、知识概述《高中化学金属腐蚀与防护知识点》①基本定义：- 金属腐蚀呢，简单说就是金属跟周围接触到的物质发生化学反应被破坏了。
比如说铁，要是放在潮湿的空气里，时间长了就生锈了，这生锈就是铁被腐蚀了。
就像苹果被氧化变黑似的，金属被周围的物质慢慢“咬”坏了。
②重要程度：- 在高中化学里这可相当重要。
很多工业生产、生活设施都用到金属，要是金属老是被腐蚀，那损失可大了。
像桥梁、轮船要是因为金属腐蚀出了问题，后果可能很严重的。
它既关系到实际生活也在化学学科里是理解化学反应类型、电化学原理这些的重要部分。
③前置知识：- 得先掌握氧化还原反应，因为金属腐蚀很多都涉及到氧化还原。
还有金属的活动性顺序，这能让我们明白哪种金属更容易被腐蚀。
再就是电解质溶液的知识，因为大多数金属腐蚀都是在有电解质存在的情况下加速进行的。
④应用价值：- 应用老广了，在建筑领域，比如高楼大厦的钢筋混凝土结构，要防止钢筋被腐蚀。
汽车工业，金属零部件那么多，要是腐蚀了车就容易出故障。
家庭里的金属制品，像铁锅要是被腐蚀得厉害就不能正常做饭了二、知识体系①知识图谱：- 在化学学科里，它跟电化学、氧化还原反应、金属性质这些都紧密联系着。
就像在电化学知识体系里的一个分杈，电化学是棵大树，金属腐蚀与防护就是一个很重要的树枝，还跟氧化还原反应这个树干血脉相连呢。
②关联知识：- 跟电化学是超级亲密的关系，像金属的电化学腐蚀就是电化学里很典型的应用。
还有金属元素的化学性质也有关联，比如金属的活泼性不同，腐蚀的难易程度也不同。
就好比不同性格的人在社会上遇到挑战时的反应不同，活泼的金属就比较容易被周围物质挑战（腐蚀）。
③重难点分析：- 重难点呢，难就难在理解金属电化学腐蚀的原理。
这需要搞清楚原电池反应。
按我的经验，很多同学就是在电子的得失流向、电极反应式这块搞混。
关键点就是得明白金属腐蚀时到底谁在失电子，失电子后产生了啥，这些就像解题的钥匙，弄懂了就能拿下这块知识。
腐蚀与防护知识分享 1、什么是腐蚀？也许你会说：“腐蚀就是生锈”、“动物和植物腐烂就是腐蚀”“腐蚀就是**”……这些说法都有道理，但不全面也不够严谨。
腐蚀大致可表述为：“物质(材料、结构等)与环境作用(化学、电化学等)所造成的破坏、变质和性能降低”。
其实“腐蚀”的含义也是与时俱进的。
最初，腐蚀这个词是指“锈掉”“风蚀”的意思。
以后的很长一个时期专用于描述金属。
二十世纪大部分时间，腐蚀的大体意思是指“材料(通常指金属)与环境发生作用(一般为电化学作用)所引起的性能降低或破坏”。
随着科学技术的进步，腐蚀的概念也在向深度和广度发展。
已经不再单指金属，而是指一切材料以及由它们组成的结构。
如说“钢筋混凝土腐蚀”，那就是既包括混凝土(非金属)的腐蚀，也包括钢筋(金属)的腐蚀。
乃至塑料、橡胶、陶瓷、石材等的“老化”“风化”现象(与环境作用)也归为腐蚀之列。
至于从社会意义上讲人的**行为，虽然从对社会的危害方面，与“物质”腐蚀所带来的后果都是严重的，但从“定义”上讲还是有区别的。
金属的各种制品，在它们的生产和使用过程中都在受到各种损坏，例如机械磨损、生物性的破坏，腐蚀损坏等等。
什么是金属的腐蚀呢?金属在环境的作用下所引起的破坏或变质叫做金属的腐蚀。
材料由于环境的作用引起的破坏和变质，统称为腐蚀。
例如铁的生锈就是最常见的腐蚀过程，由于铁与其所处的环境(大气，水，土壤等)相互作用发生了化学反应，造成铁的变质。
2、什么是金属的腐蚀？金属，包括碳钢、铸铁、不锈钢、有色金属及稀有金属等。
金属有许多优良的性质，例如它的导电性、导热性、强度、塑性、耐磨性、铸造性以及其它特性。
因此，至今它仍然是最重要的结构材料，广泛地应用在生产、生活和科学技术的各个方面。
金属的各种制品，在它们的生产和使用过程中都在受到各种损坏，例如机械磨损、生物性的破坏，腐蚀损坏等等。
什么是金属的腐蚀呢?金属在环境的作用下所引起的破坏或变质叫作金属的腐蚀。
金属腐蚀的定义还有其它的表述。
金属的腐蚀与防护基础知识引言材料在使用过程中会怎样？●•力学要求：强度韧性…●•功能要求：热电磁声光…●•环境适应性－是否耐腐蚀？失效：失去其应有的性能或作用2断裂：强度、力学破坏、瞬间破坏磨损：表面、力学-摩擦损坏、缓慢腐蚀：表面、化学-力学损坏、不可再生31. 腐蚀的基本概念20世纪60年代前，材料腐蚀的定义只局限于金属生锈：铁及铁基合金生成以水合氧化铁为主的腐蚀。
腐蚀的概念逐步涉及到整个材料领域塑料发胀或开裂，木头干裂或腐烂，花岗岩风蚀，水泥剥离脱落材料+ 化学+ 力学腐蚀51. 腐蚀的基本概念腐蚀定义：材料与环境之间发生作用而导致材料的破坏或变质的现象。
环境---是指与材料体系直接接触的所用介质和气氛材料与环境的相互作用--包括化学反应、电化学反应、物理溶解、电磁辐射等。
材料的破坏---宏观上：材料质量流失、强度退化、开裂、穿孔、溶解、溶胀等；微观上：组织、结构或价态的改变材料的变质---是指材料的服役性能变差，如强度下降、弹性降低等。
腐蚀环境严格讲，所有环境都有一定的腐蚀性，所以周围介质就称之为腐蚀环境。
腐蚀环境对于腐蚀影响很大，如在无氧的盐酸中，铁会发生腐蚀而铜不发生腐蚀；在含氧的盐酸中，铁和铜都会发生腐蚀，但是铁的腐蚀速度大于铜的腐蚀速度。
苛刻的腐蚀环境：高温、高压、交流电场、低温、粉尘、酸、碱、盐等。
腐蚀程度和速度与腐蚀环境、作用时间、材质、结构、化学组成、形状、表面状况、受力情况等密切相关。
2.金属腐蚀的危害金属的腐蚀遍及国民经济和国防建设的各个领域，从日常生活到工农业生产，凡是使用金属材料的地方都存在腐蚀问题，对国计民生的危害十分严重。
2.金属腐蚀的危害材料腐蚀给国民经济带来巨大损失腐蚀造成资源和能源的浪费腐蚀造成设备的破坏事故危及人身安全腐蚀引起环境污染腐蚀阻碍了科技技术的发展9材料腐蚀给国民经济带来巨大损失经济损失包括直接损失和间接损失◆直接损失包括：①更换已被腐蚀的设备和构件以及用耐蚀合金代替腐蚀性能差的材料产生的费用；②采用涂层、镀层、阴极保护、缓蚀剂等保护措施带来的材料和人员费用；③干燥、贮存金属设备的费用。
高三化学金属腐蚀与防护知识点在我们日常生活中，金属腐蚀是一个比较常见的现象。
金属腐蚀不仅会影响金属的外观美观，还会导致材料性能的下降甚至失效。
因此，了解金属腐蚀的原因以及采取相应的防护措施显得非常重要。
首先，我们需要了解金属腐蚀的原因。
金属腐蚀是指金属在特定的环境条件下与其它物质发生化学反应而导致的金属表面的破坏现象。
金属腐蚀的主要原因有氧化、软化和电化学腐蚀。
其中，氧化腐蚀是指金属与氧气反应产生的氧化物导致的表面腐蚀。
例如，铁与氧气反应生成的铁锈就是一种氧化腐蚀的例子。
软化腐蚀则是指金属在高温和高湿度环境中，由于金属晶界处金属原子的迁移而导致的破坏。
电化学腐蚀是指金属与电解质溶液中的离子发生化学反应而导致的腐蚀，常见的电化学腐蚀有酸性腐蚀和碱性腐蚀。
为了防止金属腐蚀，我们可以采取一些防护措施。
首先，常见的物理防护方法有使用不容易腐蚀的金属来替代易腐蚀的金属、使用涂层材料对金属进行包覆以阻隔与环境的接触、通过改变金属的形状或者表面处理来增加金属的耐蚀性等。
例如，为了防止铁锈的产生，可以使用镀锌的铁制品或者不锈钢制品代替普通的铁制品。
其次，化学防护方法包括对金属表面进行化学处理以增加其耐蚀性，例如，通过电镀、热浸镀、化学镀等方法来形成一层抑制腐蚀的保护层。
此外，电化学方法也是一种常见的防护手段，例如，通过阳极保护、阴极保护等方法来减缓金属的腐蚀速度。
除了以上的防护措施，金属腐蚀的预防也与环境因素密切相关。
例如，要尽量保持金属表面干燥，避免长时间暴露在潮湿的环境中。
此外，注意控制金属表面的温度和暴露时间，以防止软化腐蚀的发生。
另外，合理使用和储存金属材料也是防止金属腐蚀的重要措施。
比如，在储存金属制品时，要注意不要与腐蚀性物质接触，以免引发腐蚀反应。
总之，金属腐蚀是一个我们应该重视的问题，在工农业生产和日常生活中都有广泛应用。
了解金属腐蚀的原因以及采取相应的防护措施，可以延长金属材料的使用寿命，减少资源浪费。
金属管道腐蚀防护基础知识金属管道的腐蚀防护是工业生产中非常重要的一项工作，它涉及到管道的安全运行和使用寿命的延长。
本文将从基础知识的角度，介绍金属管道腐蚀防护的相关内容，包括腐蚀现象、腐蚀分类、腐蚀原因、以及常用的腐蚀防护方法等。
一、腐蚀现象腐蚀是指金属在与外界环境接触时，由于化学反应而发生改变的过程。
一般来说，金属的腐蚀可以分为直接腐蚀和间接腐蚀两种形式。
直接腐蚀是指金属直接与液体、气体或固体物质发生化学反应，造成金属表面的损坏。
间接腐蚀是指金属表面与介质接触之后，通过介质传递腐蚀物质或电子，导致金属腐蚀。
二、腐蚀分类根据腐蚀物质的不同，金属腐蚀可以分为物理腐蚀和化学腐蚀两种形式。
物理腐蚀是指腐蚀介质对金属表面的物理作用，如机械磨损、疲劳破坏等。
化学腐蚀是指腐蚀介质对金属的化学反应作用，包括酸性、碱性、中性环境中的腐蚀。
三、腐蚀原因金属管道腐蚀的原因有很多，主要包括以下几个方面：1. 介质腐蚀：介质中存在的酸、碱、盐类物质会导致金属腐蚀；2. 湿度腐蚀：高湿度环境中，金属表面会被水分腐蚀；3. 温度腐蚀：高温环境中，金属会发生氧化反应，导致腐蚀；4. 电化学腐蚀：金属与电解质接触后，会形成电化学腐蚀环境；5. 综合因素腐蚀：多种腐蚀因素的综合作用会导致金属管道的腐蚀。
四、腐蚀防护方法为了延长金属管道的使用寿命，必须采取一定的腐蚀防护措施。
根据具体情况，可以采用以下几种常见的腐蚀防护方法：1. 防腐涂层：在金属管道表面涂覆一层防腐涂层，可以阻隔腐蚀介质与金属直接接触，起到保护作用。
常见的防腐涂层有油漆、镀层等。
2. 防腐带：将防腐带缠绕在金属管道表面，形成一层防腐层。
防腐带可以起到隔离腐蚀介质的作用，常用于地下管道和管道接头处。
3. 阳极保护：阳极保护是通过在金属管道上安装阳极材料，使其成为一个电池系统，使金属作为阴极，被保护。
常见的阳极保护方法有阴极保护、阴极保护、以及外施电流阳极保护。
4. 材料选择：选择抗腐蚀性能好的金属材料，如不锈钢、合金钢等，可以降低腐蚀速率，延长管道的使用寿命。
腐蚀的基本知识定义：广义的腐蚀指材料与环境间发生的化学或电化学相互作用而导致材料功能受到损伤的现象。
狭义的腐蚀是指金属与环境间的物理-化学相互作用，使金属性能发生变化，导致金属，环境及其构成系功能受到损伤的现象。
分类：可分为湿腐蚀和干腐蚀两类。
1.湿腐蚀:指金属在有水存在下的腐蚀，金属在水溶液中的腐蚀是一种电化学反应。
在金属表面形成一个阳极和阴极区隔离的腐蚀电池，金属在溶液中失去电子，变成带正电的离子，这是一个氧化过程即阳极过程。
与此同时在接触水溶液的金属表面，电子有大量机会被溶液中的某种物质中和，中和电子的过程是还原过程，即阴极过程。
常见的阴极过程有氧被还原、氢气释放、氧化剂被还原和贵金属沉积等。
2.干腐蚀:则指在无液态水存在下的干气体中的腐蚀，一般指在高温气体中发生的腐蚀，常见的是高温氧化。
在高温气体中，金属表面产生一层氧化膜，膜的性质和生长规律决定金属的耐腐蚀性。
膜的生长规律可分为直线规律、抛物线规律和对数规律。
直线规律的氧化最危险，因为金属失重随时间以恒速上升。
抛物线和对数的规律是氧化速度随膜厚增长而下降，较安全，如铝在常温氧化遵循对数规律，几天后膜的生长就停止，因此它有良好的耐大气氧化性。
金属腐蚀常见的腐蚀形式：电偶腐蚀，点蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀，应力腐蚀破裂。
1.电偶腐蚀：当两种具有不同电位的金相互接触（或通过电子导体连接），并浸入电解质溶液时，电位较负的金属腐蚀速度变大，而电位较正的金属腐蚀速度减缓，这种腐蚀称为电偶腐蚀，亦称金属接触腐蚀。
2.点蚀：金属上产生的小孔的一种极为局部的腐蚀形式，而其他地方几乎不腐蚀或腐蚀轻微。
缝隙腐蚀：金属部件在介质中由于金属与金属或金属与非金属之间开杨特别小的缝隙，使缝隙内介质处于滞留状态，引起缝内金属加速腐蚀，这种腐蚀称为缝隙腐蚀。
3.晶间腐蚀：金属材料在适宜的腐蚀性介质中沿晶间界发生和发展的局部腐蚀、破坏形态。
4.应力腐蚀：拉应力和腐蚀环境的联合作用引起金属的腐蚀破裂。
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2016年4月24日是第六个“世界腐蚀日”，设立世界腐蚀日的宗旨是唤醒政府、工业界以及我们每个人，认识到腐蚀的存在——由于腐蚀引起的经济损失在各国每年的GDP 中
平均超过3%（中国约达5%）。
腐蚀不仅仅给国民经济造成巨大损失，还会对人们的安全、健康和生活质量造成重大影响。
我们要重视腐蚀问题，用科学的武器应对腐蚀。
腐蚀是什么？腐蚀是材料与周围环境（介质）之间发生作用所引起的破坏或变质，如金属在环境作用下发生锈蚀。
金属之所以会发生腐蚀是因为它们在工作环境下化学性质不稳定。
自然界中除了铜和金、银、铂等贵金属在常态下是金属态以外，从矿石中提炼出来的其他所有金属，在自然工作环境下它们都是非稳态的。
非金属材料也会发生腐蚀，如涂料、塑料和橡胶的膨胀、变形、开裂、老化等。
腐蚀：无声无息的威胁
腐蚀造成的损失大于所有自然灾害的损失之和。
腐蚀导致工程装备、关键结构以及基础设施损坏，进而引起灾难性事故。
1981年我国台湾民航客机B-737空中失事，其原因是机身下部高强度铝合金结构件多处发生严重的晶间腐蚀和剥蚀，进而形成裂纹；2001年四川宜宾市南门大桥轰然断裂成三截，预计百年寿命实际仅仅使用了11年就发生断裂，事故原因是承重钢缆的应力腐蚀；2013年青岛管道爆炸，造成62人死、136人伤，经济损失达7.5亿，其原因是腐蚀导致泄漏而进一步引起爆炸。
酸雨腐蚀危害自然示意图
因此，无论是在自然环境（大气、土壤、海水等）中，还是在苛刻工业环境（石油化工、核电、火电等）中，都需要开展系统研究，掌握材料的腐蚀损伤规律，研发各类低成本环保型腐蚀控制技术，实现降低腐蚀损失的目的。
腐蚀不仅造成经济损失，还会影响人类健康。
腐蚀产生的重金属离子会污染饮用水、土壤和农作物等，进而通过饮食摄入而影响人类健康。
美国、德国、日本、印度、中国等国家都有检测证据。
腐蚀是材料与环境之间发生的化学与电化学反应造成的，材料与环境的组合显得很重要。
在何种环境中使用何种材料具有较好的抗腐蚀性和安全寿命，需要进行研究。
例如，由于月球环境与火星环境存在明显差异，同样是航天部件对于其耐腐蚀性就有不同的要求。
金属腐蚀相关知识：
腐蚀是一种悄悄进行的破坏，却常常造成令人措手不及的恶
性事故。
一、金属腐蚀的危害
重大的经济损失（停产损失、产品损失、效率损失、产品污染、过度设计）
灾难性重大事故（有毒物质的泄漏，造成环境污染，危及人民健康）资源与能源的巨大浪费阻碍科技进步，延缓生产发展
二、金属腐蚀的定义及分类金属材料由于受到介质的作用而发生状态的变化，转变成新相，从而遭受破坏的现象，成为金属腐蚀。
腐蚀的分类
1、按腐蚀的环境分
干腐蚀、湿腐蚀、无水有机液体和气体中的腐蚀、熔盐和熔渣中的腐蚀、熔融金属中的腐蚀。
2、按腐蚀机理分
化学腐蚀、电化学腐蚀
3、按腐蚀形态分
全面腐蚀（均匀腐蚀）、局部腐蚀、应力作用下的腐蚀。
三、金属腐蚀学的研究内容
研究并确定金属材料和环境介质发生的物理化学反应和普遍规律；
研究在各种条件下防止或控制金属腐蚀的方法与措施；
研究金属腐蚀速率的检测技术和方法。
对腐蚀的初步认识－经济损失
因腐蚀造成的经济损失约占当年国民经济生产总值的1.5％一4.2％。
美国国会1978年发表的数字表明：1975
年美国因腐蚀造成的经济损失约700亿美元，为美国当年生产总估的4.2％。
据1981年国家科委腐蚀科学学科组对全国10家化工企业的腐蚀损失调查表明，1980年这些企业因腐蚀造成的经济损失约为其当年生产总值的3.9％。
对腐蚀的初步认识－事故
1967年12月，位于美国西弗吉尼亚州和俄亥俄洲之间的俄亥俄桥突然塌入河中，死亡46人。
事后检查，是由于钢梁应力腐蚀破裂和腐蚀疲劳而产生裂缝所致。
同年，英国内普罗石油化工公司，环己烷氧化装置的旁通管发生硝酸盐应力腐蚀破裂，引起环己烷蒸汽管爆炸，死28人，伤105人，损失达1亿美元。
1965年3月4日，美国路易安那州输气管线破裂着火，死17人，事后检查是由于管线产生应力腐蚀破裂。
1970年，日本大阪地下铁道的管道因腐蚀破坏而折断，引起瓦斯爆炸，乘客当场死亡75人。
部分桥梁腐蚀事故
2007 年8 月1 日，美国明尼苏达州首府明尼阿波利斯市郊外35号洲际公路的一座大桥坍塌，约50辆汽车坠入密西西比河。
据美国官员8月21日确认，断桥事故死亡
人数为13人，伤者70 多人。
我国宜宾的南门大桥，在1990 年11 月建成，2001 年11月7日发生吊杆腐蚀，造成桥面坠落事故，事故调查发现缆索已经严重生锈。
我国广州的海印桥，在1988 年年底建成，1995 年5 月25 日发生了9 号索腐蚀断裂事故。
为了防止事故的进一步发生，被迫进行全桥换索工程，耗资2000 万元，工期半年。
德国汉堡的Kohlbrand Estruary 桥，由于斜拉索腐蚀严重，建成的第三年就更换了全部的斜拉索，耗资达6000 万美元，是原来造价的四倍。
部分国家桥梁腐蚀状况
美国：美国是世界上拥有高速公路最长的国家，1993 年美国57.5 万座桥中，受到腐蚀破坏的桥梁超过一半，40％的桥梁己承载不足。
英国：1972 年，英国在一条高速公路上修建了11 座桥梁，然而几年内就出现了严重腐蚀。
截至1987 年，15 年来为维修这11座桥梁所花的费用已经相当于建桥资金的1.6倍。
英国现有桥梁中的35％～40% 必须修复；丹麦：在哥本哈根地区调查了102 座桥，其中50％有严重的钢筋腐蚀现象。
估计全世界每年因腐蚀报废的钢铁设备约相当于年产量的30%，并且约10%的钢铁因为腐蚀而一去不复返了，回炉再生的钢铁也要消耗大量的能源来重新生
产。
不锈钢的发明和应用大大促进了硝酸和合成氨工业的发展。
美国的阿波罗登月飞船贮存N2O4的高压容器曾经发生应力腐蚀破裂，经分析研究加入0.6%NO之后才得到解决。
美国著名的腐蚀学家方坦纳认为如果找不到这个解决办法，登月计划会推迟若干年。
化学腐蚀：
指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。
其反应历程的特点是，金属表面的原子与非电解质中的氧化剂直接发生氧化还原反应，形成腐蚀产物。
腐蚀过程中电子的传递在金属和氧化剂直接进行的，因而没有电流产生。
电化学腐蚀：。
