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第一章腐蚀与阴极保护1 腐蚀1.1 定义：金属暴露在自然界会随着时间的流逝而变质，其本质就是金属由元素状态返回自然状态，腐蚀是一种自然现象；通俗地说，腐蚀就是金属和周围介质发生化学或电化学作用而导致的无谓消耗或破坏。
1.2 电化学腐蚀金属在电解质溶液中由于电化学作用所发生的腐蚀称为电化学腐蚀。
其原因是金属表面产生原电池作用，或外界电源影响使金属表面产生电解作用所引起的破坏。
腐蚀缩短了管道的使用寿命，降低了管道的输送能力，会引起生产费用的增加和意外事故的产生，所以我们要实施管道保护。
电化学腐蚀过程：金属电化学腐蚀基本上由阳极过程、电子转移过程、阴极过程等三个过程组成。
a、阳极过程：是指阳极金属不断溶解的过程，它是失去电子的过程，也叫氧化过程。
b、电子转移过程：是指电子从金属的阳极区转移到金属的阴极区的过程。
c、阴极过程：是指从阳极流过来的电子在溶液中被能吸收电子的物质所接受的过程，也叫还原过程。
这种阳极上放出电子的氧化反应和阴极上吸收电子的还原反应相对独立地进行，并且又是同时完成的腐蚀过程，称之为电化学腐蚀过程。
1.3 腐蚀电池a、原电池：把两种电极电位不同的金属放入电解液中，即成为简单的原电池，若用导线将两种金属连接起来，则两电极间有电位差存在而产生电流。
在电解质溶液中，金属表面上的各部份，其电位是不完全相同的，电位较高的部分形成阴极区，电位较低的部分形成阳极区。
这便构成了局部腐蚀电池。
腐蚀电池可以理解为金属腐蚀表面上短路的多电极原电池。
b、微腐蚀电池：因钢管表面状态的差异所形成的腐蚀电池。
这是由于制管时的缺陷造成金属内可能夹杂有不均匀物质，如熔渣、焊缝等。
这些组成不均匀的金属管道与土壤接触时，就好象两块相互能导电的不同金属放在电解质溶液中一样，在有差异的部位上，由于电极电位差而构成腐蚀电池。
c、宏腐蚀电池：因土壤性质差异引起的腐蚀电池，如土壤的含盐量和湿度等的影响，它们所构成的腐蚀电池两极间的距离比较远，故称宏腐蚀电池。
第一章管道阴极保护一.电化学腐蚀原理金属在电解质溶液中由于电化学作用所发生的腐蚀称为电化学腐蚀.他是金属腐蚀中最普遍的一种形式,这种形式发生在金属和电解质溶液接触而且相互作用的时候,其最明显的特征是它必然有电流的流动金属电化学腐蚀原因是金属表面产生原电池作用,或外界电源影响使金属表面产生电解作用所引起的破坏.把两种电极电位不同的金属放在电解液中,即成为简单的原电池,若用导线将两种金属连接起来,则两个电极间有点位差存在而产生电流.例如将锌板和铜板当做两极,插入装有稀硫酸溶液的同一器皿中,并用导线连接,如图1----1所示.由于双电层原理Zn/Cu各自在溶液中建立电极电位，但Zn得电极电位较负，所以不断失去电子，变成Z n2+，离子溶解到电解质溶液中区。
锌板上多余的电子则沿导线由锌板流到铜板，铜板上不断地有来自锌板的电子和溶液中得氢离子中和放电。
在原电池外部电子E由锌板流到铜板，则电流方向由铜板到锌板。
在原电池内部电流方向是从锌板流入溶液，再由溶液流入铜板。
电极电位比较负的锌板称为阳极，电极电位比较正的铜板称为阴极。
在电解质溶液中，金属表面上的各部分，其电位是不完全想的的，点位较高的部分形成阴极区，电位低得部分形成阳极区。
这便构成了腐蚀电池。
二．阴极保护原理1.理想极化曲线腐蚀电池在电路接通后就产生电流，电流的流通，使得腐蚀电池阳极和阴极的点击电位都偏离电流未流通之前的电极电位值。
在阳极，由于阳极金属溶解即阳极金属溶液即离子化的过程滞后于电子的转移过程，而正点和过剩，使阳极表面的电位向正的方向偏移，即阳极极化。
在阴极表面，由于从阳极转移过来的电子的迁移速度大大于在阴极表面的极化剂吸收电子的速度，使其大量的电子在阴极表面集聚，从而使阴极表面的电位向负的方向偏移，称为阴极极化。
阳极极化和阴极极化的共同结果，造成了腐蚀原电池起始电位差得变小。
将复式电池阳极和阴极的电极电位与电流之间的关系的曲线表示出来绘成图，就得到了复式电池的极化曲线图。
《金属的腐蚀与防护》阴极保护原理在我们的日常生活和工业生产中，金属材料的应用无处不在。
从建筑结构中的钢铁，到交通工具中的铝合金，再到电子设备中的各种金属零部件，金属材料为我们的现代生活提供了坚实的基础。
然而，金属的腐蚀问题却一直困扰着我们，它不仅会导致金属材料的性能下降，缩短使用寿命，还可能引发安全隐患和经济损失。
为了有效地防止金属腐蚀，人们研究出了多种防护方法，其中阴极保护原理是一种非常重要的手段。
要理解阴极保护原理，首先我们需要了解一下金属腐蚀的本质。
金属腐蚀实际上是一种电化学过程。
当金属暴露在环境中时，其表面会形成一个微小的电化学电池。
在这个电池中，金属原子失去电子成为阳离子，进入溶液中，这就是所谓的氧化反应。
而在另一个区域，电子被接受，发生还原反应。
这个过程不断进行，导致金属逐渐被腐蚀。
阴极保护的基本思路就是通过向被保护的金属提供额外的电子，使其表面的电位降低，从而抑制氧化反应的发生，达到保护金属的目的。
具体来说，阴极保护可以分为两种主要类型：牺牲阳极阴极保护和外加电流阴极保护。
牺牲阳极阴极保护法是利用一种比被保护金属更活泼的金属作为阳极，与被保护金属连接在一起，形成一个电化学回路。
由于阳极金属更加活泼，它会优先失去电子发生氧化反应，从而为被保护金属提供电子，使其成为阴极，得到保护。
常见的牺牲阳极材料有锌、铝和镁等。
例如，在钢铁管道的保护中，可以在管道上连接一些锌块。
锌比铁更活泼，会先被腐蚀，从而保护了钢铁管道。
这种方法简单易行，成本相对较低，但由于牺牲阳极的消耗，需要定期更换。
外加电流阴极保护法则是通过外部电源向被保护金属提供直流电流，使其表面电位降低到保护电位以下。
电源的负极连接被保护金属，正极连接辅助阳极。
辅助阳极通常采用高耐蚀性的材料，如铂、钛等。
电流从辅助阳极流出，经过电解质溶液到达被保护金属，提供了足够的电子，抑制了金属的腐蚀。
这种方法可以提供较大的保护电流，适用于大型结构和对保护要求较高的场合，但需要专门的电源设备和监控系统，成本较高。
阴极保护是什么河南汇龙合金材料有限公司阴极保护>阴极保护原理：金属—电解质溶解腐蚀体系受到阴极极化时，电位负移，金属阳极氧化反应过电位ηa 减小，反应速度减小，因而金属腐蚀速度减小，称为阴极保护>阴极保护效应。
利用阴极保护>阴极保护效应减轻金属设备腐蚀的防护方法叫做阴极保护>阴极保护。
由外电路向金属通入电子，以供去极化剂还原反应所需，从而使金属氧化反应(失电子反应)受到抑制。
当金属氧化反应速度降低到零时，金属表面只发生去极化剂阴极反应。
两种阴极保护>阴极保护法：外加电流阴极保护>阴极保护和牺牲阳极保护。
阴极保护>阴极保护技术有两种：牺牲阳极阴极保护>阴极保护和强制电流（外加电流）阴极保护>阴极保护。
1）牺牲阳极阴极保护>阴极保护技术牺牲阳极阴极保护>阴极保护技术是用一种电位比所要保护的金属还要负的金属或合金与被保护的金属电性连接在一起，依靠电位比较负的金属不断地腐蚀溶解所产生的电流来保护其它金属。
优点：A: 一次投资费用偏低，且在运行过程中基本上不需要支付维护费用B: 保护电流的利用率较高，不会产生过保护C: 对邻近的地下金属设施无干扰影响，适用于厂区和无电源的长输管道>管道，以及小规模的分散管道>管道保护D: 具有接地和保护兼顾的作用E: 施工技术简单，平时不需要特殊专业维护管理。
缺点：A: 驱动电位低，保护电流调节范围窄，保护范围小B: 使用范围受土壤电阻率的限制，即土壤电阻率大于50Ω?m 时，一般不宜选用牺牲阳极保护法C: 在存在强烈杂散电流干扰区，尤其受交流干扰时，阳极性能有可能发生逆转C: 有效阴极保护>阴极保护年限受牺牲阳极寿命的限制，需要定期更换2）强制电流阴极保护>阴极保护技术强制电流阴极保护>阴极保护技术是在回路中串入一个直流电源，借助辅助阳极，将直流电通向被保护的金属，进而使被保护金属变成阴极，实施保护。
