第2章 材料腐蝕的電化學理論基礎
本章知識構架
本章教學目標與要求
了解電化學腐蝕的電極過程，理解宏觀腐蝕電池和微觀腐蝕電池。
掌握電極電位、平衡電位和非平衡電位的概念，理解標準電極電位和電位序的含義。
掌握電位-pH圖在腐蝕與防護研究中的應用。
掌握極化的概念、分類，理解產(chǎn)生極化的原因，理解析氫腐蝕和吸氧腐蝕反應的歷程，掌握析氫過電位和氧離子化過電位的定義及其對材料腐蝕的影響。
掌握材料鈍化的含義及典型材料鈍化過程的陽極極化曲線和各特征點的意義，了解材料鈍化的代表性理論。
導入案例
試做以下實驗并觀察實驗現(xiàn)象：
（1）將鋅片和銅片或鉑片分別放入盛有HCl的玻璃器皿中，互不接觸，可以觀察到在鋅片上有許多氣泡從表面上逸出，而銅片或鉑片上沒有氣泡逸出。將鋅片與銅片或鉑片接觸，此時可以觀察到大量氣泡從銅片或鉑片表面逸出，而鋅片表面的氣泡相對減少，但有黑色物質(zhì)從鋅片表面析出。
（2）用塑料繩系好4片Q235鋼試樣。兩片分別放入20%、40%的HNO3溶液中，另兩片放入60%的HNO3溶液中，發(fā)現(xiàn)在20%和40%的HNO3溶液中試樣反應劇烈，有黑色沉淀溶入溶液和棕黃色濃煙冒出，在60%的HNO3溶液中的兩片試樣則觀察不到任何反應發(fā)生。將60%的HNO3溶液中的一片試樣取出，再放入20%的HNO3溶液中，仍舊看不到試樣與溶液的反應，而將60%的HNO3溶液中的另一片試樣取出放入1mol·L-1的HCl溶液中，則可以觀察到試樣表面發(fā)生腐蝕反應，有氣泡冒出。
問題：你能對上述實驗現(xiàn)象給出合理的解釋么？
要解釋實驗（1），需了解腐蝕原電池的機構和作用，以及原電池工作過程中的電極反應；實驗（2）則是金屬和合金在一定條件下出現(xiàn)的鈍化現(xiàn)象，鈍化現(xiàn)象在一定程度上、一定條件下可以保持，另外條件下鈍化現(xiàn)象則有可能遭到破壞。腐蝕原電池及金屬的鈍化均是腐蝕電化學的理論內(nèi)容。