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第二章铝合金化学fu蚀de基ben原理

第yi节铝合金fu蚀特点

铝蕅ie恢謍uo泼金shu,标准电极电位较负,jian式(2-1)。

 

AIP++3e–Al E9-—-1.66V ??(2-1)

cong式(2-1)可以看出铝de标准电极电位很负(yi1.65V),使铝de金shu落泼蚀比较强,容易被fu蚀。danzai实际情况中,铝却biao现出较高祄u故葱詎eng。这是由于销zai空气中neng迅速生成yi层致密de氧化铝baohu膜(这种zi然形成de氧化物baohu膜也]称之wei钝化膜),其厚du约wei50~200A(1A=10-1”m,全书同,),这便赋予了铝合金biao面很好denai蚀性neng。这层氧化膜de主要成分weiAlO3,zai高温水中(85%2)生成de氧化膜weiAl2O3·H2O,erqie此shi生成de氧化膜较厚。铝biao面氧化穋onguo程如下。。

2.A1+6OH-+6H’——2AB*+6OH-+6H(2-2)

这yi穋onge进xing将导致铝biao面周围溶液pH值sheng高ercheng就性,引起如下穋ongΣouH2cong溶液中逸出:

2AB3*+6OH-+6H-—Al(OH)3+3H2412-3

2Al(OH);==Al2O;·H2O+2H2

穋ongκ?2-3)和式(2-4)de进xing,使铝合金biao面neng迅速生成yi层致密氧化膜,得daobaohu,阻碍fu蚀jiezhidejin蚀zuoyong,使基体金shu不至于进yi步同fu续jiezhi(如O2、H2Odeng)发生穋ongΓ琧onger使铝合金zai空气中you较高稳定性。由此可jian,铝合金祄u故葱詎eng由biao面氧化膜性zhi所决定。

认式(2-2)中可以看出,铝defu蚀受H+浓du影响很大。H+浓dusheng高huo降低都将导致AI(OH);huoA12O;·H2Ode溶解,conger导致biao面baohu氧化膜层被破环,其jieguo使铝被fu蚀。

当H+浓du降低shi则you如下穋ongΑⅫ/p>

Al(OH)3+OH-—-AlOg+2H2O

ALO;·H2O+2OH-—-2AlOg+2H20 (2-6)

当H+浓dusheng高shi则you如下穋ongΑⅫ/p>

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

Al2O3·H2O+6H+——2Al++4H2O(2-8)

dan当溶液中H+浓du很高huo很低shi穋ongκ?2-6)簍oucongκ剑?-5)可neng并不存zai甚至zaiH+浓du高达yi定值后,穋ongκ剑?-7)也可neng不存zai,铝将直接被fu健成+3价离子状态。这也可以cong铝de电位-pH图看出这yi关系。

图2-1铝水系电位-pHping衡简化图(25℃℃)

cong图2-1中可以看出,铝zai酸性环境中,稳定性要比zaijian性环境中稳定性高得多。zai酸性环境中,当铝defu蚀电位低于yi1.66V蔮ao还躳H值怎样降低,铝都是稳定de。erzaijian性环境中则不同,当jian达daoyi定强du后,不管铝defu蚀电位是多低,铝都是极不稳定de,都将被剧烈fu蚀。当溶液pH值zai4.5~8.5之间,铝处于钝化区,不管铝fu蚀电位you多高,铝都蕅ie运涎趸羋e形式占主导地位,zai铝biao面生成了yi层钝化膜。这yi钝化膜层对铝起dao了baohuzuoyong,使铝you良好de谢蚀性,er不被fu蚀。当pH<4.5shiwei酸性fu蚀区,当pH>8.5shiweijian性fu蚀区。铝zai酸性fu蚀区特别是fu蚀jiezhi中含you卤素离子shi襤ua阋跃植縡u蚀wei主,比如点蚀、坑蚀deng。至于酸性pao光,蕅ie恢痔豷hu化学zhengpingfu蚀xingwei。铝zaijian性fu蚀区则以全面fu蚀wei主。cong铝zai酸性fu蚀区和jian性fu蚀区defu蚀xingwei看,铝zai酸性jiezhi中比zaijian铝合金常yong化学氧化也nengzai铝de电位-pH图中找dao与之相适应depH对应关系。zaijian性环境中对铝合金biao面进xing化学氧化蔮ao际莦aipH值约wei12detiao件下进xing。sui然这yipH值tiao件下cong图上看,铝是落zaifu蚀区,danzaijian性氧化溶液中加人de铬酸盐fu蚀抑制剂neng阻碍铝fu蚀xingweide发生。er要生成较厚化学氧化膜层、也必需使溶液对chu期生成de氧化膜层youyi定溶解zuoyong,使溶液neng与底层铝继续穋ongυ黾友趸げ愫馾u。zai强jian环境中,溶液温du也较高蔮ao觬udefu蚀抑制剂hui加速fu蚀guo程de进xing。相对来说,铝zai酸性环境中稳定性要高yi些,其化学氧化pH值

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