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氯離子對不銹鋼鈍化膜的破壞原理:

  處于鈍態的金屬仍有一定的反應能力,即鈍化膜的溶解和修復(再鈍化)處于動平衡狀態。當介質中含有活性陰離子(常見的如氯離子)時,平衡便受到破壞,溶解占優勢。氯離子能優先地有選擇地吸附在鈍化膜上,把氧原子排擠掉,然后和鈍化膜中的陽離子結合成可溶性氯化物,結果在新露出的基底金屬的特定點上生成小蝕坑(孔徑多在20~30μm),這些小蝕坑稱為孔蝕核,亦可理解為蝕孔生成的活性中心。

  氯離子的存在對不銹鋼的鈍態起到直接的破環作用。對含不同濃度氯離子溶液中的不銹鋼試樣采取恒電位法測量的電位與電流關系曲線中可以看出陽極電位達到一定值,電流密度突然變小,表示開始形成穩定的鈍化膜,其電阻比較高,并在一定的電位區域(鈍化區)內保持。隨著氯離子濃度的升高,其臨界電流密度增加,初級鈍化電位也升高,并縮小了鈍化區范圍。對這種特性的解釋是在鈍化電位區域內,氯離子與氧化性物質競爭,并且進入薄膜之中,從而產生晶格缺陷,降低了氧化物的電阻率。因此在有氯離子存在的環境下,既不容易產生鈍化,也不容易維持鈍化。

  在局部鈍化膜破壞的同時其余的保護膜保持完好,這使得點蝕的條件得以實現和加強。根據電化學產生機理,處于活化態的不銹鋼較之鈍化態的不銹鋼其電極電位要高許多,電解質溶液就滿足了電化學腐蝕的熱力學條件,活化態不銹鋼成為陽極,鈍化態不銹鋼作為陰極。腐蝕點只涉及到一小部分金屬,其余的表面是一個大的陰極面積。在電化學反應中,陰極反應和陽極反應是以相同速度進行的,因此集中到陽極腐蝕點上的腐蝕速度非常顯著,有明顯的穿透作用,這樣就形成了點腐蝕。

不銹鋼不耐氯離子腐蝕的原因
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