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氯离子对不锈钢钝化膜的破坏原理:

  处于钝态的金属仍有一定的反应能力,即钝化膜的溶解和修复(再钝化)处于动平衡状态。当介质中含有活性阴离子(常见的如氯离子)时,平衡便受到破坏,溶解占优势。氯离子能优先地有选择地吸附在钝化膜上,把氧原子排挤掉,然后和钝化膜中的阳离子结合成可溶性氯化物,结果在新露出的基底金属的特定点上生成小蚀坑(孔径多在20~30μm),这些小蚀坑称为孔蚀核,亦可理解为蚀孔生成的活性中心。

  氯离子的存在对不锈钢的钝态起到直接的破环作用。对含不同浓度氯离子溶液中的不锈钢试样采取恒电位法测量的电位与电流关系曲线中可以看出阳极电位达到一定值,电流密度突然变小,表示开始形成稳定的钝化膜,其电阻比较高,并在一定的电位区域(钝化区)内保持。随着氯离子浓度的升高,其临界电流密度增加,初级钝化电位也升高,并缩小了钝化区范围。对这种特性的解释是在钝化电位区域内,氯离子与氧化性物质竞争,并且进入薄膜之中,从而产生晶格缺陷,降低了氧化物的电阻率。因此在有氯离子存在的环境下,既不容易产生钝化,也不容易维持钝化。

  在局部钝化膜破坏的同时其余的保护膜保持完好,这使得点蚀的条件得以实现和加强。根据电化学产生机理,处于活化态的不锈钢较之钝化态的不锈钢其电极电位要高许多,电解质溶液就满足了电化学腐蚀的热力学条件,活化态不锈钢成为阳极,钝化态不锈钢作为阴极。腐蚀点只涉及到一小部分金属,其余的表面是一个大的阴极面积。在电化学反应中,阴极反应和阳极反应是以相同速度进行的,因此集中到阳极腐蚀点上的腐蚀速度非常显著,有明显的穿透作用,这样就形成了点腐蚀。

不锈钢不耐氯离子腐蚀的原因
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