活化-鈍化腐蝕行為

活化-鈍化腐蝕是一種陽極鈍化過程，陽極鈍化是作為陽極的金屬或化合物在電流作用下，不同程度地失去轉入溶液的能力。一般認為陽極鈍化是陽極表面生成一層緻密的氧化物（或其他化合物）薄膜，這層薄膜覆蓋著金屬，隔離了陽極與溶液，阻礙了金屬的繼續氧化溶解，但它仍具有導電作用。

基本介紹

• 中文名：活化-鈍化腐蝕行為
• 外文名：Activation-passivation corrosion behavior
• 所屬學科：電化學
• 實質：陽極鈍化過程

反應簡介

在陽極溶解過程中，電極電位愈正，金屬的溶解速率愈大。但電位增至一定值後，溶解速率減小，即電極電流密度超過某一臨界值，便出現電極電位的突躍，這種現象稱為陽極鈍化。硬質合金廢料電解過程，由於電流密度超過某一臨界值，電流會消耗在進行某些新的電極過程，如O₂、Cl₂的析出，使硬質合金中的鈷溶解過程減慢，甚至停止溶解，出現鈍化。產生鈍化原因可能在合金表面上有新的成相層，如氧化物薄膜或某些金屬鹽的固相薄膜，它使金屬面與溶液機械隔開而使合金鈍化；或在合金表面或部分表面上生成氧或含氧粒子的吸附層，大大降低電化學反應的速度。要使鈍化的硬質合金活化，就要創造破壞鈍化層的條件。加入某些活性離子、改變溶液的pH值、控制好電化學溶解工藝條件等，避免陽極析出O₂和Cl₂而使合金氧化。

在電解過程中，電解速度不僅與廢硬質合金牌號有關，還與廢硬質合金裝料鬆緊程度、陽極接觸面積及電解質導電性有關。為提高電解速度，在裝料時，要細心的將其緊密接觸，電解過程中還要經常用一塑膠棒搗實，增加導電性，提高電流密度。為增大陽極接觸面積，採用經常清筐，使電解過程中破裂下來的WC片及時去除，避免影響導電性。

腐蝕過程

活化-鈍化腐蝕過程

如圖《活化-鈍化腐蝕過程》為活化一鈍化金屬如鐵、鉻、鎳及其合金在一定介質中採用恆電位法測得的典型陽極極化曲線示意圖。它標誌了金屬活化、鈍化的各特性點和特性區。由圖可知，從金屬的腐蝕電位E_K起，隨著電位增加，電流迅速增大,在B點達到最大值。電位繼續升高,電流密度卻開始大幅度下降，到達C點後電流密度保持一個很小的數值，已不再隨電位變化而變化。起過D點，電位增大，電流密度又開始上升。

可將此典型陽極極化曲線劃分為幾個不同的區域：

AB段：金屬的活性溶解區。在這個電位區間，金屬進行正常的陽極溶解，溶解速度按塔菲爾規律增長，這一段極化曲線很平坦，表示陽極過程很少受阻礙。

BC段:：金屬的活化-飩化過渡區。當電位達到某一臨界值(B點)，可得致飩電流密度(i_pp)和致鈍電位(E_pp)。在這個電位區間，金屬表面狀態發生急劇變化並處於不穩定狀態，可能生成二價到三價的過渡氧化物。隨著電位升高，陽極溶解電流密度顯著下降。到達C點後，金屬轉入完全鈍態，電流密度變得很小。

CD段：金屬的鈍化區。CD段的電流密度只有微小的變化或幾乎不變，這一微小的電流密度稱為維鈍電流密度(i_p)。C點的電位是維持金屬鈍態所必須的電位，稱為維鈍電位(E_p)。在這個電位區間金屬處於鈍化狀態，金屬表面已生成較高價的穩定氧化物膜。但是，鈍化膜在介質作用下還是會在其薄弱地區發生輕微溶解而引起局部壞。維鈍電流密度正是通過金屬的少量溶解生成相應的氧化物來修補破壞了的鈍化膜，維鈍電流密度愈小，金屬在鈍態下的腐蝕速率也愈低。

DE段：金屬的過鈍化區。過D點以後，陽極極化電位繼續增高，電流密度開始增大。D點的電位稱為過鈍化電位。在這個電位區間發生了某種新的陽極反應或者是原來的鈍化膜進一步氧化後變得不耐腐蝕了，即金屬陽極溶解生成了高價的可溶性離子。