暴风使命M?Mn??ne
如果在系统中不发生任何其它的电极过程，那么阳极过程很快就会停止。因为金属中积累起来的电子将使金属的电极电位移向负值方向，从而使金属表面与金属离子的静电引力增加。这就阻碍了阳极过程的进行。
⑵ 阴极过程 从阳极流过来的电子被电解质溶液中能够吸收电子的氧化性物质所接受：
D?ne?[D?ne]
在与阴极接受电子的还原过程平行地进行的情况下，阳极过程可不断地进行下去，故金属便不断地受到腐蚀。
⑶ 电流的流动 因为阳极过程和阴极过程是互不依赖的相对独立过程，并且阳极过程在起始电极电位较负的表面区域易于进行。因此阴、阳极过程将主要是局部地进行。电流在阳极和阴极间的流动是这样来实现的：在金属中是依靠电子从阳极流向阴极；而在溶液中是依靠离子的迁移，即阳离子从阳极区向阴极区移动以及阴离子从阴极区向阳极区的迁移。这样就使整个电池系统构成完整的回路。
腐蚀原电池工作时所包含的上述三个过程既是相互独立的、又是彼此紧密联系的。只要有一个过程受到阻滞，其它两个过程也就不能顺利进行，整个腐蚀电池的反应就受到阻碍，从而使金属的电化学腐蚀受到抑制。
二、 腐蚀电池的类型
根据组成腐蚀电池的电极的大小，并考虑到促使形成腐蚀电池的主要影响因素以及金属被破坏的表现形式，可把腐蚀电池分为两大类：宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池。
㈠ 宏观腐蚀电池
这种腐蚀电池通常是指由肉眼可见到的电极所构成的“大电池”。常见的有以下三种：
1．异金属接触电池
当两种具有不同的电极电位的金属或合金相互接触（或用导
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线连接起来），并处于电解质溶液中时，便可看到电位较负的金属不断遭受腐蚀，而电位较正的金属却得到了保护。这种腐蚀电池称为腐蚀电偶。细分的话腐蚀电偶有两种情况：
⑴ 不同的金属浸于不同的电解质溶液中，如丹聂尔电池（图2-13）。可以简单地表示为
Zn|ZnSO4||CuSO4|Cu
式中锌为阳极，铜为阴极。锌失去电子溶解于溶液中；在铜电极上，铜离子接受电子称为金属铜而析出。
⑵ 不同的金属与同一电解质溶液相接触。例如，前面讲的铜-锌原电池；舰船的推进器是用青铜制成的，当舰船在海洋中时，由于青铜的电位较高，钢制船壳体的电位较低，由此构成腐蚀电池，钢制船壳体的电位较低，由此构成腐蚀电池，钢制船壳体成为阳极而遭受腐蚀（图2-14）。铝制的金属容器用铜铆钉铆接时，如果铆接处位于电解质溶液中，由于铝和铜的电位不同，由此形成腐蚀电池。显然，此处铝为阳极，结果铆钉周围遭受腐蚀，而铜是阴极受到了保护（图2-15）。
图2-13 丹聂尔电池示意图 图2-14 轮船船尾部分结构
图2-15 有铜铆钉的铝容器结构图《金属腐蚀学》P51
2．浓差电池
浓差电池的形成是由于同一金属的不同部位所接触的电解质的浓度不同。最常见的浓差电池有两种：
⑴ 盐浓差电池
例如，一长的铜棒的一端与稀的硫酸铜溶液接触，另一端和浓的硫酸铜溶液接触，那么与较稀溶液接触的一端与其电极电位较负，作为电池的阳极将遭受到腐蚀。但在较浓溶液中的另一端，由于其电极电位较正作为电池的阴极，故溶液中的铜离子将在这一端的铜上面析出。
⑵ 氧浓差电池
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这是由于金属与含氧量不同的溶液相接触而形成的。又称充气不均匀电池。这种电池是造成金属局部腐蚀的重要因素之一，是一种较普遍存在的、危害很大的一种腐蚀破坏形式。
金属浸于含有氧的中性溶液中会形成氧电极，并发生如下的电极反应：
O2?2H2O?4e?4OH?
氧电极的电极电位与氧的分压大小有关，氧的分压越大，氧电极的电极电位越高。因此，如果介质中氧的含量不同，就会因氧浓度的差别而产生电位差。金属在氧浓度较低的区域相对于氧浓度较高的区域来说，因其电位较低而成为阳极，故在这一区域的金属将受到腐蚀。例如工程部件多用铆、焊、螺钉等方法连接，在连接区就有可能出现缝隙。由于在缝隙深处补充氧特别困难，因此便容易形成氧浓差电池，导致缝隙处的严重腐蚀。埋地管道因在土壤中的充氧不均而造成氧浓差电池腐蚀。
3．温差电池
这类腐蚀电池往往是由于浸入电解质溶液的金属处于不同温度的情况下形成的。它常常发生在换热器、蒸煮器、浸液式换热器以及其它的类似设备中。例如检修碳钢换热器时，可发现其高温端比低温端腐蚀严重。这是由于在介质中，高温部位的铁是腐蚀电池的阳极，而低温部位则是电池的阴极。
㈡ 微观腐蚀电池
在金属表面上由于存在许多极其微小的电极而形成的电池称为微电池。微电池是因为金属表面的电化学不均匀性所引起的，不均匀性的原因是多方面的，总的来说由以下几种：
1．金属化学成分的不均匀性
众所周知，工业上使用的金属常含有各种杂质，例如碳钢和铸铁是制造工业设备最常用的材料，由于它们含有杂质－渗碳体Fe3C和石墨，因此在与电解质溶液接触时，这些杂质电位比铁正，成为无数个微阴极，从而加快了基体金属铁的腐蚀。在工业锌中也同样存在着杂质，通常是以FeZn7形式存在的杂质，其电位往
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往高于金属锌本身，是微电池的阴极，从而促使了金属锌发生微电池腐蚀。
2．组织结构的不均匀性
金属具有晶体结构，是由无数个晶粒组成的。晶粒与晶粒的交界处叫晶界。金属的晶界是原子排列较为疏松而紊乱的区域，在这个区域容易富集杂质原子，产生所谓晶界吸附和晶界沉淀，同时在这个区域内晶体缺陷也比较密集。因此这种不均匀性往往导致晶界比晶粒内部具有更高的化学活性，从而具有更负的电极电位。如实验表明，工业纯锌其晶粒内的电位为0.585V，晶界电位却为0.494V，所以晶界成为微电池的阳极。
所以在腐蚀介质中，金属组织的不均匀性很容易构成以晶界为阳极、晶粒为阴极的腐蚀微电池，发生沿晶腐蚀。此外当合金中存在第二相时，多数情况下组成的是以第二相为阴极，基体金属为阳极的微观腐蚀电池。 3．金属表面膜的不完整性
金属表面膜的电位往往高于金属的本身，如果膜不完整，如有孔隙、裂纹或划痕等造成金属局部“露底”。露底处的金属表面电位较低，从而构成以露底处金属为阳极、有膜处为阴极的腐蚀电池。这种电池叫做膜孔电池，是引发孔蚀和应力腐蚀的重要成因。
4．金属表面物理状态的不均匀性
金属各部分受力不均匀、变形不均匀或因析出相引起的内应力、晶格畸变等都会导致形成微观腐蚀电池。例如金属在机械加工过程中受拉、压、剪切或碰撞，造成不同部位表面的内应力和变形情况不同。通常变形大、内应力大的地方为阳极，如管子的冷弯处，铆钉头处及钢板制造的设备的弯曲处等。此外不同部位微小的温差、射线照射情况的差异，也属于物理状态的不均匀性，也会形成微观腐蚀电池。
上面介绍的是几种常见的腐蚀电池。需要指出的是：宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池总是相对而言的，并无严格的界线，难以
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截然分开。如膜孔电池，若膜属宏观破损则成宏观腐蚀电池；若膜为微观破损，就形成微观腐蚀电池。
在生产实践中，要想使整个金属表面上的物理和化学性质、金属各部位所接触的介质的物理和化学性质完全相同，从而使金属表面各点的电极电位完全相等是不可能的。通常我们把这种由于金属表面物理和化学性质存在差别，从而导致金属各部位的电极电位的不相等，统称为电化学不均匀性。
在实际中金属的腐蚀往往是由于电化学不均匀性造成的，而且是在几种腐蚀电池共同作用下发生的。
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