導(dǎo)讀：

    當(dāng)金屬暴露在水中，或者與水發(fā)生不恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)合，或者不是水而是其他類型的電解質(zhì)溶液，其影響都是非常不好的。因?yàn)檫@就形成了電偶對(duì)。

    電偶序?qū)τ谑欠駮?huì)發(fā)生腐蝕以及腐蝕的防止方面都起著至關(guān)重要的作用；它也被稱為“電勢差序”，這個(gè)次序是用來標(biāo)識(shí)準(zhǔn)金屬和貴族金屬的。

    本質(zhì)上，電偶腐蝕的發(fā)生條件是電解質(zhì)溶液中存在兩種不同的金屬，同時(shí)它們需要連在一起。在這個(gè)情況中，基材或非貴族金屬就會(huì)發(fā)生腐蝕。因此，腐蝕速率可以根據(jù)暴露出來的金屬的貴族性和電解質(zhì)來確定。

    由于催化劑或電解質(zhì)的存在，不同的材料彼此之間可能會(huì)發(fā)生反應(yīng)。但在大多數(shù)情況下，這種反應(yīng)并不明顯。然而，當(dāng)金屬暴露在水或其他類型的電解質(zhì)溶液中，以及與水發(fā)生不恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)合時(shí)，就會(huì)造成非常不好的影響。因此，如果實(shí)際應(yīng)用中濕度較低，那么電偶腐蝕并不是一個(gè)大問題。換言之，如果實(shí)際應(yīng)用中處于較易受潮或潮濕的環(huán)境，電偶腐蝕可能構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

    電偶序作為金屬選擇的指南

    電偶序中金屬之間的關(guān)系對(duì)于指導(dǎo)我們?nèi)绾芜x擇連接在一起的兩種金屬是非常有幫助的。根據(jù)電偶序提供的數(shù)據(jù)，可以有效地進(jìn)行金屬的選擇，大多數(shù)情況下盡可能選擇具有發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)傾向最小的材料；而在需要電相互作用的情況下，則根據(jù)需要選擇合適的金屬進(jìn)行保護(hù)，以防止發(fā)生可能的潛在反應(yīng)。

    一般來說，在電偶序中位置離的越遠(yuǎn)的金屬之間越容易發(fā)生電偶腐蝕，因此應(yīng)通過適當(dāng)?shù)倪x擇和設(shè)計(jì)來進(jìn)行防腐。同時(shí)，距離越遠(yuǎn)的金屬相互結(jié)合時(shí)其腐蝕速率越高。因此，可以通過了解關(guān)金屬在電偶序中的位置關(guān)系，來確定電化學(xué)相容性，以便進(jìn)一步防止發(fā)生電偶腐蝕造成的有害影響。

    來源：阿特拉斯鋼技術(shù)

    上面的圖表顯示了環(huán)境溫度下流動(dòng)的海水中不同金屬材料間的電極電位序?？瞻组L方形符號(hào)顯示了不銹鋼材料在酸性水中如裂縫、滯水、低流速或糟糕的碳酸水中的電位范圍。左側(cè)更高貴的材料往往是陰極即需要被保護(hù)的，而右側(cè)較便宜的往往是陽極。因此它們將是電偶對(duì)中被腐蝕的那一個(gè)。

    電偶表

    為了更好地了解電偶序，熟悉電偶表是非常重要的。什么是電偶表呢？

    基本上，這個(gè)列表顯示了不同活性的金屬在相同的電解質(zhì)環(huán)境中表現(xiàn)出的相對(duì)活性的順序。該表始于最活潑、即作為陽極的金屬，終最不活潑的、即作為陰極金屬。表的開始端的那些最活潑的金屬也就是最有可能發(fā)生腐蝕的金屬，如鎂、鎂的合金、鋁和鋅；而表末端的金屬被認(rèn)為是作為陰極的、最不容易發(fā)生腐蝕的金屬。

    電偶表的應(yīng)用基于一個(gè)特定的電解質(zhì)溶液。如果構(gòu)成了電極對(duì)，同時(shí)表中頂部的金屬作為陽極，那么電偶腐蝕將優(yōu)先于化學(xué)腐蝕發(fā)生。如果想要避免金屬之間相互結(jié)合所帶來的破壞性反應(yīng)，那么就選擇電偶表中相互接近的材料。通過這樣做可以預(yù)防電偶腐蝕。因此，想要獲得完美的混合材料，必須仔細(xì)檢查其電化學(xué)相容性。

    了解電化學(xué)相容性

    有時(shí)不同的金屬之間進(jìn)行結(jié)合時(shí)，我們需要進(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)。在這種情況下，可以通過電鍍和拋光等控制其電化學(xué)相容性。選擇合適的方法進(jìn)行電鍍和拋光可以促進(jìn)不同金屬之間的接觸，同時(shí)可以對(duì)基材金屬提供保護(hù)，防止其生銹。

    所謂的方法，即嚴(yán)格地設(shè)置各種條件如鹽環(huán)境、高濕度區(qū)域和戶外活動(dòng)需要，而不是僅僅基于陽極指標(biāo)高于0.15V。例如，金屬鎳和銀產(chǎn)生0.15V的電位差是完全可以接受的。在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下，如倉庫、存儲(chǔ)室及其他溫度、濕度可控的環(huán)境，所需的金屬陽極電位差指數(shù)為不應(yīng)超過0.25 V；而在可以嚴(yán)格控制濕度和溫度的環(huán)境中，0.50 V的電位差異也是可以被容忍的。但無論對(duì)于哪種應(yīng)用環(huán)境，都應(yīng)該格外地注意區(qū)域內(nèi)的溫度、濕度和其他因素的變化。

    為了防止各種裝置中金屬與其連接在一起的材料之間發(fā)生電偶腐蝕，在確定可用的不同材料的陽極指數(shù)時(shí)電化學(xué)相容性也應(yīng)該被考慮進(jìn)去。

    在遵循電化學(xué)相容性的前提下，即使是不完全遵守其陽極指數(shù)的兩種金屬也可以充分的被保護(hù)。同時(shí)，在電偶表中彼此距離較遠(yuǎn)的金屬可以起到保護(hù)作用，所有這些原則應(yīng)該配合在一起應(yīng)用。當(dāng)然，還有采取某些特定的措施來防止兩種不同金屬接觸。

    這種保護(hù)可以通過各種方式，如：

    ● 密封：這種方法包括所有的防水領(lǐng)域。

    ● 犧牲陽極：應(yīng)用犧牲陰極外部的涂層元素的方法，與犧牲陽極來防止電偶腐蝕有著異曲同工的作用。

    ● 電阻：通過涂料、電鍍和其他方法來提高電阻，可以抑制電流以助于增加保護(hù)。

    當(dāng)然，避免電偶腐蝕的根本原則還是保持陽極區(qū)域遠(yuǎn)離相對(duì)應(yīng)的陰極區(qū)域。

    電偶腐蝕

    正如前面所討論的，電偶腐蝕的發(fā)生條件是：存在兩種不同的金屬，兩種金屬都要浸在電解質(zhì)溶液中（如地面或雨水），同時(shí)兩種金屬需要連接在一起。

    在這種腐蝕類型中，金屬氧化物和其內(nèi)部的大部分基材金屬的原子，一旦其中的一個(gè)或多個(gè)電子發(fā)生交換或轉(zhuǎn)移，有電子溢出的區(qū)域的金屬就被稱為陽極，而電子到達(dá)的區(qū)域就為陰極。

    電偶序列表給出的次序是金屬在某一個(gè)特定的電解質(zhì)中如海水中的電勢排序。如前所述，陽極的金屬腐蝕速度比陰極金屬更快。

    極其重要的是無論是對(duì)于金屬裝飾物、鑲板、扣件或其他更多的應(yīng)用領(lǐng)域，電偶腐蝕電位都應(yīng)該被考慮。

    為了使電偶腐蝕的影響最小化，采用性質(zhì)類似的金屬是至關(guān)重要的。如果不可能做到的話，那么應(yīng)提供足夠的保護(hù)以防止金屬在水或其他電解質(zhì)中相連。同時(shí)，確保小面積的陽極遠(yuǎn)離大面積的陰極也可以有效地降低電偶腐蝕。

    陽極的腐蝕速率依賴于相應(yīng)的陰極的表面積。如果陰極面積比陽極面積大，則會(huì)有更高的濃度電子流，其結(jié)果將是電偶腐蝕速度很高。反之，如果陰極表面積較小而陽極表面積較大，腐蝕速率就會(huì)較慢。

    為了實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)，犧牲涂料的方式也常被采用。這給被保護(hù)的金屬或基底進(jìn)行有效的涂層，相較之基底涂層就變成了陽極。提供保護(hù)的涂層的能力與涂層的厚度相關(guān)。

    非犧牲的和其他類型的涂料如典型的油漆或塑料涂層，也可以起到防止電偶腐蝕的作用。然而，在某些情況下，即使是最小的表面劃痕也可能成為快速腐蝕的主要原因，特別是在本體金屬作為陽極與另一種大面積的不同金屬相連接的時(shí)候。

    關(guān)于電偶序的總論

    相對(duì)于已知的標(biāo)準(zhǔn)，電偶序是將金屬根據(jù)電勢差異進(jìn)行分組的。在海水或電解質(zhì)中，電偶表中相對(duì)距離較遠(yuǎn)的兩種金屬當(dāng)電路連通時(shí)會(huì)迅速發(fā)生腐蝕。而表中非常接近的金屬則會(huì)受到很低的傷害。