第2章 材料腐蚀的电化学理论基础
本章知识构架
本章教学目标与要求
了解电化学腐蚀的电极过程，理解宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池。
掌握电极电位、平衡电位和非平衡电位的概念，理解标准电极电位和电位序的含义。
掌握电位-pH图在腐蚀与防护研究中的应用。
掌握极化的概念、分类，理解产生极化的原因，理解析氢腐蚀和吸氧腐蚀反应的历程，掌握析氢过电位和氧离子化过电位的定义及其对材料腐蚀的影响。
掌握材料钝化的含义及典型材料钝化过程的阳极极化曲线和各特征点的意义，了解材料钝化的代表性理论。
导入案例
试做以下实验并观察实验现象：
（1）将锌片和铜片或铂片分别放入盛有HCl的玻璃器皿中，互不接触，可以观察到在锌片上有许多气泡从表面上逸出，而铜片或铂片上没有气泡逸出。将锌片与铜片或铂片接触，此时可以观察到大量气泡从铜片或铂片表面逸出，而锌片表面的气泡相对减少，但有黑色物质从锌片表面析出。
（2）用塑料绳系好4片Q235钢试样。两片分别放入20%、40%的HNO3溶液中，另两片放入60%的HNO3溶液中，发现在20%和40%的HNO3溶液中试样反应剧烈，有黑色沉淀溶入溶液和棕黄色浓烟冒出，在60%的HNO3溶液中的两片试样则观察不到任何反应发生。将60%的HNO3溶液中的一片试样取出，再放入20%的HNO3溶液中，仍旧看不到试样与溶液的反应，而将60%的HNO3溶液中的另一片试样取出放入1mol·L-1的HCl溶液中，则可以观察到试样表面发生腐蚀反应，有气泡冒出。
问题：你能对上述实验现象给出合理的解释么？
要解释实验（1），需了解腐蚀原电池的机构和作用，以及原电池工作过程中的电极反应；实验（2）则是金属和合金在一定条件下出现的钝化现象，钝化现象在一定程度上、一定条件下可以保持，另外条件下钝化现象则有可能遭到破坏。腐蚀原电池及金属的钝化均是腐蚀电化学的理论内容。