腐蚀与电沉积
腐蚀与电沉积是应用电化学过程，其中金属通过电极反应溶解或沉积，从而控制材料降解和金属镀层技术。
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Definition
应用电化学的一个分支，涉及金属的电化学溶解（腐蚀）和电化学沉积（电镀），以及控制它们的表面膜和方法。
Scope
该领域涵盖金属与环境相互作用的电化学：通过阳极溶解和阴极还原耦合引起的金属自发腐蚀，通过电镀进行的金属有意沉积，钝化膜和保护涂层的形成，以及腐蚀防护策略。它将热力学稳定性、电极动力学和表面化学与工程实践联系起来。
Sub-topics
Core questions
- 耦合的阳极和阴极反应如何驱动金属的自发腐蚀？
- 通过电流通过电解质如何控制金属的沉积？
- 钝化膜和涂层如何减缓或防止腐蚀？
- 哪些热力学和动力学因素决定金属是腐蚀还是保持受保护状态？
Key theories
- 腐蚀的混合电位理论
- 自由腐蚀的金属会达到一个腐蚀电位，在该电位下，阳极金属溶解和阴极还原（氧气或质子）的速率相等；此腐蚀电流决定了金属损失的速率。
- 沉积的法拉第控制
- 在电沉积中，沉积的金属量由法拉第定律控制，而形核、生长和添加剂则控制镀层的形貌、附着力和质量。
Clinical relevance
腐蚀给基础设施、交通和工业带来巨大的经济和安全损失，而电沉积则实现了保护性和装饰性涂层、电子互连和金属的电解提取；控制这些过程是材料工程和资源利用的核心。
History
法拉第电解定律（19世纪30年代）量化了沉积和溶解；埃文斯在20世纪初确立了腐蚀是一种电化学过程，而普尔贝图（1940年代-1960年代）绘制了金属的热力学稳定性区域。
Key figures
- Marcel Pourbaix
- Ulick R. Evans
- Michael Faraday
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Seminal works
- jones1996
- paunovic2006
- bard2001
Frequently asked questions
- 腐蚀就是生锈吗？
- 生锈是铁和钢的特有腐蚀；更广泛地说，腐蚀是任何金属通过与其环境发生的耦合氧化还原反应而发生的电化学降解。
- 电沉积与腐蚀有何相反之处？
- 腐蚀是金属自发阳极溶解成离子的过程，而电沉积是利用外加电流将金属离子还原回表面；两者都受相同的电极反应和法拉第定律的支配。