大气腐蚀起始阶段微液滴现象研究

摘要

大气腐蚀是一种影响最广泛的腐蚀过程，与电化学腐蚀密切相关。它是一种暴露在大气及其污染物中的金属材料所发生的腐蚀过程。沉积在金属表面上可溶性盐粒通过凝聚或吸附形成电解液滴或液膜，这种液滴或液膜的存在改变了金属表面的电化学状态，使局部区域形成了腐蚀原电池，产生了腐蚀电流，从而引发和加速金属的大气腐蚀过程。 尽管大气腐蚀研究已有上百年历史，但仍有很多问题尚未澄清。近来王佳和水流彻发现，在一定的相对湿度下，在易被腐蚀的金属表面形成的液滴会在该液滴附近诱发形成大量微米直径的微液滴并向四周扩展。当金属是耐腐蚀性材料或所加液滴是腐蚀性很弱的溶液时，这种现象不出现。显然，微液滴现象与大气腐蚀密切相关。 微液滴现象在自然条件或人为极化条件下都可出现。合适的湿度下，易腐蚀的金属表面上沉积的无机盐颗粒极易形成腐蚀中心从而引发微液滴的形成，然后腐蚀可能会发展到整个金属表面．因此，深入了解微液滴的形成原因对探求大气腐蚀过程具有重要意义。 本文考察了溶液性质对微液滴现象的影响，探讨了阴阳极极化交替作用下微液滴的形成和扩展行为，确定了微液滴的来源，对晶界和电性对微液滴形成的影响进行了研究，并对微液滴形成和扩展的原因进行总结，结合实验结果，对微液滴现象考察的相应实验结果如下。 (1)金属表面主液滴性质对微液滴形成有重要影响。阴极去极化反应的类型直接影响着微液滴的形成过程，析氢反应对微液滴的形成没有作用，氧还原反应是微液滴形成的主要原因。 (2)阴阳极极化交替作用下微液滴的形成和扩展行为表明，微液滴现象具有阴极性特征，即微液滴只在较高电位的区域形成。 (3)酚酞显色实验和表面张力实验表明，微液滴主要是主液滴挥发的水蒸气经过气相“迁移”，在主液滴附近金属表面上重新吸附凝聚形成的。 (4)主液滴的阴极区照片及其等高线图表明，主液滴边缘附近存在凹槽样变形区。

目录

文摘

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1文献综述

2溶液性质对微液滴现象的影响

3阴极极化与阳极极化交替作用下微液滴的形成和扩展行为

4微液滴来源考察

5晶界和电性对微液滴形成的影响

6讨论部分——微液滴的稳定性研究

7结语

参考文献

附录：攻读硕士学位期间发表的论文

致谢