模拟典型海洋大气环境中Q235钢初期腐蚀特征研究

摘要

为了解碳钢在不同的腐蚀环境中的腐蚀特性、腐蚀规律,对碳钢在大气环境中的腐蚀过程进行监检测的相关研究,这些研究在合理选用材料、提供相应的防护措施、延长设备和构件的使用寿命等方面都具有重要的理论意义,还有广泛的应用价值。
　　本文基于电化学噪声测试技术(EN)和Q235钢大气腐蚀的特点,设计并制作了用于研究Q235钢大气环境的体系,建立了对应的大气腐蚀速率监检测方法。采用所建立的方法得到噪声电阻(Rn)值并研究不同模拟环境下的Q235钢的初期大气腐蚀行为。结果表明:[Cl-]=0.1 mol/L、[NO3-]=0.01 mol/L、[SO42-]=0.01 mol/L对Q235钢的初期大气腐蚀影响均随着相对湿度的增加腐蚀速率增大。相对湿度会影响试样表面的薄液膜厚度,采用丝束电极方法探究Q235钢在不同液膜厚度下试样表面腐蚀的不均匀性。
　　应用所构建的Q235钢大气腐蚀检测体系,本文论述了依赖于小波分解高频噪声信息得到的小波噪声电阻(Rcd)来评价Q235钢在模拟的海洋大气环境中初期腐蚀产物的形成与发展规律。结果表明,Q235钢在模拟的海洋大气环境中,噪声电阻随时间的增加而减小,即腐蚀速率随暴露时间的增加有所升高,试样表面的腐蚀形貌和噪声电阻都表明 Q235钢在喷雾浓度更大的环境中腐蚀速率更快。同时,小波分解高频噪声信息得到的2 Hz附近频率段的小波噪声电阻(Rcd)与噪声电阻(Rn)在两种模拟环境中都能很好的对应。结果说明,小波噪声电阻可以用来评价Q235钢在海洋大气环境中的腐蚀行为。
　　此外本文还采用图像处理技术对Q235钢在模拟的海洋环境中所采集到的腐蚀形貌图像进行了分析,通过中值滤波方法来去除图像中噪声所产生的影响,然后利用小波包的变换对图像进行分解,得到最优图像的能量值。结果表明,根据能量值的变化可以反映试样腐蚀程度的大小。

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第一章绪论

1.1 前言

1.2 大气腐蚀的概念

1.3 大气腐蚀的试验方法

1.4 其它方法

1.5 研究内容与思路

第二章试验原料、装置及数据分析方法

2.1 试验试样及实验介质制备

2.2 试验装置

2.3 试样制备及处理

2.4 电极系统的设计与制备

2.5 电化学噪声测试方法

2.6 电化学噪声数据处理方法

2.7 丝束电极的工作原理

第三章Q235钢在模拟污染大气环境中的初期腐蚀行为

3.1 污染大气环境的模拟

3.2 电化学噪声测试

3.3模拟环境中薄液膜厚度的控制

3.4湿度及污染物粒子对Q235腐蚀速度的影响

3.5薄液膜厚度及污染物粒子对Q235钢局部腐蚀特征的影响

3.7 本章小结

第四章Q235钢在模拟海洋大气环境中初期锈层生长过程

4.1 海洋大气环境的模拟

4.2 电化学噪声测试

4.3 表面形貌测试

4.4噪声信号的波动分析Q235钢腐蚀过程

4.5 噪声电阻法分析Q235钢的腐蚀过程

4.6 小波噪声电阻法分析Q235钢的腐蚀过程

4.7 Q235钢在模拟海洋环境中表面腐蚀形貌

4.8 本章小结

第五章Q235钢在模拟海洋大气环境中初期腐蚀图像分析

5.1 引言

5.2 Q235钢初期大气腐蚀图像采集实现

5.3模拟大气腐蚀试样的图像分析方法

5.4 图像分析研究Q235钢在模拟海洋大气环境下的初期腐蚀行为

5.5 本章小结

第六章全文结论

参考文献

发表论文及参加科研情况

致谢