电化学保护对局部腐蚀闭塞区的作用机制研究

摘要

该文研究了A3钢/0.01mol·L<'-1>NaCl水溶液(pH=12)体系闭塞区内化学和电化学状 态的变化,朋阴极保护方面探讨了控制A3钢闭塞电沁腐蚀的方法,发现阴极极化可以使闭塞区的化学和电化学状态改变:pH值上升,Cl<'->浓度下降,腐蚀速度减小,闭塞区电位负移,闭塞区内可以发生再钝化.比较了A3钢局部腐蚀在引发和扩展阶段,外部阴极极化对闭塞区的影响,发现阴极保护对局部腐蚀在不同阶段有不同的机理.探讨了局部腐蚀电位的意义,进一步证实了保护电位即闭塞内外间电流的换向电位E<,T>.发展了E<,T>的新的测试方法--模拟闭塞电池法和模拟闭塞区溶液法,测定了A3钢/0.01mol·L<'-1>NaCl溶液(pH=12)和304不锈钢/0.5mol·L<'-1>NaCl溶液(pH=7)体系的孔蚀保护电位E<,T>.证实了通过阴极保护即正确控制外部电位可使闭塞区溶液发生改变,从而使闭塞区内金属实现稳定的再钝化,就可使局部腐蚀得到有效控制.

目录

文摘

英文文摘

前言

第一部分文献综述

1.1闭塞电池加速腐蚀理论

1.2外部电位与闭塞电池腐蚀的关系

1.2.1外部电位对闭塞区化学状态的影响

1.2.2外部电位对闭塞区电化学状态的影响

1.2.3外部电位与闭塞电池的阴极过程

1.3局部腐蚀的保护电位

1.4保护电位与局部腐蚀阴极保护的相关性

1.5局部腐蚀的研究方法

1.5.1闭塞电池腐蚀的研究方法

1.5.2局部腐蚀速度的研究方法

1.5.3局部腐蚀阴极保护的研究方法

第二部分实验部分

2.1模拟闭塞电池恒电流阳极极化实验

2.2模拟闭塞电池恒电流阴极极化实验

2.3恒电位模拟闭塞电池实验

2.4模拟闭塞电池法测定保护电位

2.5模拟闭塞区溶液法测定保护电位

2.6动电位扫描极化曲线测试

2.7失重实验

2.8恒电位失重实验

第三部分结果与讨论

3.1 A3钢在碱性NaCl水溶液中的闭塞电池腐蚀

3.1.1 pH对A3钢在NaCl水溶液体系局部腐蚀的影响

3.1.2闭塞区内pH值的变化

3.1.3闭塞区内Cl-的浓集

3.1.4闭塞区内Cl-、pH值的相互关系

3.1.5动电位极化曲线测试结果

3.1.6 A3钢/碱性NaCl溶液体系局部腐蚀机理探讨

3.2阴极极化对A3钢局部腐蚀闭塞区化学和电化学状态的影响

3.2.1闭塞区的化学状态

3.2.2闭塞区的电化学状态

3.3外部电位对碳钢闭塞区腐蚀行为的影响

3.3.1外部电位对闭塞区电位的影响

3.3.2闭塞区内外间的电偶电流Ig与外部电位的关系

3.3.3电偶电流与闭塞区内外电位差的关系

3.4 A3钢及304不锈钢孔蚀保护电位ET的测定

3.4.1换向电位ET的理论分析

3.4.2模拟闭塞电池法所测定的ET

3.4.3模拟闭塞区溶液法测定的ET

3.4.4 ET与滞后环曲线所测“保护电位”Ep的关系

3.4.5两种保护电位测试方法的比较

3.5阴极保护控制闭塞区腐蚀与控制局部腐蚀的相关性

3.5.1外部电位对闭塞区腐蚀速度的影响

3.5.2控制闭塞区腐蚀与控制局部腐蚀的关系

第四部分结论

致谢

参考文献