高温高压水环境中锆合金腐蚀的原位阻抗谱特征

摘要

利用电化学阻抗谱等技术研究了360℃/18.6 MPa的0.01 mol/L LiOH水溶液中退火态Zr-4合金在转折前后的腐蚀演化过程.结果表明,腐蚀转折前,锆合金氧化增重缓慢.当Zr氧化生成ZrO_2时,由于体积发生膨胀而在氧化膜中产生压应力,随着氧化膜逐渐增厚,氧化膜外层的压应力因微观缺陷凝聚而得到松弛,使得氧化膜由均匀致密的单层结构演化为外层疏松、内层致密的双层结构,阻抗谱也由单一容抗弧演变为双容抗弧,并出现高频弧减小而低频弧增大的现象.当氧化膜形成裂纹等宏观缺陷后,腐蚀发生转折,氧化增重加快,阻抗谱的2个容抗弧均快速减小.腐蚀电位和电化学阻抗谱均能原位获得腐蚀转折点的突变信息.