龚小芝[1]2002年在《不锈钢亚稳态孔蚀行为及其与稳态孔蚀的关系》文中研究指明本文用动电位下的电流—时间记录法，研究了316L不锈钢和304不锈钢在NaCl溶液中的亚稳态孔蚀的形核、生长以及稳定孔蚀行为，还研究了预极化对亚稳态孔蚀行为的影响，以及一些阴离子对亚稳态孔蚀的抑制作用以及亚稳态孔蚀与稳态孔蚀的联系。 316L不锈钢和304不锈钢相比，其亚稳态小孔的形核数目较低，亚稳孔形核电位E_m和稳定孔蚀电位E_b较高，并且亚稳孔和稳定孔的生长速度较低。 对试件进行预极化不但可以增大E_m值和E_b值，并且使亚稳孔形核数目降低，也降低了亚稳孔的峰值电流，延长了亚稳孔的寿命。而且，预极化电位越高，E_m值越大，亚稳孔形核数越少。 在较大的氯离子浓度范围内，E_m和E_b均与lgC_(NaCl)成线性关系，而且Cl~-浓度对二者的差值影响不大，因此可以通过监测E_m来推测E_b。当在一定浓度的NaCl溶液中加入不同浓度的SO_4~(-2)，PO_4~(3-)和CrO_4~(2-)，E_m值和E_b值都服从正态分布，不仅仍然可以通过E_m推测E_b，而且稳定孔生长速度恰好在亚稳孔生长速度分布较为集中区域。并且对于不同的阴离子，其对亚稳态及稳态孔蚀的抑制作用与机制也不一样。
王燕燕[2]2013年在《小孔腐蚀早期电流波动规律研究》文中研究指明本文利用慢速动电位扫描、恒电位极化等电化学测试技术记录了316L不锈钢、304不锈钢两种材料分别在含氯离子和溴离子的介质中小孔腐蚀早期的电流波动。研究了含Cl-溶液和含Br-溶液中304不锈钢亚稳孔蚀电位Em和稳定孔蚀电位Eb的分布及两者之间的关系，以及亚稳孔峰值电流的极值分布；研究了316L不锈钢中两次动电位极化、不同氯离子浓度对亚稳态孔蚀电位Em、稳定孔蚀电位Eb、亚稳态孔蚀形核率N、亚稳态孔蚀电流峰值Im、亚稳孔生长速率K的分布等各电化学参数的影响。所得结论如下：1、第一次极化只发生亚稳态孔蚀和同时发生亚稳态及稳态孔蚀两种极化条件下，第一次极化均导致材料表面活性点显着减少，从而造成再次极化后亚稳孔形核数目明显减少，同时亚稳态孔蚀电位Em和稳定孔蚀电位Eb都有所升高。第一次极化只发生亚稳态孔蚀条件下，再次极化的亚稳峰值电流显着增大，即已钝化的亚稳孔具有促进小孔再次生成及生长的作用，且由于亚稳峰的寿命在两次动电位极化过程中没有明显变化，再次极化的亚稳孔生长速率也随之增大。第一次极化同时发生亚稳态及稳态孔蚀条件下，再次极化的亚稳峰值电流和生长速率均无明显变化。2、在NaCl溶液和KBr溶液中对304不锈钢进行恒电位极化，当给定电位分布于亚稳孔蚀电位Em和稳定孔蚀电位Eb之间时，亚稳孔的最大峰值电流Im服从极值分布。当最大峰值电流Im值一定时，概率P（x≤Im）随着电位或Cl~-浓度的降低而增大，即由亚稳孔向稳定孔转变的倾向增大。在含溴离子溶液中同样存在类似规律。3、在所研究的氯离子浓度范围内，随着Cl~-浓度的增大，亚稳孔峰个数逐渐增加，即峰频升高。亚稳孔峰值电流极大值也逐渐增大，即亚稳孔更易转化为稳定孔。亚稳孔蚀电位Em、稳定孔蚀电位Eb、稳定孔蚀电位与亚稳孔蚀电位差值Eb~-Em随着Cl~-浓度的增大均呈下降趋势，且与Cl~-浓度在误差允许范围内均成半对数关系。在所研究的氯离子浓度范围内，Em，Eb之间满足线性关系，可通过对亚稳孔出现电位Em的监测，来推测孔蚀破裂电位Eb。随着Cl~-浓度的增大，亚稳孔的生长速率呈增大趋势，生长速率与峰值电流按y=c+a*x+b*x2拟合结果较为可信。4、304不锈钢在含Cl~-的溶液中，亚稳孔蚀电位Em和稳定孔蚀电位Eb均满足正态分布规律。Em和Eb值随Cl~-浓度的增大而变负，且与氯离子浓度成半对数关系。Cl~-浓度对Em和Eb差值（Em~-Eb）的值影响不大。由Em和Eb公式得知，可通过监测Em来推测Eb的值。在所研究的氯离子浓度范围内，Em，Eb之间满足线性关系。在含Br~-的溶液中，Em和Eb的关系与在含Cl~-溶液中的关系基本相似，也与溴离子浓度成半对数关系。
刘亚平[3]2016年在《两种缓蚀剂及其复配对不同混凝土模拟孔隙液中碳钢腐蚀行为的影响》文中进行了进一步梳理钢筋混凝土是一种常用的工程材料,为了防止钢筋锈蚀,需要加入缓蚀剂来减缓腐蚀。目前混凝土领域中常用的缓蚀剂为亚硝酸盐,由于碳化过程中混凝土孔隙液中会含有NaHCO_3,因此研究孔隙液中含有NaHCO_3和不含NaHCO_3的情况下NaNO_2对Q235碳钢腐蚀行为的影响具有重要意义。将绿色缓蚀剂D-葡萄糖酸钠与亚硝酸盐进行复配,可有效抑制碳钢的腐蚀,并能保护环境,降低污染。本文通过慢速动电位极化曲线、EIS和Mott-Schottky曲线测试等电化学方法,结合XPS和SEM/EDS等表征手段研究了混凝土领域常用缓蚀剂NaNO_2对Q235碳钢在含不同浓度Cl~-的四种凝土模拟孔隙液SCP1(pH=11,含NaHCO_3)、SCP2(pH=11,不含NaHCO_3)、SCP3(pH=10,含NaHCO_3)和SCP4 (pH=10,不含NaHCO_3)中的电化学腐蚀行为,分析了混凝土孔隙液中含有NaHCO_3和不含NaHCO_3的情况下NaNO_2对Q235碳钢小孔腐蚀和均匀腐蚀的抑制作用,重点探讨了NaHCO_3和NaNO_2共同存在条件下对Q235碳钢小孔腐蚀的作用机制。并研究了NaNO_2与D-葡萄糖酸钠复配对Q235碳钢在SCP1孔隙液中的缓蚀作用。所得主要结论如下：1、NaNO_2和NaHCO_3均能促使pH 11的含有0.1 mol/L NaCl的孔隙液中碳钢表面形成钝化膜,有效降低碳钢的均匀腐蚀速率。当孔隙液中不含NaHCO_3时(SCP2溶液),NO_2~-对碳钢的均匀腐蚀抑制作用更明显；当孔隙液中含有NaHCO_3时(SCP1溶液),NO_2~-对碳钢的均匀腐蚀速率影响不太大,但可显着降低碳钢孔蚀的敏感性。与NaHCO_3相比,NaNO_2更能提高碳钢表面钝化膜的稳定性,对稳定孔蚀的抑制能力也更强。当NaNO_2和NaHCO_3同时存在时,碳钢表面钝化膜中的Fe~(3+)/Fe~(2+)值最大、缺陷最少,膜的稳定性最强,对孔蚀的抑制效果最明显。2、在pH 11含不同浓度Cl~-的混凝土孔隙液中,NaNO_2比NaHCO_3能更好地减少碳钢亚稳态孔蚀的形核、降低亚稳态孔的寿命,且更好地抑制亚稳态孔向稳定孔的转变；当两者共同存在时,碳钢亚稳态孔蚀的形核率最低、亚稳态孔的寿命最短,亚稳态孔向稳定孔的转化最困难,即在含有NaHCO_3的SCP1孔隙液中,加入NO_2~-后,对抑制碳钢亚稳态孔蚀的发生、生长以及抑制亚稳孔向稳定孔的转化效果最好。3、在pH 10含不同浓度Cl~-的混凝土孔隙液中,NaNO_2和NaHCO_3均能促进碳钢表面钝化,减缓碳钢的均匀腐蚀。当孔隙液中不含NaHCO_3时(SCP4溶液),NO_2~-对碳钢的均匀腐蚀抑制作用更明显；当孔隙液中含有NaHCO_3时(SCP3溶液),NO_2~-对碳钢的均匀腐蚀速率影响不太大。与NaHCO_3相比,NaNO_2更能提高碳钢表面钝化膜的稳定性,抑制亚稳孔向稳定孔转变。在含有NaHCO_3的SCP3孔隙液中,加入NO_2~-后,碳钢的亚稳态孔和稳定孔蚀敏感性均最低。4、向含Cl~-的模拟孔隙液中加入NaNO_2和D-葡萄糖酸钠的复配缓蚀剂后,碳钢的腐蚀电位、稳定孔蚀电位、阻抗膜值均比只添加NaNO_2时有较大提高,钝化膜中的缺陷浓度也显着降低;对碳钢的缓蚀率最高可达到96.7%,说明NaNO_2与D-葡萄糖酸钠复配,不仅能够显着减缓碳钢的均匀腐蚀,也可大大降低碳钢的孔蚀敏感性。微区电位原位扫描测试(SRET)结果显示,孔隙液中添加复配缓蚀剂后,微区电位起伏显着降低,碳钢表面的活性点数量明显减少,即对亚稳态孔蚀的发生有很明显的抑制作用。
辛森森[4]2014年在《316L不锈钢在热浓缩海水中的腐蚀行为研究》文中研究说明随着淡水资源缺乏成为世界性的难题,海水淡化技术得到了广泛关注和发展。316L不锈钢具有优异的耐腐蚀性,在海水淡化设备中得到广泛应用。研究316L不锈钢在海水环境中的腐蚀行为,深入认识其腐蚀过程和机制,为海水淡化设备的长周期运行和海水环境中不锈钢的使用提供科学依据,具有重要的实际应用价值。本文运用极化曲线、电化学阻抗谱、Mott-Schottky曲线研究了316L不锈钢在25～95。C温度范围内、1-3倍浓缩海水中的电化学腐蚀行为,探讨了316L不锈钢在热浓缩海水中的腐蚀机制。海水的温度和浓缩度对316L不锈钢的腐蚀具有较大影响。在25～95℃温度范围内、1-3倍浓缩海水中,316L不锈钢的点蚀电位和再钝化电位均随着温度升高而线性降低、随海水浓缩增大而呈半对数线性下降,但当浓缩度高于2倍、温度大于85℃时,点蚀电位变化较小。与温度相比,海水浓缩度对316L不锈钢点蚀性的影响较小。在低温多效海水淡化设备(LT-MED)工作温度72℃条件下,316L不锈钢表面阳极钝化膜的半导体性能与海水浓缩度密切相关。阳极钝化膜的Mott-Schottky曲线呈现叁个线性区域：电位低于-0.4VSCE时,体现了钝化膜内层的铬氧化物的p-型半导体特征,受体载流子主要是Cr3+阳离子空位；电位在-0.4到0.3 VSCE范围内,钝化膜呈现出n-型半导体特征,体现了钝化膜外层的铁氧化物的性质,施主载流子主要是Fe2+离子或氧空位；电位高于0.3 VSCE时,又表现出p-型半导体特征,这可能是价带中形成反型层所引起的。受体与供体载流子浓度均较高、在1020～1021cm-3范围内,与海水浓缩度成线性增长关系。随着海水浓缩度的升高,供体载流子与Cl-离子浓度均增大,这将促进钝化膜吸收溶液中Cl-离子而增强316L不锈钢的点蚀敏感性。316L不锈钢在72℃的2倍浓缩海水中的腐蚀演变过程呈现出叁个阶段：第1阶段为点蚀诱导期,316L不锈钢浸入溶液后呈现良好的钝化状态,极化电阻可高达106Ωcm2,约持续1150h；第Ⅱ阶段为点蚀转变期,钝化膜表面缺陷不断累积,导致钝化状态逐渐被破坏并诱发点蚀,腐蚀电位与阻抗值均显着下降,约持续400h；第叁个阶段为稳定点蚀期,蚀坑不断形成和生长,保持活化腐蚀状态,腐蚀电位稳定在-0.51 VSCE左右。在长期浸泡过程中,316L不锈钢在合金元素Mo、氧含量低以及闭塞电池效应较弱等因素的作用下,点蚀坑的发展很缓慢,316L不锈钢在热浓缩海水中具有较好的耐点蚀性能。316L不锈钢表面在柠檬酸/铈盐体系中形成了由Ce02和少量Ce203组成的稀土转化膜,使得腐蚀电位和点蚀电位得到大幅度提高。转化膜破坏后形成开口状点蚀坑,可显着增强316L不锈钢在热浓缩海水中的耐腐蚀性能。
蒋新瑜[5]2016年在《常用金属电化学噪声规律、机理与应用》文中认为电化学噪声是金属发生电化学腐蚀过程中电位和/或电流随时间的波动,这种波动没有外界扰动的干扰,是由金属电化学反应过程自身产生的,与金属表面的变化以及局部环境密切相关。因此电化学噪声可以作为金属腐蚀测量的一种有效手段来获取有关金属腐蚀过程原位、实时的信息。在查阅大量文献的基础上,对电化学噪声的发展、研究现状和应用等进行了综述;首先,使用扫描电镜等仪器探讨了 AZ91D镁合金试样制备过程中研磨和抛光的影响因素;其次,采用电化学工作站研究了 AZ91D镁合金在NaCl溶液中的电化学噪声行为及其与镁合金表面状态的对应关系,结合谱图分析、时域分析和频域分析等数学方法对电化学噪声数据进行分析和论证;然后采用电化学噪声综合测试系统研究了油气田管线用钢20#钢在模拟油田采出水腐蚀体系中的电化学噪声行为,探讨溶解氧浓度、H2S分压、Cl-、pH值、矿化度、温度、缓蚀剂种类等因素对20#钢在模拟油田水系统介质中电化学噪声测量参数的影响;最后对论文进行了总结。通过实验探究,得出如下重要结论:(1)在镁合金试样研磨抛光过程中,使用碳化硅砂纸做磨料,水、无水乙醇,使用氢氧化钠溶液叁种研磨介质均可使磨料内嵌入镁合金表面。相对于水、无水乙醇,使用氢氧化钠溶液作研磨介质时镁合金研磨抛光效果最好,且轻磨比重磨的研磨抛光效果好。(2)电化学噪声谱图依据典型的噪声峰型可以明显地将镁合金腐蚀行为分为叁个阶段:电流和电位噪声无明显波动的钝化膜形成阶段;电流急剧上升和电位急剧下降且有较小波动的钝化膜破坏阶段;电流噪声和电位噪声同步异向波动的钝化膜破坏和修复阶段。(3)在模拟油气田水体系中,20#钢孔蚀倾向性与溶解氧、矿化度、Cl-、H2S分压、pH、温度等这些影响因素关系十分密切,20#钢的孔蚀倾向性随着溶解氧浓度、Cl-浓度、矿化度和温度的升高而增大;20#钢的孔蚀倾向性随着水中H2S分压、pH的增加而减小;20#钢的电化学噪声信号与缓蚀剂种类的不同而不同。上述研究结果对电化学噪声原位监/检测金属腐蚀提供了坚实的理论基础。
参考文献：
[1]. 不锈钢亚稳态孔蚀行为及其与稳态孔蚀的关系[D]. 龚小芝. 北京化工大学. 2002
[2]. 小孔腐蚀早期电流波动规律研究[D]. 王燕燕. 北京化工大学. 2013
[3]. 两种缓蚀剂及其复配对不同混凝土模拟孔隙液中碳钢腐蚀行为的影响[D]. 刘亚平. 北京化工大学. 2016
[4]. 316L不锈钢在热浓缩海水中的腐蚀行为研究[D]. 辛森森. 上海大学. 2014
[5]. 常用金属电化学噪声规律、机理与应用[D]. 蒋新瑜. 辽宁师范大学. 2016
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