论文部分内容阅读
使用扫描微电极技术研究了黄铜-16Mn钢电偶体系在不同浓度氯化钠溶液中表面电位分布情况,并首次使用电位分布结合极化曲线计算了表面电流的分布。研究发现,表面电位和电流分布随溶液电导和与连接点的距离而变化。溶液电导越大,两者分布就越均匀;与连接点距离越近,电位极化就越大,电流密度也越大。腐蚀形貌观测也支持了电位和电流分布的结果。实验结果表明,在低电导的溶液中,电偶腐蚀会集中在连接点周围,造成严重的局部腐蚀;随着溶液电导增大,腐蚀分布变得均匀;计算电流分布的方法具有一定的可靠性。16Mn钢管中黄铜楔在海水中的腐蚀可以通过大阳极小阴极的黄铜-16Mn钢电偶对在0.600mol/L NaCl溶液中的浸泡实验来模拟。实验结果表明,阳极腐蚀电流密度很低,应该不会对钢管和黄铜楔长期腐蚀行为造成重大影响。海水中不同面积比的大阴极小阳极浸泡实验结果显示,黄铜-16Mn钢电偶腐蚀参数均为单调稳定变化;强烈的阳极反应不会导致阳极表面状态发生本质变化,不会发生电偶电位反转现象;阳极腐蚀速率将随阴阳极反应面积比的增大而增加,16Mn钢管将遭受较大的腐蚀损失。采用极化曲线、循环伏安曲线、电化学阻抗技术、恒电位极化及Mott-Schottky曲线等电化学方法研究了氯离子对纳米块体304不锈钢（nano304ss）和铸态304不锈钢（cast304ss）耐蚀性能的影响。与cast304ss相比,在硫酸钠溶液中,nano304ss具有较正的自腐蚀电位,较低的自腐蚀电流密度和极化电流密度,耐蚀性较好;当溶液中含有一定量的侵蚀性阴离子（Cl-或Br-）时,nano304ss的耐点蚀能力较差,主要体现在其点蚀击破电位较负。在不同的酸溶液中,cast304ss和nano304ss的耐蚀性也有较大的区别。在0.5mol/L H2SO4溶液中,nano304ss的致钝电流密度较低。在0.01mol/LHCl溶液中,nano304ss的钝化区间很窄,致钝电流密度较高,电极表面不能形成稳定的钝化膜。而在0.1mol/LHCl溶液中,两种不锈钢的极化行为相似, nano304的极化电流密度较高。Nano304ss和cast304ss经30%HNO3和50% HNO3钝化后在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性都得到提高,nano304ss的点蚀击破电位正移;cast304ss的腐蚀电流密度和极化电流密度减小,自腐蚀电位明显正移。30%HNO3处理试样的耐蚀性提高较大。在0.01mol/LHCl溶液中,与空白试样相比,用30%HNO3处理的nano304ss和cast304ss都具有较正的腐蚀电位,较小的腐蚀电流密度和极化电流密度,且nano304ss的点蚀击破电位正移。但是经相同方法钝化处理的nano304ss的耐蚀性较cast304ss差。存在一个氯离子的临界浓度[Cl-]critcal=0.55mol/L,当超过这个临界浓度时,nano304ss的耐蚀性会显著下降,而cast304ss的腐蚀行为没有多大改变。氯离子浓度大于临界浓度[Cl-]critcal后,nano304ss钝化膜的致密程度下降,在点蚀敏感的电位区域膜中半导体保持n型不变,没有发生n型向p型转变,载流子浓度显著增加是导致纳米304不锈钢耐蚀性下降的主要原因。