模擬大氣環(huán)境中SO2與NaCl對(duì)金屬腐蝕影響的研究.pdf

1、大氣腐蝕的本質(zhì)是在金屬表面的薄電解液層中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕過(guò)程。因此電化學(xué)方法是研究大氣腐蝕十分有效的研究手段。由于在薄電解液層中的檢測(cè)技術(shù)難度大、準(zhǔn)確度低，用電化學(xué)方法進(jìn)行大氣腐蝕的研究較少。參比電極與工作電極之間的歐姆降太大和工作電極表面電流分布不均是造成電化學(xué)檢測(cè)腐蝕速率誤差較大的原因。電化學(xué)阻抗譜法(EIS)基本上解決了這兩大難題，可用來(lái)來(lái)檢測(cè)腐蝕速率，本文主要利用EIS技術(shù)研究SO2與Cl-對(duì)銅和Q235鋼大氣腐蝕的影響，并利用

2、掃描電鏡(SEM/EDS)、X-射線衍射等分析技術(shù)對(duì)金屬的腐蝕形貌和腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行分析。
　　 溶液電阻(Rs)與環(huán)境中的相對(duì)濕度、溫度、污染性氣體、顆粒等因素有關(guān)，Rs-1與金屬表面的潤(rùn)濕時(shí)間成正比，可以反映金屬表面的吸水狀況；極化電阻(Rp)的倒數(shù)與腐蝕電流成正比，Rp-1直接反映了金屬大氣腐蝕的速度。Rs-1與Rp-1是實(shí)驗(yàn)中主要考察的的兩個(gè)參數(shù)。
　　 在模擬的大氣環(huán)境中，室溫狀態(tài)下，控制相對(duì)濕度恒定，調(diào)控稀釋氣體

3、的流速，使反應(yīng)裝置中的SO2濃度分別為0，150ppb，1ppm，研究不同濃度SO2條件下銅和碳鋼的腐蝕速率的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在其他因素固定不變條件下，SO2加速了銅和碳鋼的腐蝕速率，由于銅和碳鋼的化學(xué)、物理性質(zhì)的差異，SO2對(duì)兩種材料的加速力度有一定的差異。
　　 Cl-是影響大氣腐蝕的另一重要因素，在85％的相對(duì)濕度，SO2濃度穩(wěn)定不變的條件下，模擬了NaCl濕沉降和干沉降兩種方式對(duì)銅和碳鋼大氣腐蝕的影響。濕沉降量分別為3

4、.75μg/cm2和438μg/cm2，干沉降是在金屬表面放置0.3mm×0.3mm的NaCl鹽粒。銅和碳鋼的腐蝕速率隨著Cl-濃度的增加而升高，Cl-對(duì)金屬的腐蝕形貌影響十分嚴(yán)重，金屬的基體完全被破壞。NaCl的干沉降與濕沉降相差很大，兩種材料在干沉降的情況下，金屬表面腐蝕不均勻，不能形成均勻致密的腐蝕膜，局部腐蝕現(xiàn)象十分明顯。與鹽粒接觸的金屬形成圓形的局部腐蝕區(qū)域，銅的圓形腐蝕區(qū)域面積大于碳鋼的圓形腐蝕區(qū)域面積，銅的圓形腐蝕區(qū)域邊界