16Mn鋼局部腐蝕中的電化學(xué)噪聲及其解析方法研究.pdf

1、華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文16Mn鋼局部腐蝕中的電化學(xué)噪聲及其解析方法研究姓名：董澤華申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：鄭家燊;郭興蓬2001.1.1華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文縫隙腐蝕的電化學(xué)噪聲首次發(fā)現(xiàn)縫隙腐蝕過程中可產(chǎn)生兩種不同頻率的電化學(xué)噪聲峰，其中大幅度的超低頻( < 1 m H z ) 噪聲峰可能與縫內(nèi)粒子擴(kuò)散通道的打開與關(guān)閉有關(guān)，而頻率在O ．0 1 H z 左右的噪聲峰則與縫口或縫內(nèi)的亞穩(wěn)態(tài)蝕點(diǎn)的形核和鈍化有關(guān)。絲

2、束電極研究表明，縫內(nèi)的電極電位較縫外負(fù)，電偶電流則較縫外正( 縫內(nèi)為陽極電流) ，縫內(nèi)阻抗也明顯小于縫外?？p內(nèi)金屬為局部腐蝕的陽極；縫外為局部腐蝕的陰極。進(jìn)一步測(cè)量表明，縫內(nèi)的電位與電流分布也具有不均勻性，在縫隙中心，其電位較邊緣更正，陽極電流更小，腐蝕相對(duì)邊緣反而較輕。微生物腐蝕的電化學(xué)特征在硫酸鹽還原菌( s R B ) 繁殖過程中，極化電阻如逐漸下降，表明s R B 的生長(zhǎng)可加速腐蝕。同時(shí)還首次發(fā)現(xiàn)，由于生物膜的電子導(dǎo)電性，使1

3、6 M n 鋼表面電位趨于均勻，因此電位，電流掃描方法不適于生物膜下局部腐蝕研究；另外，膜的多孔性和導(dǎo)電性使生物膜表現(xiàn)出極大的電容特性( o ．1 F ／c m 2 ) 。其電容還會(huì)隨膜的生長(zhǎng)而增加。在無氧N a 2 s 溶液中，1 6 M n 鋼腐蝕產(chǎn)生的F e s 膜對(duì)基體有保護(hù)作用；但s R B呼吸產(chǎn)生F e s ，0 = O ．9 ～2 ) ，不僅不具保護(hù)性，反而因F e & 的導(dǎo)電性而成為腐蝕過程的陰極；F e s ，

4、微粒高的比表面積和陰極催化活性可能是加速腐蝕的原因之一?；谛〔ㄗ儞Q的噪聲分析利用小波變換計(jì)算了噪聲信號(hào)的功率分布函數(shù)，并與功率譜密度進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)對(duì)于平穩(wěn)噪聲，二者具有較好的一致性；而對(duì)于非平穩(wěn)噪聲，則前者能更準(zhǔn)確地確定噪聲中的特征頻率。首次提出了不同分解尺度_ ，上的噪聲電阻月怕∥的算法，并從理論上分析了其物理意義。通過與譜噪聲電阻R 。∽以及電化學(xué)阻抗1 z ∞I 比較，發(fā)現(xiàn)對(duì)于平穩(wěn)噪聲，三者具有一致性；而對(duì)于非平穩(wěn)信號(hào)，R 們