兩種基于電化學(xué)噪聲技術(shù)的腐蝕監(jiān)測(cè)傳感器的研究.pdf

1、腐蝕監(jiān)測(cè)是關(guān)系工程和生產(chǎn)安全的一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，極具有研究?jī)r(jià)值。腐蝕監(jiān)測(cè)傳感器是實(shí)現(xiàn)金屬結(jié)構(gòu)件或設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)腐蝕監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)，它為各種腐蝕監(jiān)測(cè)技術(shù)的實(shí)施提供了條件。目前，現(xiàn)場(chǎng)的腐蝕監(jiān)測(cè)依然存在著許多難題，如常規(guī)的腐蝕監(jiān)測(cè)傳感器均采用侵入式的安裝方式，會(huì)破壞金屬結(jié)構(gòu)件，對(duì)于大氣環(huán)境中復(fù)雜電偶結(jié)構(gòu)件的腐蝕監(jiān)測(cè)少有研究等。針對(duì)這兩個(gè)難題，同時(shí)考慮到電化學(xué)噪聲技術(shù)因其原位、無損且無干擾的測(cè)試優(yōu)點(diǎn)逐漸成為電化學(xué)監(jiān)測(cè)技術(shù)的前沿，本文設(shè)計(jì)了兩種基于電化學(xué)

2、噪聲技術(shù)的腐蝕監(jiān)測(cè)傳感器，其中一種適用于監(jiān)測(cè)水溶液環(huán)境中的金屬結(jié)構(gòu)件或設(shè)備，監(jiān)測(cè)過程中無需與被監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行導(dǎo)線連接，有效地避免了電連接對(duì)金屬結(jié)構(gòu)件造成的破壞；另一種適用于監(jiān)測(cè)大氣環(huán)境中復(fù)雜電偶結(jié)構(gòu)件的腐蝕狀況。
　　結(jié)合電化學(xué)噪聲、電化學(xué)阻抗譜和線性極化技術(shù)研究了三池型和兩池型“NOCS”（No Connection to Substrate）傳感器在涂層、緩蝕劑以及裸金屬體系中的適用性，同時(shí)對(duì)適合作為裝置中的連接電極進(jìn)行了篩選，

3、主要是針對(duì)SCE電極、Pt絲和自制Ag/AgCl固態(tài)參比電極。結(jié)果表明，只有當(dāng)電極自身的電位噪聲小于腐蝕體系的電位噪聲，并且發(fā)生在該電極上的離子-電子轉(zhuǎn)換過程的阻力足夠小時(shí)，即連接電極自身的噪聲電阻小于腐蝕體系的噪聲電阻時(shí)，該電極才適合作為三池型NOCS傳感器的連接電極。受到連接電極自身噪聲的影響，連接不同電極的三池型NOCS傳感器具有不同的監(jiān)測(cè)范圍，連接SCE電極時(shí)僅適用于涂層體系，連接自制Ag/AgCl固態(tài)參比電極時(shí)適用于涂層和緩蝕

4、劑體系，對(duì)于適用于裸金屬體系的連接電極還需進(jìn)一步的研究和篩選。對(duì)于兩池型NOCS傳感器，其結(jié)構(gòu)特性影響了傳感器對(duì)混合電位噪聲信號(hào)的采集，因此，為保證其電位噪聲監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性，要求裝置中連接電極自身的電位噪聲足夠大，并且與被監(jiān)測(cè)腐蝕體系的電位噪聲相近，同時(shí)為保證其電流噪聲監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性，要求發(fā)生在連接電極上的離子-電子轉(zhuǎn)換過程的電阻足夠小，由于這兩個(gè)要求是相互矛盾的，因此，兩池型NOCS傳感器的設(shè)計(jì)并不合理。
　　在傳統(tǒng)大氣腐蝕監(jiān)測(cè)儀的

5、基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了適用于監(jiān)測(cè)大氣環(huán)境中復(fù)雜電偶結(jié)構(gòu)件的腐蝕狀況的三電極和兩電極型的傳感器，結(jié)合電化學(xué)噪聲技術(shù)、電偶電位和電流測(cè)量及宏觀形貌觀察研究了三電極和兩電極型傳感器的可靠性。結(jié)果表明，基于電化學(xué)噪聲技術(shù)的三電極型傳感器可以監(jiān)測(cè)到復(fù)雜電偶結(jié)構(gòu)件的腐蝕速率的變化趨勢(shì)，結(jié)合宏觀形貌觀察，可以給出因腐蝕而誘發(fā)危險(xiǎn)時(shí)的腐蝕速率，并且對(duì)危險(xiǎn)發(fā)生的時(shí)間做出預(yù)判；對(duì)于簡(jiǎn)化后的兩電極型傳感器，由于其監(jiān)測(cè)到的電位和電流信號(hào)是兩電極間的混合電信號(hào)，并不能單獨(dú)