砂土電化學(xué)阻抗譜特性及其對Q235鋼腐蝕性能影響的試驗研究.pdf

1、由于砂土體系對金屬的腐蝕影響因素眾多，現(xiàn)有的腐蝕性評價方法還存在一些局限，關(guān)于含水量和顆粒粒徑對砂土腐蝕性能及其腐蝕機理的影響還不是很完善。本文在總結(jié)國內(nèi)外關(guān)于土壤腐蝕和電化學(xué)阻抗譜（EIS）的研究動態(tài)基礎(chǔ)之上，通過室內(nèi)試驗對砂土進行物理力學(xué)參數(shù)和電化學(xué)參數(shù)的測定；同時采用電化學(xué)工作站和掃描電鏡（SEM）等技術(shù)研究砂土體系中Q235鋼在不同腐蝕階段腐蝕宏微觀形貌、腐蝕速率隨含水量和顆粒尺寸的變化規(guī)律。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通

2、過對砂土壓縮性能的測試，得出：顆粒粒徑?jīng)Q定了砂土孔隙結(jié)構(gòu)及孔徑大小，顆粒粒徑越大，孔徑越大，孔隙比相對越?。辉谙嗤拇怪焙奢d作用下，孔隙比均隨著顆粒粒徑的增大而呈現(xiàn)減小的趨勢；顆粒粒徑較大的砂土，壓縮模量較小。⑵通過測試砂土體系的電化學(xué)阻抗譜（EIS），分析了砂土等效電路參數(shù)的物理意義，并討論了各個參數(shù)與粒徑和含水量之間的相互關(guān)系，得出：隨著顆粒尺寸的增大，固-液界面電容呈增大趨勢，電荷轉(zhuǎn)移電阻、Warburg擴散系數(shù)呈減小趨勢；隨著含

3、水量的增大，固-液界面電容呈增大趨勢，孔隙溶液電阻、Warburg擴散系數(shù)呈減小趨勢。⑶通過Q235鋼在砂土中的宏微觀形貌觀察試驗，得出：相同顆粒粒徑下，隨著含水量的增加，試樣表面的腐蝕的產(chǎn)物增加，腐蝕面積及腐蝕程度也增大；9％含水量的砂土體系中Q235鋼試樣腐蝕程度較低，均是局部腐蝕；12%和15%含水量砂土體系中Q235鋼試樣表面出現(xiàn)較為密集并且面積較大的塊狀腐蝕坑，屬于均勻腐蝕。⑷通過對Q235鋼的極化曲線（PC）測試，得出：對于

4、2＃砂土體系，含水量越低的土壤中，電極的自腐蝕電位越小，隨著含水量的增加，會促進物質(zhì)的傳輸，加快物質(zhì)的擴散，腐蝕速率增大。當(dāng)含水量均為15%時，不同顆粒粒徑的砂土體系極化曲線基本保持相同的特征，陽極極化曲線和陰極計劃曲線均光滑且連續(xù)，都沒有出現(xiàn)明顯的鈍化區(qū)，陰極塔菲爾斜率比陽極塔菲爾斜率大；隨著顆粒粒徑的增大，極化曲線整體向上偏移。⑸通過對Q235鋼的電化學(xué)阻抗譜（EIS）測試，得出：當(dāng)腐蝕周期為28天時，各砂土體系中Q235的Nyqu