小孔腐蝕早期電流波動(dòng)規(guī)律研究.pdf

1、本文利用慢速動(dòng)電位掃描、恒電位極化等電化學(xué)測(cè)試技術(shù)記錄了316L不銹鋼、304不銹鋼兩種材料分別在含氯離子和溴離子的介質(zhì)中小孔腐蝕早期的電流波動(dòng)。研究了含Cl-溶液和含Br-溶液中304不銹鋼亞穩(wěn)孔蝕電位Em和穩(wěn)定孔蝕電位Eb的分布及兩者之間的關(guān)系，以及亞穩(wěn)孔峰值電流的極值分布;研究了316L不銹鋼中兩次動(dòng)電位極化、不同氯離子濃度對(duì)亞穩(wěn)態(tài)孔蝕電位Em、穩(wěn)定孔蝕電位Eb、亞穩(wěn)態(tài)孔蝕形核率N、亞穩(wěn)態(tài)孔蝕電流峰值Im、亞穩(wěn)孔生長(zhǎng)速率K的分布等

2、各電化學(xué)參數(shù)的影響。所得結(jié)論如下:
　　 1、第一次極化只發(fā)生亞穩(wěn)態(tài)孔蝕和同時(shí)發(fā)生亞穩(wěn)態(tài)及穩(wěn)態(tài)孔蝕兩種極化條件下，第一次極化均導(dǎo)致材料表面活性點(diǎn)顯著減少，從而造成再次極化后亞穩(wěn)孔形核數(shù)目明顯減少，同時(shí)亞穩(wěn)態(tài)孔蝕電位Em和穩(wěn)定孔蝕電位Eb都有所升高。第一次極化只發(fā)生亞穩(wěn)態(tài)孔蝕條件下，再次極化的亞穩(wěn)峰值電流顯著增大，即已鈍化的亞穩(wěn)孔具有促進(jìn)小孔再次生成及生長(zhǎng)的作用，且由于亞穩(wěn)峰的壽命在兩次動(dòng)電位極化過程中沒有明顯變化，再次極化的亞穩(wěn)

3、孔生長(zhǎng)速率也隨之增大。第一次極化同時(shí)發(fā)生亞穩(wěn)態(tài)及穩(wěn)態(tài)孔蝕條件下，再次極化的亞穩(wěn)峰值電流和生長(zhǎng)速率均無明顯變化。
　　 2、在NaCl溶液和KBr溶液中對(duì)304不銹鋼進(jìn)行恒電位極化，當(dāng)給定電位分布于亞穩(wěn)孔蝕電位Em和穩(wěn)定孔蝕電位Eb之間時(shí)，亞穩(wěn)孔的最大峰值電流Im服從極值分布。當(dāng)最大峰值電流Im值一定時(shí)，概率P(x≤Im)隨著電位或Cl-濃度的降低而增大，即由亞穩(wěn)孔向穩(wěn)定孔轉(zhuǎn)變的傾向增大。在含溴離子溶液中同樣存在類似規(guī)律。

4、　　 3、在所研究的氯離子濃度范圍內(nèi)，隨著Cl-濃度的增大，亞穩(wěn)孔峰個(gè)數(shù)逐漸增加，即峰頻升高。亞穩(wěn)孔峰值電流極大值也逐漸增大，即亞穩(wěn)孔更易轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定孔。亞穩(wěn)孔蝕電位Em、穩(wěn)定孔蝕電位Eb、穩(wěn)定孔蝕電位與亞穩(wěn)孔蝕電位差值Eb-Em隨著Cl-濃度的增大均呈下降趨勢(shì)，且與Cl-濃度在誤差允許范圍內(nèi)均成半對(duì)數(shù)關(guān)系。在所研究的氯離子濃度范圍內(nèi)，Em，Eb之間滿足線性關(guān)系，可通過對(duì)亞穩(wěn)孔出現(xiàn)電位Em的監(jiān)測(cè)，來推測(cè)孔蝕破裂電位Eb。隨著Cl-濃度的

5、增大，亞穩(wěn)孔的生長(zhǎng)速率呈增大趨勢(shì)，生長(zhǎng)速率與峰值電流按y=c+a*x+b*x2擬合結(jié)果較為可信。
　　 4、304不銹鋼在含Cl-的溶液中，亞穩(wěn)孔蝕電位Em和穩(wěn)定孔蝕電位Eb均滿足正態(tài)分布規(guī)律。Em和Eb值隨Cl-濃度的增大而變負(fù)，且與氯離子濃度成半對(duì)數(shù)關(guān)系。Cl-濃度對(duì)Em和Eb差值(Em-Eb)的值影響不大。由Em和Eb公式得知，可通過監(jiān)測(cè)Em來推測(cè)Eb的值。在所研究的氯離子濃度范圍內(nèi)，Em，Eb之間滿足線性關(guān)系。在含Br-