旋轉電磁效應對海水水質及紫銅腐蝕行為的影響機理.pdf

1、本文從傳統(tǒng)旋轉電機的功能新應用角度出發(fā)，以旋轉電機溫升反問題的旋轉電磁效應為切入點，研究了旋轉電磁效應所涉及熱效應、交變磁場效應和交變磁記憶效應對海水水質的影響規(guī)律，以及紫銅腐蝕形貌的演變規(guī)律和腐蝕產物物相成分的演化規(guī)律，分析了旋轉電磁效應對紫銅電化學腐蝕行為的影響機理。
　　熱效應對3.5％NaCl溶液的水質影響實驗中，隨著溫度的變化，溶液的水質參數，如電導率、溶解氧濃度以及 pH值均發(fā)生變化。通過對不同峰值溫度的3.5%NaC

2、l溶液進行測試分析得知，隨著溫度的升高，電導率持續(xù)減小，且在升溫與降溫過程中均發(fā)生突變，溶解氧濃度先減小后增大，pH值持續(xù)增大，但其增幅不超過0.6。溫度通過對CO2和O2在溶液中的溶解度的影響，使溶液的水質參數發(fā)生變化。
　　通過電化學腐蝕實驗研究了熱效應對紫銅電化學腐蝕行為的影響。極化曲線測試結果表明，紫銅在50℃的溶液中腐蝕電位最高，在30℃的溶液中腐蝕電流最小，且在30℃的溶液中鈍化最明顯。阻抗譜測試結果表明，等效電路由電

3、阻Rs、常相角元件Qdl和電阻Rpo并聯(lián)、常相角元件Qox和電阻Rox并聯(lián)共三個單元的串聯(lián)組成。實驗結果表明，僅在30℃的溶液中有緩蝕效果，緩蝕效率為4.06%。通過掃描電鏡照片可以看出，溶液溫度為30℃時，紫銅表面生成了明顯的鈍化膜，而在其它溫度溶液中未出現(xiàn)明顯的鈍化膜。XRD成分分析表明，紫銅表面的腐蝕產物主要有Cu2O和CuCl，其中以致鈍產物CuCl為主。
　　旋轉電磁效應對3.5%NaCl溶液的水質影響實驗結果表明，旋轉

4、電磁處理實驗階段，隨著處理時間的增加，溶液的電導率先迅速減小然后增大，溶解氧濃度先減小然后穩(wěn)定，pH值持續(xù)增大，溫度先升高然后穩(wěn)定，且對于不同電磁交變頻率處理，水質的變化趨勢一致；磁記憶性實驗階段，電導率持續(xù)增大，溶解氧濃度也有增大的趨勢，pH值基本保持不變，溫度先降低然后穩(wěn)定。旋轉電磁效應對水質的影響是熱效應和交變磁場效應的耦合作用，熱效應改變了CO2和O2在3.5%NaCl溶液中的溶解度，同時交變磁場效應使水分子因極性而定向排列，上

5、述兩方面綜合作用使溶液的電導率、溶解氧濃度以及 pH值發(fā)生變化。熱效應對水質的影響沒有記憶性，而交變磁場效應對水質的影響具有記憶性。
　　通過電化學腐蝕實驗研究了旋轉電磁效應對紫銅電化學腐蝕行為的影響，結果表明，旋轉電磁處理實驗階段和磁記憶性實驗階段均具有良好的緩蝕效果。極化曲線測試結果表明，旋轉電磁處理實驗階段，交變磁場對提高紫銅在3.5%NaCl溶液中的腐蝕電位沒有明顯的作用，但可以顯著減小紫銅的腐蝕電流，且極化曲線存在較寬的

6、鈍化區(qū)。交變磁場效應的最佳緩蝕參數是交變頻率50Hz處理3h，緩蝕效率為83.60%。磁記憶性實驗階段，紫銅的腐蝕電位和腐蝕電流的變化趨勢與旋轉電磁處理實驗階段一致，表現(xiàn)出明顯的記憶性。磁記憶效應的最佳緩蝕參數是交變頻率200Hz處理12h后磁記憶12h，緩蝕效率為83.56%。阻抗譜分析表明，等效電路與熱效應時相同，由電阻 Rs、常相角元件 Qdl和電阻 Rpo并聯(lián)、常相角元件 Qox和電阻 Rox并聯(lián)共三個單元的串聯(lián)組成，但構成元件