低碳鋼在模擬深地質(zhì)處置環(huán)境中的腐蝕行為.pdf

1、高放廢物因其毒性大、半衰期長(zhǎng)、放射性強(qiáng)，必須采用有效的處置方法將其同人類生活圈隔離起來。我國(guó)擬采用深地質(zhì)處置的方案對(duì)高放廢物進(jìn)行處置。金屬處置罐是深地質(zhì)處置方案中防止高放廢物泄露擴(kuò)散的第一道人工屏障，可防止高放廢物向周圍環(huán)境泄漏。低碳鋼作為處置罐候選材料之一，其表面在受到地下水浸泡時(shí)將發(fā)生腐蝕。研究低碳鋼在模擬深地質(zhì)處置環(huán)境中的腐蝕行為將為評(píng)價(jià)其作為罐體材料的可行性和預(yù)測(cè)其服役壽命提供依據(jù)。
　　本文采用開路電位監(jiān)測(cè)，動(dòng)電位極化曲

2、線和電化學(xué)阻抗譜研究了HCO3-(，)Cl-和SO42-的濃度對(duì)低碳鋼在模擬高放廢物地質(zhì)處置環(huán)境中的活化/鈍化腐蝕傾向的影響，并采用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察了表面腐蝕形貌，用X-射線衍射(XRD)對(duì)腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行了物相分析。
　　研究發(fā)現(xiàn)，在僅含HCO3-的無氧溶液中，HCO3-會(huì)同時(shí)促進(jìn)陽極的低碳鋼溶解過程和陰極的析氫過程。低碳鋼的開路電位隨浸泡時(shí)間的延長(zhǎng)和HCO3-濃度的升高而正移;當(dāng)HCO3-濃度為0.01 mol/L時(shí)，

3、低碳鋼最終處于活性溶解（活化）狀態(tài)，表面的電化學(xué)反應(yīng)過程由電荷轉(zhuǎn)移控制;當(dāng)HCO3-濃度達(dá)到0.02 mol/L及以上時(shí)，低碳鋼最終處于鈍化狀態(tài)，表面的電化學(xué)反應(yīng)過程由擴(kuò)散控制。
　　在無氧0.01 mol/L HCO3-溶液中加入Cl-或者SO42-，或者同時(shí)加入Cl-和SO42-后，低碳鋼表面腐蝕產(chǎn)物主要為α-FeOOH、Fe3O4和Fe2(OH)2CO3，在0.01mol/L HCO3-+ Cl-溶液中還生成了γ-FeOOH