海水干濕交替條件下碳鋼腐蝕行為及其緩蝕劑性能研究.pdf

1、在海水浪花飛濺區(qū)服役的鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕非常嚴(yán)重，該區(qū)域碳鋼腐蝕最大的特點(diǎn)是電解液膜的干濕交替，因此研究干濕交替條件下碳鋼的腐蝕行為，對于確定浪花飛濺區(qū)碳鋼腐蝕的影響因素，從而采取合理有效的防腐手段有著重要的意義。
　　本論文應(yīng)用電化學(xué)阻抗譜測試（EIS）、動電位極化測試（Tafel）、失重試驗(yàn)、掃描電子顯微鏡觀測（SEM）和X射線衍射法（XRD）研究了海水干濕交替條件下Q235的腐蝕行為以及兩種復(fù)配緩蝕劑對Q235鋼的緩蝕性能，并對緩

2、蝕機(jī)理進(jìn)行了探討。其中兩種復(fù)配緩蝕劑分別是：鎢酸鈉與硫酸鋅復(fù)配緩蝕劑（STZS），葡萄糖酸鈉與硫酸鋅復(fù)配緩蝕劑（SGZS）。論文主要研究成果如下：
　　鎢酸鈉與硫酸鋅復(fù)配緩蝕劑對Q235鋼在海水中有著很好的緩蝕作用，當(dāng)濃度分別為1g/L和0.03g/L時緩蝕效率相對最好，鎢酸鈉和硫酸鋅相互協(xié)同，提高了對Q235鋼在海水中的緩蝕作用。該濃度用于干濕交替實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)添加緩蝕劑的體系中，碳鋼經(jīng)過10個干濕交替循環(huán)后的腐蝕相對于海水空白體系

3、明顯減弱，說明鎢酸鈉和硫酸鋅復(fù)配緩蝕劑對碳鋼在海水干濕交替條件下有良好的緩蝕作用。極化曲線測試中顯示10個干濕交替循環(huán)后，腐蝕電流密度相較于空白體系大大減小，由其計算得出的緩蝕效率為86.79％，與失重試驗(yàn)得到的80.51%基本一致；電化學(xué)阻抗譜測試結(jié)果顯示，添加緩蝕劑后，電荷轉(zhuǎn)移電阻 Rct值較空白體系明顯增加。隨著時間推移，Rct先減小后增大，在大約5個循環(huán)后保持穩(wěn)定，顯示出緩蝕劑的持久性。對緩蝕機(jī)理進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，Q235鋼在海水干

4、濕交替條件下的腐蝕是由于Fe3O4和 FeOOH的不斷形成，以及兩種腐蝕產(chǎn)物之間的相互轉(zhuǎn)換，促進(jìn)腐蝕反應(yīng)的發(fā)生。添加了緩蝕劑以后，形成的Fe2WO6和Zn(OH)2附在電極表面阻礙腐蝕反應(yīng)的發(fā)生，同時，Zn(OH)2與Cl?結(jié)合形成絡(luò)合物[Zn2+Cl?OH?]，阻止Cl-的滲透和遷移，使得鐵的陽極溶解受到抑制，起到緩蝕作用。
　　葡萄糖酸鈉與硫酸鋅復(fù)配緩蝕對海水中碳鋼的腐蝕同樣有著很好的抑制作用，當(dāng)濃度分別為0.3g/L和0.0

5、3g/L時，緩蝕效果相對最好。該濃度用于干濕交替實(shí)驗(yàn)，通過動電位極化測試發(fā)現(xiàn)碳鋼在添加緩蝕劑的體系中進(jìn)行10個干濕交替循環(huán)后，腐蝕電流密度與空白體系對比有很大程度的減小，緩蝕效率達(dá)到89.78%，與失重試驗(yàn)得到的83.04%能較好的吻合；同樣電化學(xué)阻抗譜測試結(jié)果顯示添加了復(fù)配緩蝕劑的體系中，電化學(xué)反應(yīng)的電荷轉(zhuǎn)移電阻明顯增加。對碳鋼經(jīng)過不同個數(shù)循環(huán)后的行為進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，電荷轉(zhuǎn)移電阻值先減小后增大，在大約5個循環(huán)后保持穩(wěn)定，顯示出緩蝕劑的持