16Mn鋼局部腐蝕中的電化學噪聲及其解析方法研究.pdf_第1頁
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1、華中科技大學博士學位論文16Mn鋼局部腐蝕中的電化學噪聲及其解析方法研究姓名:董澤華申請學位級別:博士專業(yè):材料學指導教師:鄭家燊;郭興蓬2001.1.1華中科技大學博士學位論文縫隙腐蝕的電化學噪聲首次發(fā)現(xiàn)縫隙腐蝕過程中可產(chǎn)生兩種不同頻率的電化學噪聲峰,其中大幅度的超低頻( < 1 m H z ) 噪聲峰可能與縫內(nèi)粒子擴散通道的打開與關閉有關,而頻率在O .0 1 H z 左右的噪聲峰則與縫口或縫內(nèi)的亞穩(wěn)態(tài)蝕點的形核和鈍化有關。絲

2、束電極研究表明,縫內(nèi)的電極電位較縫外負,電偶電流則較縫外正( 縫內(nèi)為陽極電流) ,縫內(nèi)阻抗也明顯小于縫外??p內(nèi)金屬為局部腐蝕的陽極;縫外為局部腐蝕的陰極。進一步測量表明,縫內(nèi)的電位與電流分布也具有不均勻性,在縫隙中心,其電位較邊緣更正,陽極電流更小,腐蝕相對邊緣反而較輕。微生物腐蝕的電化學特征在硫酸鹽還原菌( s R B ) 繁殖過程中,極化電阻如逐漸下降,表明s R B 的生長可加速腐蝕。同時還首次發(fā)現(xiàn),由于生物膜的電子導電性,使1

3、6 M n 鋼表面電位趨于均勻,因此電位,電流掃描方法不適于生物膜下局部腐蝕研究;另外,膜的多孔性和導電性使生物膜表現(xiàn)出極大的電容特性( o .1 F /c m 2 ) 。其電容還會隨膜的生長而增加。在無氧N a 2 s 溶液中,1 6 M n 鋼腐蝕產(chǎn)生的F e s 膜對基體有保護作用;但s R B呼吸產(chǎn)生F e s ,0 = O .9 ~2 ) ,不僅不具保護性,反而因F e & 的導電性而成為腐蝕過程的陰極;F e s ,

4、微粒高的比表面積和陰極催化活性可能是加速腐蝕的原因之一?;谛〔ㄗ儞Q的噪聲分析利用小波變換計算了噪聲信號的功率分布函數(shù),并與功率譜密度進行了比較,發(fā)現(xiàn)對于平穩(wěn)噪聲,二者具有較好的一致性;而對于非平穩(wěn)噪聲,則前者能更準確地確定噪聲中的特征頻率。首次提出了不同分解尺度_ ,上的噪聲電阻月怕∥的算法,并從理論上分析了其物理意義。通過與譜噪聲電阻R ?!滓约半娀瘜W阻抗1 z ∞I 比較,發(fā)現(xiàn)對于平穩(wěn)噪聲,三者具有一致性;而對于非平穩(wěn)信號,R 們

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