16Mn鋼局部腐蝕中的電化學(xué)噪聲及其解析方法研究.pdf

1、華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文16Mn鋼局部腐蝕中的電化學(xué)噪聲及其解析方法研究姓名：董澤華申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：鄭家燊;郭興蓬2001.1.1華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文縫隙腐蝕的電化學(xué)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(xué)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(kuò)散通道的打開與關(guān)閉有關(guān)，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(diǎn)的形核和鈍化有關(guān)。絲

2、束電極研究表明，縫內(nèi)的電極電位較縫外負(fù)，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(jìn)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(xué)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(dǎo)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(dǎo)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(hù)作用；但s R B呼吸產(chǎn)生F e s ，0 = O ．9 ～2 ) ，不僅不具保護(hù)性，反而因F e & 的導(dǎo)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。基于小波變換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(jìn)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(zhǔn)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(xué)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