酸性氯化物溶液中304不銹鋼的表面活性和局部腐蝕的研究.pdf

1、局部腐蝕作為一種常見(jiàn)的腐蝕類型，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中造成的危害巨大。傳統(tǒng)的電化學(xué)方法只能描述金屬/溶液界面均勻電極過(guò)程動(dòng)力學(xué)，不能滿足對(duì)局部腐蝕的現(xiàn)場(chǎng)、原位研究，因此電化學(xué)掃描探針技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。作為電化學(xué)掃描探針技術(shù)之一，掃描電化學(xué)顯微鏡(SECM)可用于研究局部腐蝕的動(dòng)力學(xué)，還可以用來(lái)研究金屬表面鈍化膜的生長(zhǎng)、破壞等，在原位上對(duì)腐蝕發(fā)生、發(fā)展機(jī)理進(jìn)行亞微米或納米空間分辨率的深入研究。 本論文以鉑探針為第一工作電極，304不銹鋼為基底工

2、作電極(第二工作電極)，利用掃描電化學(xué)顯微鏡獨(dú)有的產(chǎn)生/接收模式，在酸性氯化鈉溶液中，采用面掃描、逼近曲線、循環(huán)伏安、計(jì)時(shí)安培等方法，研究腐蝕產(chǎn)物的濃度分布、局部腐蝕過(guò)程動(dòng)力學(xué)等。 本論文的主要工作如下： 1．探針的循環(huán)伏安曲線的基本形狀與基底的狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。分析探針的循環(huán)伏安曲線，并與溶液組分、探針與基底的間距、基底的性質(zhì)等條件進(jìn)行關(guān)聯(lián)，判斷探針和基底上發(fā)生的反應(yīng)，得到電位與基底或探針上發(fā)生的反應(yīng)的關(guān)系。 2．在

3、酸性氯化鈉溶液中，通過(guò)探針恒高度二維(X-Y軸)面掃描曲線，改變探針的電位，利用探針上發(fā)生的不同的反應(yīng)，進(jìn)行探針的法拉第電流三維成像，表征304不銹鋼基底的表面活性，進(jìn)而對(duì)探針與基底的間距對(duì)活性表征的影響進(jìn)行探討。 3．將304不銹鋼持續(xù)鈍化不同的時(shí)間，得到鈍化時(shí)間與基底表面電流的關(guān)系曲線，可知鈍化時(shí)間與基底表面形成穩(wěn)定鈍化膜的關(guān)系，并且可以直觀觀察到相對(duì)于其它部分的穩(wěn)定的鈍化膜，基底表面鈍化膜有缺陷的位置。 4．對(duì)30

4、4不銹鋼持續(xù)施加電位，使其表面發(fā)生點(diǎn)蝕。連續(xù)進(jìn)行面掃描，得到一組基底的法拉第電流圖，結(jié)合逼近曲線的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和基底性質(zhì)等，對(duì)304不銹鋼的局部腐蝕動(dòng)力學(xué)過(guò)程進(jìn)行探討。實(shí)驗(yàn)表明，點(diǎn)蝕形成后，隨時(shí)間的延長(zhǎng)，304不銹鋼表面有自修復(fù)現(xiàn)象的發(fā)生。 5．利用計(jì)時(shí)安培法，計(jì)算酸性氯化鈉溶液中亞鐵離子的擴(kuò)散系數(shù)。然后可根據(jù)極限穩(wěn)態(tài)電流公式，對(duì)腐蝕現(xiàn)象發(fā)生后，304不銹鋼表面的亞鐵離子濃度進(jìn)行計(jì)算，得到特定位置腐蝕產(chǎn)物的濃度，進(jìn)一步探討腐蝕的發(fā)展