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的腐蝕類型，在國民經(jīng)濟中造成的危害巨大。傳統(tǒng)的電化學方法只能描述金屬/溶液界面均勻電極過程動力學，不能滿足對局部腐蝕的現(xiàn)場、原位研究，因此電化學掃描探針技術(shù)應運而生。作為電化學掃描探針技術(shù)之一，掃描電化學顯微鏡(SECM)可用于研究局部腐蝕的動力學，還可以用來研究金屬表面鈍化膜的生長、破壞等，在原位上對腐蝕發(fā)生、發(fā)展機理進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)，利用掃描電化學顯微鏡獨有的產(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、計時安培等方法，研究腐蝕產(chǎn)物的濃度分布、局部腐蝕過程動力學等。 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)相對應。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)等條件進行關(guān)聯(lián)，判斷探針和基底上發(fā)生的反應，得到電位與基底或探針上發(fā)生的反應的關(guān)系。 2．在

3、酸性氯化鈉溶液中，通過探針恒高度二維(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，進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，進而對探針與基底的間距對活性表征的影響進行探討。 3．將304不銹鋼持續(xù)鈍化不同的時間，得到鈍化時間與基底表面電流的關(guān)系曲線，可知鈍化時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30

4、4不銹鋼持續(xù)施加電位，使其表面發(fā)生點蝕。連續(xù)進行面掃描，得到一組基底的法拉第電流圖，結(jié)合逼近曲線的實驗結(jié)果和基底性質(zhì)等，對304不銹鋼的局部腐蝕動力學過程進行探討。實驗表明，點蝕形成后，隨時間的延長，304不銹鋼表面有自修復現(xiàn)象的發(fā)生。 5．利用計時安培法，計算酸性氯化鈉溶液中亞鐵離子的擴散系數(shù)。然后可根據(jù)極限穩(wěn)態(tài)電流公式，對腐蝕現(xiàn)象發(fā)生后，304不銹鋼表面的亞鐵離子濃度進行計算，得到特定位置腐蝕產(chǎn)物的濃度，進一步探討腐蝕的發(fā)展