在流動體系中,流場作用對腐蝕行為中的力學、離子傳質(zhì)以及界面反應等過程有著復雜的耦合影響,不同金屬材料、不同溶液環(huán)境下流體流動發(fā)揮的作用也復雜多變,這些因素加劇了流動環(huán)境下的腐蝕機理研究的困難性。本文綜述了流動腐蝕的研究現(xiàn)狀,包括流動對腐蝕過程的影響機制、流動腐蝕研究的實驗裝置以及流動腐蝕中的關(guān)鍵影響因素,著重分析了流動通過改變腐蝕反應物/產(chǎn)物的質(zhì)量傳輸速率對腐蝕反應動力學的影響機制,以及流動的剪切力作用對壁面產(chǎn)物膜的形成/破壞動力學過程的影響。提出了流動腐蝕在腐蝕界面演化與流場的交互作用、時空尺度跨度、流場-離子傳質(zhì)-界面反應的多場耦合聯(lián)系以及不同流體力學參數(shù)匹配性等方面有待解決的問題,展望了流動腐蝕的發(fā)展方向。

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【部分圖文】：

圖1氧化膜表面和局部腐蝕坑內(nèi)的流型示意圖[4]

流體介質(zhì)在金屬表面的流動并不一定總是增加金屬的腐蝕速率，在一些特殊情況下，金屬腐蝕速率因流速增大而降低。例如，由于特定流速的沖刷作用，使材料表面更平整、產(chǎn)物膜更加均勻而致密，從而降低了腐蝕速率。但在大部分情況下，流動會加速腐蝕。流體介質(zhì)在高速流動狀態(tài)下，金屬材料表面受到機械沖刷和....

圖2流動對腐蝕速率的影響[5]

傳質(zhì)過程（腐蝕反應物/產(chǎn)物的質(zhì)量傳輸）主要通過三種方式進行，即分子擴散、對流傳質(zhì)、電遷移。2.1.1分子擴散

圖3流動邊界層與傳質(zhì)邊界層的關(guān)系[10]

邊界層理論對研究近壁面區(qū)域的對流擴散過程十分重要，流動邊界層與濃度（傳質(zhì)）邊界層的關(guān)系如圖3所示[10]。介質(zhì)流過固體表面時，與表面直接接觸的流體因黏性力的作用使速度降為零，遠離壁面的流體速度有所增加并逐漸達到自由流的速度，從而沿壁面法線方向形成速度梯度。其中黏性的影響僅限于靠近....

圖4X65鋼在轉(zhuǎn)速為1000r/min、含油量為10%的溶液中不同腐蝕時間后的奈奎斯特圖[58]

在腐蝕研究過程中，累積時間是一個重要的變量[57]。腐蝕速率一般隨流體介質(zhì)的作用時間的延長而降低，Zhang等[58]研究發(fā)現(xiàn)，電機轉(zhuǎn)速為1000r/min時，EIS圖顯示阻抗譜半圓的大小隨時間的增加而增大，如圖4所示。這主要是初期材料表面未形成完整而致密的產(chǎn)物膜，此時氧化膜處于....

本文編號：3909715