本文關(guān)鍵詞：硝酸鋅和硝酸銅污染砂土對(duì)X70鋼的腐蝕試驗(yàn)研究

  更多相關(guān)文章： X70鋼 砂土腐蝕 重金屬污染土 掃描電鏡(SEM) 極化曲線(PC) 電化學(xué)阻抗譜(EIS) 能譜(EDS)

【摘要】：通過(guò)室內(nèi)模擬試驗(yàn),采用宏觀圖像、掃描電鏡(SEM)、極化曲線(PC)、電化學(xué)阻抗譜(EIS)和能譜(EDS)等測(cè)試技術(shù),研究了X70鋼在重金屬硝酸鋅和硝酸銅污染砂土中的腐蝕行為及機(jī)理。X70鋼腐蝕宏觀及微觀形貌表明,硝酸銅污染砂土較硝酸鋅污染砂土對(duì)X70鋼的腐蝕程度嚴(yán)重,且隨著硝酸銅含量的增長(zhǎng)腐蝕程度越來(lái)越大。硝酸鋅污染砂土和硝酸銅污染砂土對(duì)X70鋼的腐蝕類型均為低含量時(shí)的局部腐蝕和高含量時(shí)的不均勻全面腐蝕。能譜(EDS)分析結(jié)果表明,硝酸鋅污染砂土中X70鋼的腐蝕產(chǎn)物由外層的含鋅化合物以及內(nèi)層的含鐵化合物組成;硝酸銅污染砂土中X70鋼的腐蝕產(chǎn)物主要由內(nèi)層的銅單質(zhì)、外層的含鐵化合物和含銅化合物組成。極化曲線(PC)分析結(jié)果得出,硝酸鋅和硝酸銅均加速了X70鋼的腐蝕;硝酸鋅污染砂土中X70鋼的腐蝕速率隨時(shí)間增長(zhǎng)而增大,且在不同腐蝕時(shí)間下,低含量時(shí)腐蝕速率均達(dá)到最大;腐蝕7d時(shí),腐蝕速率隨硝酸鋅含量的增大呈先增、后減、再增的變化過(guò)程,腐蝕速率峰值出現(xiàn)在硝酸鋅含量為0.2%時(shí);腐蝕35d時(shí),腐蝕速率隨硝酸鋅含量的增大呈先增、后減、再趨于穩(wěn)定的變化過(guò)程,腐蝕速率峰值出現(xiàn)在硝酸鋅含量為0.1%時(shí);硝酸銅污染砂土中X70鋼在35d時(shí)的腐蝕速率隨硝酸銅含量的增大而急劇提高,當(dāng)硝酸銅含量提高至1.0%之后,腐蝕速率又隨著含量的增大急劇降低;X70鋼的自腐蝕電位隨著硝酸銅含量的提高大幅正移。由X70鋼的電化學(xué)阻抗譜(EIS)分析可知,在無(wú)污染砂土中X70鋼電化學(xué)阻抗譜的Nyquist圖在7d時(shí)和35d時(shí)均由兩個(gè)容抗弧組成;在硝酸鋅污染砂土中,X70鋼在7d時(shí)的電化學(xué)阻抗譜Nyquist圖由高頻區(qū)容抗弧、中低頻區(qū)容抗弧以及低頻區(qū)的感抗弧組成;35d時(shí)的Nyquist圖則由高頻區(qū)的容抗弧以及低頻區(qū)的Warburg阻抗組成;在硝酸銅污染砂土中,X70鋼在腐蝕35d時(shí)的電化學(xué)阻抗譜Nyquist圖在低含量時(shí)呈現(xiàn)兩個(gè)容抗弧,而在高含量時(shí)低頻區(qū)出現(xiàn)了Warburg阻抗。由腐蝕機(jī)理分析可知,X70鋼在硝酸鋅污染砂土中腐蝕的陽(yáng)極過(guò)程為鐵的氧化反應(yīng),陰極過(guò)程為氧的還原和氫的還原反應(yīng),這里的H+是由Zn2+水解作用而生成的;X70鋼在硝酸銅污染砂土中腐蝕的陽(yáng)極過(guò)程為鐵的氧化反應(yīng),陰極過(guò)程則由Cu2+、氧、氫的還原反應(yīng)共同組成。
【關(guān)鍵詞】：X70鋼 砂土腐蝕 重金屬污染土 掃描電鏡(SEM) 極化曲線(PC) 電化學(xué)阻抗譜(EIS) 能譜(EDS)
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU411
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 主要符號(hào)說(shuō)明11-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 前言12
• 1.2 土壤對(duì)鋼的腐蝕研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 土壤對(duì)鋼的腐蝕特性13-14
• 1.2.2 鋼在土壤中腐蝕的電化學(xué)過(guò)程14
• 1.2.3 影響土壤對(duì)鋼腐蝕的因素14-17
• 1.3 重金屬污染土研究現(xiàn)狀17-20
• 1.3.1 重金屬污染土的來(lái)源17-18
• 1.3.2 重金屬污染土的危害18-19
• 1.3.3 重金屬污染土的防治19-20
• 1.3.4 重金屬污染土對(duì)鋼的腐蝕研究現(xiàn)狀20
• 1.4 本文的研究?jī)?nèi)容及意義20-22
• 第2章 試驗(yàn)方案22-28
• 2.1 主要儀器22-23
• 2.1.1 CS350電化學(xué)工作站22-23
• 2.1.2 TM-3000掃描電鏡23
• 2.2 試驗(yàn)材料23-26
• 2.2.1 試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)23-24
• 2.2.2 試驗(yàn)土樣準(zhǔn)備24-25
• 2.2.3 X70鋼試樣準(zhǔn)備25-26
• 2.3 試驗(yàn)過(guò)程26-28
• 2.3.1 電化學(xué)測(cè)試26-27
• 2.3.2 宏微觀圖像采集及能譜分析27-28
• 第3章 X70鋼在硝酸鋅污染砂土中的腐蝕試驗(yàn)研究28-60
• 3.1 宏觀腐蝕形貌28-30
• 3.2 微觀腐蝕形貌30-37
• 3.2.1 X70鋼在無(wú)污染砂土中的微觀腐蝕形貌30-33
• 3.2.2 X70鋼在硝酸鋅污染砂土中的微觀腐蝕形貌33-37
• 3.3 腐蝕產(chǎn)物能譜（EDS）分析37-41
• 3.4 極化曲線（PC）分析41-50
• 3.4.1 X70鋼腐蝕7天時(shí)的極化曲線41-46
• 3.4.2 X70鋼腐蝕35天時(shí)的極化曲線46-48
• 3.4.3 X70鋼極化曲線隨時(shí)間的變化48-50
• 3.5 電化學(xué)阻抗譜（EIS）分析50-58
• 3.5.1 X70鋼腐蝕7天時(shí)的電化學(xué)阻抗譜50-53
• 3.5.2 X70鋼腐蝕35天時(shí)的電化學(xué)阻抗譜53-56
• 3.5.3 X70鋼電化學(xué)阻抗譜隨時(shí)間的變化56-58
• 3.6 腐蝕機(jī)理分析58-59
• 3.7 本章小結(jié)59-60
• 第4章 X70鋼在硝酸銅污染砂土中的腐蝕試驗(yàn)研究60-78
• 4.1 宏觀腐蝕形貌60-63
• 4.2 微觀腐蝕形貌63-67
• 4.3 腐蝕產(chǎn)物能譜（EDS）分析67-68
• 4.4 極化曲線(PC)分析68-72
• 4.5 電化學(xué)阻抗譜（EIS）分析72-76
• 4.6 腐蝕機(jī)理分析76
• 4.7 本章小結(jié)76-78
• 第5章 X70鋼在兩種污染砂土中腐蝕試驗(yàn)對(duì)比分析78-88
• 5.1 宏觀腐蝕形貌對(duì)比分析78-80
• 5.2 微觀腐蝕形貌對(duì)比分析80-81
• 5.3 腐蝕產(chǎn)物能譜（EDS）對(duì)比分析81-82
• 5.4 極化曲線（PC）對(duì)比分析82-85
• 5.5 電化學(xué)阻抗譜（EIS）對(duì)比分析85-86
• 5.6 本章小結(jié)86-88
• 第6章 結(jié)論與展望88-90
• 6.1 結(jié)論88-89
• 6.2 展望89-90
• 參考文獻(xiàn)90-96
• 致謝96-97
• 攻讀學(xué)位期間的成果97

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本文編號(hào)：873273