本文選題：690合金 + 腐蝕電化學�。� 參考：《山東大學》2017年碩士論文

【摘要】：蒸汽發(fā)生器(SG)傳熱管對壓水堆(PWR)型核電站的安全運行起著非常重要的作用,作為連接一、二回路的樞紐,其服役環(huán)境十分嚴苛。鎳基合金690因其具有較好的力學性能和優(yōu)良的耐高溫高壓腐蝕性能,廣泛應用于壓水堆核電站蒸汽發(fā)生器建設。鎳基合金之所以在高溫侵蝕性溶液中具有優(yōu)異的耐腐蝕性能,是由于其表面會自發(fā)形成一層厚度為幾納米到幾百納米穩(wěn)定的鈍化膜。這層鈍化膜阻止了基體與腐蝕介質的進一步接觸,有效防止了合金或金屬腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。研究表明,金屬及合金表面形成的鈍化膜具有半導體結構,其半導體電子特性與鈍化膜的耐蝕性密切相關。在實際的工作環(huán)境中,在蒸汽發(fā)生器內積累起來的不同雜質離子(如SO42-和Cl-)以及局部不同的酸堿環(huán)境對于鎳基合金鈍化膜影響的也不同。因此研究鈍化膜在侵蝕性環(huán)境下的半導體性質及耐蝕性變化有著重要的理論意義和應用價值。本論文以690合金作為研究材料,以Cl-和SO42-作為侵蝕性離子,采用動電位極化曲線、電化學阻抗譜(EIS)和Mott-Schottky法等傳統(tǒng)電化學方法,研究離子濃度、浸泡時間、極化電位和溶液pH值等因素對合金腐蝕電化學行為和鈍化膜半導體特性的影響。并結合局部電化學測量技術-掃描電化學顯微鏡(Scanning Electrochemical Microscopy,SECM),利用反饋模式(feed-back mode),通過面掃描和逼近曲線(probe approve curves)研究合金表面局部區(qū)域電化學活性變化及腐蝕特征。通過研究690合金表面微觀電化學活性與鈍化膜組成、結構等因素之間的聯(lián)系,以深入探討其腐蝕機理。本論文的主要工作如下:1、傳統(tǒng)電化學研究(1)在中性NaCl、Na2SO4溶液中,對690合金進行動電位極化曲線、電化學阻抗譜(EIS)以及Mott-Schottky曲線測試,探討濃度、浸泡時間和極化電位對材料腐蝕電位、腐蝕電流、鈍化電流以及點蝕電位等腐蝕電化學特征的影響規(guī)律。并通過對獲得的數(shù)據進行進一步分析擬合,解釋不同條件下形成的鈍化膜的電化學行為和半導體性能。(2)采用動電位極化曲線、電化學阻抗譜和Mott-Schottky曲線等電化學測試方法,研究了 0.5 MNaCl溶液中pH值變化對690合金腐蝕電化學行為的影響。比較不同pH溶液中鈍化膜耐蝕性和表面活性。2、原位電化學研究(1)采用循環(huán)伏安方法對Pt探針性能進行測試。通過極限擴散電流計算出氧化還原中介體二茂鐵甲醇(FcMeOH)在溶液中的擴散系數(shù)為7.37×10-6cm2/s。(2)利用掃描電化學顯微鏡(SECM)的反饋模式(feed-backmode)以二茂鐵甲醇(FcMeOH作為氧化還原中介體,研究了在0.5 M NaCl、Na2SO4溶液中浸泡時間、極化電位對690合金試樣表面Faraday電流的影響。將局部電化學活性分布與金屬/溶液界面的微區(qū)電化學反應聯(lián)系起來,表征合金表面的腐蝕規(guī)律變化。并通過逼近曲線探究合金表面鈍化膜性質變化規(guī)律,探究鈍化膜的形成過程及致密程度變化。(3)研究酸性、中性、堿性0.5 MNaCl溶液中合金表面電活性隨浸泡時間的變化規(guī)律,并探究極化條件對合金耐蝕性的影響。
[Abstract]:Steam generator (SG) heat transfer tube plays a very important role in the safe operation of PWR (PWR) nuclear power plant. As the junction of connecting one and two loops, its service environment is very harsh. Nickel Base Alloy 690 is widely used in the steam generator of PWR nuclear power plant because of its good mechanical properties and excellent high temperature and high corrosion resistance. Construction. The excellent corrosion resistance of nickel based alloy in high temperature erosive solution is due to the spontaneous formation of a passivating film with a thickness of several nanoscale to several hundred nanometers on its surface. This passivation film prevents the further contact between the matrix and the corrosive medium, and effectively prevents the occurrence of corrosion of alloy or metal. It is shown that the passivation film formed on the surface of metal and alloy has a semiconductor structure, and its semiconductor electronic properties are closely related to the corrosion resistance of the passivation film. In the actual working environment, the different impurity ions (such as SO42- and Cl-) accumulated in the steam generator and the local different acid and alkali environment have influence on the passivation film of the nickel base alloy Therefore, it is of great theoretical and practical value to study the semiconductor properties and corrosion resistance changes of the passivating film in erosive environment. In this paper, 690 alloys are used as research materials, Cl- and SO42- are used as erosive ions, and the electrodynamic polarization curves, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and Mott-Schottky methods are used in the traditional electrochemical methods. The effects of ion concentration, soaking time, polarization potential and pH value on the electrochemical behavior of alloy corrosion and the characteristics of passivating film semiconductor are studied. Combined with the local electrochemical measurement technology, Scanning Electrochemical Microscopy (SECM), the use of feedback mode (feed-back mode), through surface scanning and approximation Probe approve curves was used to study the electrochemical activity changes and corrosion characteristics of the local area of the alloy surface. By studying the relationship between the microstructure of the 690 alloy surface and the composition of passivation film, structure and other factors, the corrosion mechanism was discussed. The main work of this paper was as follows: 1, the traditional electrochemical study (1) was in neutral NaCl, Na2S In O4 solution, the action potential polarization curve, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and Mott-Schottky curve were tested on 690 alloy. The effects of concentration, immersion time and polarization potential on corrosion potential, corrosion current, passivation current and pitting potential were investigated. The electrochemical behavior and semiconductor properties of the passivation film formed under different conditions were analyzed. (2) the effects of the change of pH value on the corrosion electrochemistry behavior of 690 alloy in the 0.5 MNaCl solution were studied by electrodynamic polarization curve, electrochemical impedance spectroscopy and Mott-Schottky curve. The resistance of passivation film in different pH solutions was compared. Corrosion and surface active.2, in situ electrochemical study (1) the performance of Pt probe was tested by cyclic voltammetry. The diffusion coefficient of redox intermediator two metallocenyl alcohol (FcMeOH) in the solution was calculated by the limit diffusion current, and the diffusion coefficient of FcMeOH in the solution was 7.37 * 10-6cm2/s. (2) using the feedback mode of scanning electrochemical microscopy (SECM). Two metallocenyl alcohol (FcMeOH as an oxidation-reduction agent, studied the effect of immersion time in 0.5 M NaCl, Na2SO4 solution, and the effect of polarization potential on the Faraday current on the surface of 690 alloy. The local electrochemical activity was associated with the micro electrochemical reaction of the metal / solution interface to characterize the corrosion regularity of the surface of the alloy. The properties of the passivation film on the alloy surface were investigated by the approximation curve, and the formation process and the density change of the passivation film were investigated. (3) the changes of the surface electrical activity of the alloy in the acid, neutral, alkaline 0.5 MNaCl solution with the immersion time were studied, and the effect of polarization conditions on the corrosion resistance of the alloy was investigated.
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG174.4

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 ;防止胺鹽鍍鋅鈍化膜變色的體會[J];低壓電器技術情報;1974年03期

2 ;防止銨鹽鍍鋅鈍化膜變色的一些體會[J];防腐消息;1975年02期

3 ;防止銨鹽鍍鋅鈍化膜變色的體會[J];機械工人技術資料;1975年11期

4 曾祥德;;影響鈍化膜變色的因素[J];電鍍與涂飾;1992年02期

5 曾一民,喬利杰,郭獻忠,李金許,褚武揚;氫對310不銹鋼鈍化膜半導體性質的影響[J];金屬學報;2001年01期

6 朱連光;提高鍍鋅件鈍化膜結合力的新工藝[J];新技術新工藝;2002年10期

7 葛紅花;周國定;孫月平;張慧鑫;;模擬水中硫離子對不銹鋼鈍化膜破壞作用的光電化學研究[J];中國腐蝕與防護學報;2006年06期

8 王宏;;鍍鋅墨綠色鈍化膜的制備與表征[J];機械工程材料;2009年10期

9 何林英;王保成;邢燕婷;董小帥;;430不銹鋼腐蝕行為及鈍化膜半導體特性的研究[J];太原理工大學學報;2013年05期

10 ;關于銨鹽鍍鋅鈍化膜變色試驗的體會[J];天津電鍍;1975年03期

相關會議論文 前10條

1 朱連光;;提高鍍鋅件鈍化膜結合力的新工藝[A];中國重汽科協(xié)獲獎學術論文選編（2000-2001）[C];2002年

2 林玉華;杜榮歸;胡融剛;林昌健;;不銹鋼鈍化膜的半導體特性與耐蝕性的關聯(lián)研究[A];2004年腐蝕電化學及測試方法學術交流會論文集[C];2004年

3 王宏;;鍍鋅墨綠色鈍化膜的組織結構分析[A];第八屆全國表面工程學術會議暨第三屆青年表面工程學術論壇論文集（四）[C];2010年

4 林昌健;胡融剛;杜榮歸;譚建光;;不銹鋼鈍化膜表面改性及耐蝕機理研究[A];第四屆中國功能材料及其應用學術會議論文集[C];2001年

5 劉玉;杜榮歸;林昌健;;模擬混凝土孔隙液中鋼筋鈍化膜半導體特性的研究[A];2006年全國腐蝕電化學及測試方法學術會議論文集[C];2006年

6 劉斌;張濤;邵亞薇;孟國哲;王福會;;靜水壓力對純鎳鈍化膜性能的影響[A];2008年全國腐蝕電化學及測試方法學術交流會論文摘要集[C];2008年

7 夏妍;曹發(fā)和;劉文娟;張鑒清;;不同偏壓下制備的碳鋼鈍化膜的電化學行為研究[A];中國腐蝕電化學及測試方法專業(yè)委員會2012學術年會論文集[C];2012年

8 王景潤;林昌健;李彥;杜榮歸;;電化學改性不銹鋼鈍化膜耐蝕性研究[A];2008年全國腐蝕電化學及測試方法學術交流會論文摘要集[C];2008年

9 吳以南;;為什么Cr~(3+)鈍化膜中會被檢出Cr~(6+)?[A];2007年上海市電子電鍍學術年會論文集[C];2007年

10 陳思明;周娥;段東平;韓宏亮;李婷;;電解錳表面一步法制備磷基鈍化膜的研究[A];2012年全國冶金物理化學學術會議專輯（下冊）[C];2012年

相關重要報紙文章 前1條

1 ;鍍鋅層彩色鈍化常見問題及對策[N];世界金屬導報;2008年

相關博士學位論文 前4條

1 王雷;鍍鋅板表面硅烷復合鈍化膜的制備、性能和成膜機理[D];東北大學;2012年

2 方達經;鋅基材料的環(huán)保型無鉻鈍化劑研究[D];武漢大學;2009年

3 董鵬;環(huán)境友好型鍍鋅硅酸鹽鈍化工藝、機理及應用研究[D];昆明理工大學;2011年

4 何捍衛(wèi);銅化學-機械拋光電化學機理與拋光速率的研究[D];中南大學;2002年

相關碩士學位論文 前10條

1 康健;超低碳新型不銹鋼的鈍化及其再鈍化行為研究[D];昆明理工大學;2015年

2 孔憲剛;典型因素對不銹鋼鈍化穩(wěn)定性影響的初步研究[D];天津大學;2014年

3 陳思屹;ADC12鋁合金上稀土鈍化膜制備工藝與防腐蝕性能的研究[D];重慶大學;2016年

4 馬睿;690合金鈍化膜半導體性能與腐蝕電化學行為研究[D];山東大學;2017年

5 李立枝;鍍鋅板鈍化膜組成及性能的研究[D];河北工業(yè)大學;2006年

6 倪曉蕊;水化學因子對304不銹鋼鈍化膜的修復影響[D];華北電力大學（河北）;2004年

7 付琴琴;304奧氏體不銹鋼鈍化膜的顯色檢測[D];大連理工大學;2012年

8 尚尉;熱鍍鋅板表面硅烷與鉬酸鹽復合鈍化膜的研究[D];東北大學;2013年

9 劉揚;鍍鋅層表面鈦溶膠鈍化膜的制備及其性能研究[D];南京航空航天大學;2012年

10 杜建波;304不銹鋼鈍化膜在海水介質中的半導體特性研究[D];中國海洋大學;2007年

，

本文編號：2012778