本文關(guān)鍵詞：304不銹鋼點(diǎn)蝕行為的電化學(xué)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文采用恒電位極化法、動(dòng)電位極化法、電化學(xué)阻抗譜（EIS）、動(dòng)電位電化學(xué)阻抗譜（DEIS）和三維視頻顯微鏡等方法研究了304不銹鋼在3.5%NaCl溶液中，重力、pH值和溶解氧對(duì)其點(diǎn)蝕行為的影響，測(cè)定了單個(gè)蝕孔的生長速度，并初步探討了其機(jī)理，主要研究結(jié)果如下： 利用恒電位極化法、電化學(xué)交流阻抗譜和三維視頻顯微鏡研究了重力對(duì)304不銹鋼點(diǎn)蝕行為的影響，結(jié)果表明，試樣垂直放置比水平放置更容易發(fā)生點(diǎn)腐蝕，經(jīng)恒電位極化相同時(shí)間后，垂直放置的試樣表面點(diǎn)蝕形核個(gè)數(shù)是404，水平放置的試樣表面點(diǎn)蝕形核個(gè)數(shù)是275，重力作用使垂直放置的蝕孔內(nèi)腐蝕產(chǎn)物更易擴(kuò)散到孔外，加速點(diǎn)蝕的誘發(fā)。通過對(duì)阻抗譜的等效電路中元件參數(shù)的分析，說明垂直放置的試樣表面局部腐蝕比水平放置的更嚴(yán)重。 采用恒電位極化和三維視頻顯微鏡研究了不同pH值對(duì)304不銹鋼單個(gè)點(diǎn)蝕的動(dòng)力學(xué)及腐蝕形貌特征的影響，結(jié)果表明，當(dāng)pH分別為1、4、7、10、14，極化電位為0.15Vvs SCE時(shí)，單個(gè)蝕孔的點(diǎn)蝕電流隨pH值的降低而增大，這是因?yàn)樗嵝匀芤旱腍+加速陰極反應(yīng)和堿性溶液中的OH-抑制氧還原反應(yīng)。在同一pH值下，由于孔底侵蝕性溶液濃度較高，使孔口到孔底建立溶液濃度梯度和電位梯度，加速孔深的生長，減緩孔口直徑的擴(kuò)展。不同pH值下，單個(gè)點(diǎn)蝕的生長都受腐蝕產(chǎn)物的擴(kuò)散速度控制。多孔花邊蓋覆蓋在蝕孔表面，花邊蓋板上孔洞的直徑隨pH值的降低而增大。 利用動(dòng)電位極化法和DEIS研究了304不銹鋼分別在溶解氧濃度0.52ppm、0.74ppm和5.32ppm溶液中不同階段的點(diǎn)蝕電化學(xué)信號(hào)特征，結(jié)果表明，304不銹鋼的鈍化膜在這三種溶解氧濃度溶液中（電位約為-0.32~0.28VvsSCE）均呈n型半導(dǎo)體，在溶解氧濃度0.52ppm溶液中，304不銹鋼的鈍化能力和抗點(diǎn)蝕性能較好，鈍化膜的阻抗模值的增加速率最大。在相同成膜電位下，施主密度ND隨溶解氧濃度的降低而減小，空間電荷層厚度W隨溶解氧濃度的降低而增大，表明溶解氧會(huì)增加鈍化膜中的氧空位，降低膜的穩(wěn)定性。 在外加相同陽極過電位0.45V下極化1000s，304不銹鋼在溶解氧濃度0.52ppm、0.74ppm和5.32ppm溶液中的亞穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕的平均電流峰值分別是0.353μA、0.385μA、0.998μA，平均壽命分別是3.97s、3.62s、2.86s。在相同極化時(shí)間下，單個(gè)亞穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕的電流增加速率隨溶解氧濃度的升高而增大，認(rèn)為溶解氧會(huì)修復(fù)蝕孔口破裂的鈍化膜來增加閉塞電池效應(yīng)，進(jìn)而加速金屬的溶解。 利用恒電位極化法和三維視頻顯微鏡研究了304不銹鋼分別在溶解氧濃度0.52ppm、0.74ppm和5.32ppm溶液中外加相同陽極過電位0.45V下的穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕行為，結(jié)果表明，單個(gè)穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕電流與時(shí)間呈線性關(guān)系，且斜率隨溶解氧濃度的降低而減小，在溶解氧濃度5.32ppm溶液中，有助于亞穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕的形核及向穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕的轉(zhuǎn)變，由于主體溶液中較高的氧的極限擴(kuò)散電流密度使陰極氧還原反應(yīng)速率的增大，導(dǎo)致加速陽極的金屬溶解。在點(diǎn)蝕初期，蝕孔內(nèi)部迅速發(fā)生金屬溶解，隨后孔口直徑的生長速率在降低，而孔深的生長速率在增大，對(duì)于體積比較大的蝕孔底部有次生新蝕孔。
【關(guān)鍵詞】：304不銹鋼 點(diǎn)蝕行為 重力 pH值 溶解氧濃度 動(dòng)電位電化學(xué)阻抗譜
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TG142.71
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-7
• 目錄7-9
• 第1章 緒論9-22
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 不銹鋼點(diǎn)蝕概述10-17
• 1.2.1 點(diǎn)蝕的萌生和早期生長10-13
• 1.2.2 穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕的生長13-15
• 1.2.3 不銹鋼點(diǎn)蝕的影響因素15-17
• 1.3 點(diǎn)蝕的主要研究方法17-20
• 1.3.1 極化曲線測(cè)量方法17-18
• 1.3.2 電化學(xué)阻抗技術(shù)18
• 1.3.3 電化學(xué)噪聲技術(shù)18-19
• 1.3.4 激光電子散斑干涉技術(shù)19
• 1.3.5 聲發(fā)射技術(shù)19-20
• 1.3.6 掃描電化學(xué)顯微鏡技術(shù)20
• 1.4 點(diǎn)蝕動(dòng)力學(xué)20-22
• 1.4.1 統(tǒng)計(jì)方法20-21
• 1.4.2 數(shù)學(xué)模型方法21-22
• 第2章 實(shí)驗(yàn)方法22-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料22-23
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器23
• 2.3 重力對(duì) 304 不銹鋼點(diǎn)蝕行為的影響23-24
• 2.4 pH 值對(duì) 304 不銹鋼點(diǎn)腐蝕過程的影響24
• 2.5 溶解氧對(duì) 304 不銹鋼電化學(xué)特征和亞穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕的影響24-26
• 2.6 溶解氧對(duì) 304 不銹鋼穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕的影響26-27
• 第3章 重力對(duì) 304 不銹鋼點(diǎn)蝕行為的影響27-34
• 3.1 恒電位極化27-31
• 3.2 電化學(xué)交流阻抗31-32
• 3.3 本章小結(jié)32-34
• 第4章 pH 值對(duì) 304 不銹鋼點(diǎn)腐蝕行為的影響34-42
• 4.1 304 不銹鋼蝕孔的幾何特征34-35
• 4.2 pH 值對(duì) 304 不銹鋼單個(gè)蝕孔電流的影響35-36
• 4.3 pH 值對(duì) 304 不銹鋼單個(gè)蝕孔體積的影響36-37
• 4.4 pH 值對(duì) 304 不銹鋼單個(gè)蝕孔口徑和深度的影響37-39
• 4.5 pH 值對(duì) 304 不銹鋼單個(gè)蝕孔電流密度的影響39-40
• 4.6 pH 值對(duì)蝕孔表面形貌的影響40-41
• 4.7 本章小結(jié)41-42
• 第5章 溶解氧對(duì) 304 不銹鋼電化學(xué)特征和亞穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕的影響42-56
• 5.1 動(dòng)電位極化曲線42-44
• 5.2 動(dòng)電位電化學(xué)交流阻抗44-45
• 5.3 肖特基常數(shù)分析45-48
• 5.4 亞穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕電流波動(dòng)的特征48-51
• 5.5 亞穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕的生長51-55
• 5.6 本章小結(jié)55-56
• 第6章 溶解氧對(duì) 304 不銹鋼穩(wěn)態(tài)點(diǎn)蝕的影響56-64
• 6.1 恒電位極化曲線56-58
• 6.2 腐蝕形貌58-59
• 6.3 溶解氧濃度對(duì) 304 不銹鋼單個(gè)蝕孔體積的影響59-60
• 6.4 溶解氧濃度對(duì) 304 不銹鋼單個(gè)蝕孔口徑和深度的影響60-63
• 6.5 本章小結(jié)63-64
• 第7章 結(jié)論64-66
• 參考文獻(xiàn)66-73
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文73-74
• 致謝74-75

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：304不銹鋼點(diǎn)蝕行為的電化學(xué)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：274983