不銹鋼超聲電化學(xué)腐蝕機(jī)理研究
本文關(guān)鍵詞:不銹鋼超聲電化學(xué)腐蝕機(jī)理研究
更多相關(guān)文章: 超聲 羥基自由基 304不銹鋼 重鉻酸鉀 點(diǎn)蝕
【摘要】:304不銹鋼(304ss)是壓水堆核電站中長(zhǎng)期使用的材料,而水作為壓水堆核電站工藝中重要的冷卻劑,在高溫高壓下和輻照作用下易分解為.H、.OH等。因此了解這些組成對(duì)不銹鋼耐腐蝕性的影響具有重要意義。而實(shí)際核電工業(yè)中,對(duì)于探究這些組成對(duì)不銹鋼的影響具有很大的難度。眾多研究發(fā)現(xiàn),超聲裂解水產(chǎn)生.H、.OH等過(guò)程與實(shí)際核工業(yè)中的水裂解反應(yīng)具有極大的相似性,故研究超聲作用對(duì)不銹鋼腐蝕行為的影響具有重要的實(shí)際意義。超聲對(duì)金屬腐蝕的影響,主要表現(xiàn)在改變材料性質(zhì),增加電分析電流,提高電鍍質(zhì)量等方面。而關(guān)于緩蝕劑在超聲下抑制不銹鋼腐蝕的研究少之甚少。本文結(jié)合超聲和緩蝕劑兩方面,初步探討了超聲下加入緩蝕劑對(duì)304ss腐蝕具有抑制作用的機(jī)理。本論文通過(guò)測(cè)定超聲裂解產(chǎn)生羥基自由基的濃度,探究了超聲時(shí)間、超聲頻率以及振蕩超聲等對(duì).OH濃度的影響。并通過(guò)失重法、電化學(xué)方法以及場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡法(FSEM)研究靜默/超聲下重鉻酸鉀緩蝕劑對(duì)不銹鋼的緩蝕性能及其可能的緩蝕機(jī)理,同時(shí)運(yùn)用X-射線光電子能譜(XPS)探討了不銹鋼鈍化膜表面的元素構(gòu)成和價(jià)態(tài)分布。首先在超聲產(chǎn)生羥基自由基濃度的研究中發(fā)現(xiàn).OH的量隨時(shí)間線性增加;隨超聲頻率的增加而增加;相同時(shí)間內(nèi),振蕩超聲比持續(xù)超聲產(chǎn)生更多的羥基自由基。其次由失重實(shí)驗(yàn)和FSEM圖可見,空白試驗(yàn)組表明,超聲對(duì)304不銹鋼的腐蝕具有抑制作用;靜默下K2Cr2O7對(duì)304不銹鋼而言是一種“危險(xiǎn)性緩蝕劑”,而超聲使重鉻酸鉀的緩蝕性能顯著提高;隨溫度升高,超聲對(duì)304不銹鋼的緩蝕作用增強(qiáng);電化學(xué)實(shí)驗(yàn)可知,在同一溫度下超聲使304不銹鋼點(diǎn)蝕電位增加,Rct增加;Mott-Schottky曲線表明不銹鋼表面形成的鈍化膜半導(dǎo)性由靜默下的n型轉(zhuǎn)化為超聲下的p型,超聲下,雜散離子濃度更小,膜的導(dǎo)電性更差,腐蝕速率更小;這些現(xiàn)象與超聲產(chǎn)生的強(qiáng)氧化性的.OH有較大的關(guān)系。由X-射線光電子能譜(XPS)分析得到,不銹鋼表面鈍化膜的主要元素是Fe、Cr、O及Ni,主要成分為Fe、Cr、Ni的氧化物或氫氧化物。
【關(guān)鍵詞】:超聲 羥基自由基 304不銹鋼 重鉻酸鉀 點(diǎn)蝕
【學(xué)位授予單位】:華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TG142.71;TM623
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 1 緒論9-24
- 1.1 引言9-10
- 1.2 超聲空化10-13
- 1.3 超聲對(duì)金屬腐蝕影響的機(jī)理研究13-15
- 1.4.超聲對(duì)各種金屬腐蝕的影響15-22
- 1.5 本課題研究的目的和內(nèi)容(創(chuàng)新點(diǎn))22-24
- 2 實(shí)驗(yàn)部分24-31
- 2.1 實(shí)驗(yàn)條件24-25
- 2.2 超聲下羥基自由基的測(cè)定25-27
- 2.3 不同溫度下超聲對(duì)不銹鋼腐蝕行為的影響研究27-29
- 2.4 超聲下緩蝕劑對(duì)不銹鋼腐蝕行為的影響研究29-30
- 2.5 腐蝕形貌觀察30
- 2.6 X射線光電子能譜(XPS)30-31
- 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論31-73
- 3.1 超聲輻照水體系下羥基自由基的測(cè)定31-38
- 3.2 不同溫度下超聲空化對(duì)304不銹鋼腐蝕行為的影響38-46
- 3.3 緩蝕劑在超聲空化下對(duì)304不銹鋼腐蝕行為的影響46-57
- 3.4 場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FSEM)微觀分析57-58
- 3.5 X射線光電子能譜(XPS)58-73
- 4 結(jié)論73-74
- 致謝74-75
- 參考文獻(xiàn)75-82
- 附錄 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文82
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