發(fā)布時間：2022-01-06 20:21

　　生物碳是一種用于土壤改良的新型材料,施用于土壤后會對土壤環(huán)境產(chǎn)生有益影響:提升土壤養(yǎng)分的利用率、增強土壤的持水性、降低土壤重金屬和有機污染物等,在農(nóng)業(yè)和環(huán)保領域應用較廣。土壤是一個微宏腐蝕電池的混合體,其含水量、鹽離子和pH值等因素會對金屬的電化學腐蝕產(chǎn)生影響。而生物碳施用于土壤后又將作為一種新的因素影響著金屬在土壤中的電化學腐蝕行為,但該方面的研究還鮮有見著。本文將小麥秸稈、水稻秸稈和松木屑生物碳加入到土壤中,同耐蝕性良好的304不銹鋼接觸腐蝕,應用電化學交流阻抗測試和極化曲線測試,并結合掃描電子顯微鏡和離子色譜等技術,對304不銹鋼在不同生物碳混合土壤中的電化學腐蝕行為做了初步研究,給304不銹鋼在施用生物碳土壤環(huán)境中的應用防護提供數(shù)據(jù)參考,主要結論如下:（1）生物碳的理化特性與裂解溫度有關,隨著裂解溫度的升高,小麥秸稈、水稻秸稈和松木屑生物碳的產(chǎn)率逐漸下降,灰分含量增大,pH值升高,內(nèi)部缺陷增大,有序度增強。（2）三種生物碳分別以2%的添加量施入土壤后,小麥秸稈和水稻秸稈生物碳均使304不銹鋼的腐蝕速率增大,其中較高溫度（≥400℃）下制備的秸稈生物碳對304不銹鋼腐蝕速率的提升... 

【文章來源】：河北工程大學河北省

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

塔菲爾外推法示意圖

第1章緒論1.6.3304不銹鋼的點蝕機理點蝕又稱作孔蝕，是發(fā)生在金屬表面微小區(qū)域內(nèi)并可以穿透金屬內(nèi)部的一種局部腐蝕。點蝕現(xiàn)象通常發(fā)生于易鈍化的金屬或合金中，同時與該金屬接觸的腐蝕介質中存在著可以影響點蝕發(fā)生的誘蝕性離子或氧化劑。點蝕發(fā)生時，雖然金屬被腐蝕的區(qū)域很小，難以被發(fā)現(xiàn)，但在微觀結構上形成了一個個大陰極和小陽極的電極體系組合，加速了金屬陽極的溶解。隨著時間的推移，能造成金屬的腐蝕穿孔，導致事故的發(fā)生，給國民經(jīng)濟帶來經(jīng)濟損失。同時點蝕能夠加劇金屬其他類型的腐蝕，如應力腐蝕、晶間腐蝕等，被腐蝕的小孔往往成為其他腐蝕的源頭[61]。304不銹鋼使一種常見的鈍化金屬，腐蝕介質中的Cl-會使304不銹鋼金屬產(chǎn)生點蝕。Cl-因半徑小而擁有穿透力，能夠穿過金屬表面的鈍化膜與內(nèi)部金屬發(fā)生反應，形成可溶性物質，進而逐漸發(fā)展成為點蝕坑。圖1-2展示了304不銹鋼在Cl-介質中的點蝕進程，由該圖可知，以下化學反應式（1-1）（1-2）（1-3）表示了蝕孔內(nèi)的陽極溶解反應：→2++2（1-1）→3++3（1-2）→2++2（1-3）蝕孔外的鈍化金屬表面主要發(fā)生氧化反應如式（1-4）：122+2+2→2（1-4）在點蝕發(fā)生的過程中，金屬表面形態(tài)上的陰極和陽極互相分離，二次腐蝕時在點蝕坑處生成了Fe(OH)2，進而又化合成Fe(OH)3的腐蝕產(chǎn)物，堆積在蝕孔開口處，形成了封閉的電解池，進行著內(nèi)部的電化學反應，陽極不斷被溶解，使點蝕不斷深入。圖1-2304不銹鋼在Cl-介質中的點蝕進程Fig.1-2PittingCorrosionProcessof304StainlessSteelinCl-Medium7

第1章緒論用電化學測試技術研究了耐蝕性良好的304不銹鋼在不同生物碳混合土壤中的腐蝕規(guī)律。生物碳的施用對金屬在土壤中的電化學腐蝕反應是否有影響作用，目前尚未有研究報道，本文為304不銹鋼在生物碳混合土壤中的電化學腐蝕行為研究奠定了基礎，給304不銹鋼在施用生物碳土壤環(huán)境中的應用防護提供數(shù)據(jù)參考。1.9技術路線圖1-3研究技術路線Fig.1-3Researchtechnologyroute9

【參考文獻】：
期刊論文
[1]生物炭對不同澆水條件下冬小麥產(chǎn)量及水分利用效率的影響[J]. 董飛,閆秋艷,段增強,李峰,魯晉秀,楊峰,李汛,王苗,賈亞琴.  華北農(nóng)學報. 2020(01)
[2]生物炭與氮肥配施對高粱生長及鎘吸收的影響[J]. 聶新星,張自詠,黃玉紅,馮敬云,張志毅,楊利.  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2019(12)
[3]施用生物炭6年后對稻田土壤酶活性及肥力的影響[J]. 許云翔,何莉莉,劉玉學,呂豪豪,汪玉瑛,陳金媛,楊生茂.  應用生態(tài)學報. 2019(04)
[4]四種生物炭對潮土土壤微生物群落結構的影響[J]. 陳義軒,宋婷婷,方明,于志國,李潔,賴欣,張貴龍.  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報. 2019(02)
[5]不同農(nóng)業(yè)廢棄物生物炭及施用量對土壤pH值和保水保氮能力的影響[J]. 吳愉萍,王明湖,席杰君,潘潔,陳玲瑜,連瑛,孫輝,周萍.  中國土壤與肥料. 2019(01)
[6]304L不銹鋼在硝酸-硝酸鈉環(huán)境中的腐蝕研究[J]. 劉希武,趙小燕,崔新安,許蘭飛,李曉煒,程榮奇.  中國腐蝕與防護學報. 2018(06)
[7]304不銹鋼在FeCl3溶液中腐蝕行為的電化學研究[J]. 王慶順,關鶴,張瑜.  沈陽大學學報(自然科學版). 2018(05)
[8]濕度對X70鋼在濱海土壤中腐蝕行為影響[J]. 崔凱翔,馬左崇驥,李政,畢真嘯,李曉騰.  管道技術與設備. 2018(05)
[9]20#碳鋼和304不銹鋼在高溫環(huán)烷酸中的腐蝕研究[J]. 張戰(zhàn)軍,蔡沛家.  化工技術與開發(fā). 2018(09)
[10]機用鎳鈦根管銼的抗腐蝕能力[J]. 胡欣,吳卉,王磊,張倩,寧佳,吳文孟.  中國組織工程研究. 2018(18)

碩士論文
[1]耕地土壤養(yǎng)分時空變異及其影響因素分析[D]. 呂凱一.浙江大學 2018
[2]生物炭制備過程中養(yǎng)分元素遷移轉化機制研究[D]. 田爽爽.華中農(nóng)業(yè)大學 2016
[3]生物炭對土壤水鹽運移的影響[D]. 許健.西北農(nóng)林科技大學 2016
[4]基于石墨烯探究官能團對SO2吸附過程的影響[D]. 唐曉帆.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[5]生物炭對土壤汞鈍化、遷移和轉化的影響[D]. 張瑜潔.東北農(nóng)業(yè)大學 2015
[6]不銹鋼的電化學腐蝕性能研究[D]. 牛紹蕊.蘭州理工大學 2010



本文編號：3573106