《利用阵列电极研究水线腐蚀的机理（学位论文-工学）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《利用阵列电极研究水线腐蚀的机理（学位论文-工学）（71页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、谨以此论文献给：在 学 业 上 以 及 生 活 上 给 予 我 无 私 关 心 帮 助 的 老师、同学和朋友们！-张 雪利用阵列电极研究水线腐蚀的机理摘要随 着 海 洋 资 源 的 开 发 与 利 用 ， 金 属 材 料 在 海 洋 中 的 使 用 也 越 来 越 普 遍 ， 金 属存 在 的 地 方 就 会 有 腐 蚀 现 象 的 发 生 ， 因 此 金 属 材 料 在 海 水 中 的 腐 蚀 与 防 护 也 日 益变 成 被 人 们 关 注 的 问 题 之 一 。 暴 露 在 海 水 潮 汐 环境中, 碳钢腐蚀行为的研究也变的 越 来 越 有 意 义 。 理 论 上 研 究 ， 由 于 飞
2、 溅 区 有 充 气 海 水 的 润 湿 以 及 水 浪 的 冲 击 ，所 以 飞 溅 区 的 腐 蚀 最 为 严 重 。 但 是 在 某 些 情 况 下 ， 因 为 微 生 物 等 因 素 的 影 响 水 线位 置 的 腐 蚀 比 较 严 重 ， 这 种 现 象 也 被 称 为 低 水 位 加 速 腐 蚀 ， 这 种 现 象 经 常 在 许 多港 口 看 到 ， 因 此 研 究 水 线 腐 蚀 的 机 理 具 有 很 重 要 的 意 义 。 传 统 的 电 化 学 方 法 只 能得 到 电 极 表 面 的 平 均 电 化 学 信 息 ， 很 难 得 到 金 属 界 面 微 小 区 域 的 腐
3、 蚀 情 况 ， 更 不能 得 到 金 属 腐 蚀 的 变 化 过 程 和 机 理 。本 文 采 用 阵 列 电 极 技 术 来 探 讨 研 究 碳 钢 材 料 的 水 线 腐 蚀 的 机 理 ， 分 别 研 究 阵列 电 极 尺 寸 、 氯 离 子 的 浓 度 等 因 素 对 材 料 腐 蚀 行 为 的 影 响 ， 本 论 文 的 研 究 工 作 及结 果 如 下 ：（ 1） 1111 型 的 阵 列 电 极 在 海 水 中 的 腐 蚀 行 为 ， 结 果 表 明 ： 腐 蚀 过 程 中 碳 钢材 料 表 现 出 电 化 学 不 均 匀 性 ， 水 线 位 置 溶 氧 量 比 较 高 ， 能
4、 够 发 生 氧 的 去 极 化 ， 水线 下 的 电 极 因 溶 氧 量 不 充 分 发 生 碳 钢 的 腐 蚀 ， 此 处 金 属 材 料 的 腐 蚀 对 水 线 位 置 处的 金 属 起 到 保 护 作 用 ， 腐 蚀 过 程 中 微 小 区 域 的 阴 极 电 流 密 度 和 阳 极 电 流 密 度 不 平衡 ， 形 成 自 身 的 加 速 反 应 ， 加 快 了 金 属 的 腐 蚀 行 为 。（ 2） 1111 型的阵列电极在 0.017mol/L NaCl 溶 液 中 的 腐 蚀 行 为 ， 结 果 表 明 ：碳 钢 材 料 在 溶 液 中 的 腐 蚀 行 为 与 在 海 水 中
5、的 腐 蚀 行 为 大 体 相 同 ， 液 面 所 在 的 位 置为 阴 极 区 ， 液 面 下 的 位 置 为 阳 极 区 ； 碳 钢 材 料 在 0.017mol/L NaCl 溶液中的 腐 蚀比 较 快 ， 电 极 表 面 附 着 的 腐 蚀 产 物 的 颜 色 与 在 海 水 中 的 也 不 相 同 ， 腐 蚀 产 物 为 黄色 ， 这 说 明 Cl-对 腐 蚀 产 物 的 生 成 有 一 定 的 影 响 ； 碳 钢 在 0.017mol/L NaCl 溶 液 中的 腐 蚀 达 到 稳 定 所 需 时 间 比 较 短 暂 。（ 3）长尺寸的阵列电极（4 30 型）在海水中的腐蚀行为，结
6、果表明：长尺寸 的 阵 列 电 极 在 液 面 位 置 （ 第 26 行）表现出阴极电流，为阴极区，水线下的第I23 26 行 腐 蚀 最 为 严 重 ， 为 阳 极 区 ， 黄 色 的 腐 蚀 产 物 附 着 在 电 极 表 面 ， 第 1 22行 的 电 极 腐 蚀 比 较 缓 慢 ， 局 部 地 区 出 现 腐 蚀 ； 随 着 腐 蚀 时 间 的 延 长 ， 水 线 上 被 海水 润 湿 的 微 小 电 极 也 发 生 严 重 的 腐 蚀 ， 第 1 22 行 也 出 现 微 小 的 阴 极 区 。（ 4） 在 实 验 中 挑 选 阵 列 电 极 的 某 一 列 单 根 电 极 ， 利
7、用 经 典 电 化 学 方 法 测 试 的数 据 研 究 与 金 属 材 料 的 电 流 、 电 位 分 布 的 相 关 性 ， 研 究 结 果 表 明 :液面位置到电极 底 部 ， 单 根 电 极 的 电 阻 值 在 数 值 上 并 没 有 表 现 出 一 定 的 规 律 ； 单 个 根 电 极 在 浸入 的 一 段 时 间 内 变 化 都 比 较 明 显 ， 后 期 电 阻 值 的 变 化 比 较 稳 定 ， 与 金 属 材 料 的 电流 、 电 位 分 布 和 腐 蚀 行 为 并 没 有 一 定 的 关 联 性 。关 键 词 ： 阵 列 电 极 ， 水 线 腐 蚀 ， 线 性 极 化 扫
8、 描 法 ， 电 流 分 布 ， 电 位 分 布IIStudy on corrosion mechanism of carbon steel under water-linewith wire beam electrode methodAbstractWith the development and utilization of marine resources, using metal materials inseawater is becoming more and more popular. The phenomenon of corrosion willhappen where met
9、al materials exist, hence the corrosion and protection of metalmaterials in seawater is becoming one of questions which peoples are concern with.The research of corrosion behavior of carbon steel exposed to seawater in tidalenvironments is becoming more and more meaningful. In theory, the corrosion
10、ofsplash zone is the most serious, because the splash zone is inflatable with water,bubble and so on and is shocked by seawater waves. But in some cases, the water-linecorrosion is most serious than others, this phenomenon is called accelerated low watercorrosion(ALWC) and is often seen in many port
11、s, especially in Europe, so study onwater-line corrosion mechanism has very important significance. The traditionalelectrochemical methods can only detect average electrochemical information on thesurface of the electrode. It is difficult to detect metal corrosion situation in electrodetiny areas, n
12、ot to mention the process and mechanism of metal corrosion.This paper is to study the mechanism of carbon steel under water-line with wirebeam electrode method. It discuss factors in carbon steel corrosion behavior, forexample, the wire beam electrode s size, concentration of chloride ion. The detai
13、ls ofthe research work and the results in this paper are as follows:(1) Study on the type of 1111 wire beam electrode corrosion behavior in seawater,the results show that the corrosion process of carbon steel manifest theelectrochemical inhomogeneity. The dissolved oxygen in the position of water-li
14、ne issufficient so that the depolarization of oxygen as the cathode zone can occur .Theelectrode under the water line began to corrosion in the anode zone due to theinadequate oxygen. Beacuse the anode zone and cathode zone current density isIIIdifferent and not balance in the process of corrosion,
15、this can result in their ownacceleration response so that it accelerate the corrosion behavior of metals.(2) Study on the type of 1111 wire beam electrode corrosion behavior in 0.017mol/LNaCl solution, the results show that the corrosion behavior of carbon steel material insolution is similar to the
16、 corrosion behavior in seawater, the position of liquid levelact as cathode zone and the position under the water line act as anode zone. Thecorrosion of carbon steel in 0.017mol/L NaCl solution is faster and the color ofcorrosion products adhered on the surface of the electrode is not the same, the color ofcorrosion products in 0.017mol/L NaCl solution is yellow, this can indicate thatchloride ion has some effect in the formation of corros
