手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

碳钢在碱性溶液中孔蚀电化学研究

姜涛

  本文用动电位扫描法和恒电位极化法研究了A3碳钢在NaNO_2+NaCl溶液中孔蚀时破裂电位E_b和保护电位E_p的统计分布,pH值、表面粗糙度、Cl~-浓度、含硫阴离子等因素对碳钢孔蚀成核和生长的影响,以及碳钢孔蚀电流生长动力学规律;用恒电位下的电流——时间记录法研究了A3碳钢在含Cl~-的磷酸盐+硼酸盐缓冲溶液中孔蚀期间电流波动现象。碳钢孔蚀破裂电位E_b和保护电位E_p均服从正态分布。pH值在11.5-12之间时对碳钢孔蚀影响较大,随pH值增大,碳钢孔蚀成核变难,而孔的生长却受到了促进。pH小于11.5时对碳钢孔蚀影响较小。表面粗糙度对碳钢孔蚀也有影响。表面越粗糙,碳钢孔蚀越易成核,而孔的生长则受到了抑制。碳钢孔蚀成核受Cl~-影响较大,Cl~-的存在促进了孔蚀成核,但对孔蚀生长影响较小。恒电位下碳钢孔蚀以下述动力学规律生长。I-I_p=k(t-t_I)~b在碱性溶液中,CNS~-,SO_3~(2-),SO_4~(2-),S_2O_3~(2-)促进了孔的成核,影响大小顺序为S_2O_3~(2-)>SO_4~(2-)>SO_3~(2-)>CNS~-,而S~(2-)则抑制了孔成核。S~(2-),S_2O_3~(2-),SO_3~(2-)促进了孔生长,影响大小顺序为S~2>S_2O_3~(2-)>SO_3~(2-),而CNS~-,SO_4~(2-)则抑制了孔生长。抑制顺序为SO_4~(2-)>CNS~-。pH值对含硫阴离子的作用有不同影响。pH值降低,硫酸根离子对碳钢孔蚀成核的促进作用和对孔蚀生长的抑制作用得到加强,对亚硫酸根离子和硫氰根离子作用影响不大,而对于硫代硫酸根离子和硫离子影响很大:硫代硫酸根离子在酸性条件下其分解物与在碱性条件下分解物不同,导致E_b值大大变负,促进了硫代硫酸根离子对碳钢孔蚀的作用。硫离子在酸性条件下分解出大量H_2S气体,使得其E_b值正于中性条件下E_b值,孔蚀成核变难。在含Cl~-的磷酸盐+硼酸盐缓冲溶液中,碳钢孔蚀期间有电流波动现象出现,在E_b电位以上发生,反映稳态孔蚀信息。波峰形状清晰,快升慢降,快升意味着碳钢表面孔蚀敏感点突然破裂,慢降则意味着慢速再钝化。由慢降部分可计算再钝化速率。再钝化速率以一级或二级指数形式下降。恒电位下波峰频率随时间北京化工大学硕士论文而减小,直到为零。这说明随时间延长,碳钢表面的孔蚀活性点逐渐减小,每一活性点的敏感性也逐渐降低。本实验缓冲液中孔蚀电流波动峰其峰值服从正态分布。电位升高使底电流增大,电流波动峰峰值增大,而对峰频的影响规律不明显。缝隙腐蚀期间也有电流波动现象出现,与孔蚀电流波动峰相比,其出现电位较负,峰值较大,峰频较小。波峰形状清晰,亦为快升慢降,峰值服从正态分布。电流波动峰代表的缝隙腐蚀其再钝化速率以一级或二级指数形式下降。关键词:A3碳钢孔蚀统计分布含硫离子电流波动……   
[关键词]:A3碳钢;孔蚀;统计分布;含硫离子;电流波动
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:北京化工大学2000年