阴极保护作用下模拟剥离涂层底部Q345钢的腐蚀行为
文献类型：学位论文
| 作者 | 吴志斌 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2012 |
| 授予单位 | 中国科学院金属研究所 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 孙超 ; 李京 |
| 关键词 | 阴极保护 缝隙腐蚀 电位 电流 扰动 cathodic protection crevice corrosion potential current agitation |
| 学位专业 | 材料加工工程 |
| 中文摘要 | "阴极保护和有机涂层组成的联合防护系统已被广泛应用于解决自然环境中金属构件腐蚀问题。然而，涂层内不可避免地存在针孔和裂纹等形式的漏点，在阴极保护下，这些漏点处的涂层易发生阴极剥离形成缝隙。已有研究表明缝内金属表面可遭受均匀腐蚀、点蚀、应力腐蚀开裂和微生物腐蚀破坏，造成结构件断裂，引发安全事故。因此，研究阴极保护能否有效抑制缝内金属腐蚀具有重要的实际意义。目前，对阴极保护作用下低电导率环境中缝内金属腐蚀行为的认识尚未统一；对缝内电流分布的研究较少；缝内电位变化机制不明确；关于阴极保护有效性的已有认识集中在静态环境中，而对动态环境中的研究很少。 在此背景下，本文采用分段钢电极技术，测量了阴极保护下模拟剥离涂层底部Q345钢表面电位和电流的连续变化以及实验结束时缝内溶液的平均pH和电导率，同时借助动电位扫描技术，研究了静态低电导率环境中，阴极保护下模拟剥离涂层底部Q345钢的腐蚀行为，静态环境中缝内电流分布和缝内电位随时间变化机制，动态环境中阴极保护抑制缝内金属腐蚀有效性，得到了如下结论： 1、静态低电导率环境（电导率 0.07 ms/cm）中，阴极保护电流进入缝内范围有限，这和理论计算结果一致。缝内一直存在电偶电流和局部腐蚀电池，这表明阴极保护不能有效抑制缝内钢片腐蚀。此外，阴极极化过程中，缝底钢表面测得的阴极电流为局部腐蚀电池诱发的电偶电流，并非已有工作所认为的阴极保护电流。 2、在静态溶液中，溶液电导率、阴极保护电位、以及溶液氧浓度对阴极极化过程中缝内电流分布有明显影响。溶液电导率越高，阴极保护电位越负，溶液氧浓度越浓，钢片表面阴极电流越大。然而，上述因素对稳态时的电流密度分布影响较小。 3、阴极保护下，高电导率环境中模拟剥离涂层底部钢电位随极化时间不断负移的机制为电荷传递极化，溶液欧姆电阻极化和化学极化共同作用。低电导率环境中，缝内电位变化机制和钢片所处的位置以及极化时间有关。缝口附近钢片为电荷传递极化，溶液欧姆电阻极化和化学极化共同作用；缝深处钢片起始时受化学极化和钢表面状态共同影响，随着极化时间的延长，也会发生电荷传递极化和溶液欧姆电阻极化；缝底部的钢片电位变化主要为化学极化和钢表面状态变化所致。 4、扰动作用能够迫使本体溶液中的氧进入缝内，降低缝内Q345钢的阴极极化程度。这导致相比静态高电导率环境，动态环境中需要更高水平的阴极保护，才能有效抑制缝内钢片腐蚀。在低电导率环境中，扰动作用还能够在缝内诱发明显的氧浓差腐蚀电池，加剧缝底部Q345钢的腐蚀，此时，很难通过阴极保护抑制缝隙腐蚀。另外，缝隙宽度和漏点尺寸对扰动改变缝内极化水平的影响明显。" |
| 公开日期 | 2013-04-12 |
| 源URL | [http://210.72.142.130/handle/321006/64538]  |
| 专题 | 金属研究所_中国科学院金属研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 吴志斌. 阴极保护作用下模拟剥离涂层底部Q345钢的腐蚀行为[D]. 北京. 中国科学院金属研究所. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：金属研究所
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