鋅及碳鋼鍍鋅層在模擬大氣環(huán)境中失效過(guò)程的電化學(xué)研究.pdf

1、本文采用模擬金屬大氣腐蝕的“薄液膜”研究裝置，應(yīng)用電化學(xué)阻抗譜、陰極極化曲線等電化學(xué)技術(shù)，并結(jié)合SEM-EDS等材料結(jié)構(gòu)測(cè)試手段，對(duì)常見(jiàn)的典型金屬材料鋅及其合金、Q235鋼及鍍鋅鋼的大氣腐蝕行為進(jìn)行了室內(nèi)模擬加速腐蝕實(shí)驗(yàn)考察其電化學(xué)行為。鋅合金中基體相與共晶相之間的微電偶作用，導(dǎo)致鋅合金的腐蝕較純鋅快。鋅合金在薄液膜下的腐蝕明顯快于本體溶液中。純鋅在本體溶液中腐蝕速率大于400μm和300μm薄液膜下的，并在198μm薄液膜下表現(xiàn)出最大

2、的腐蝕速率。電化學(xué)阻抗譜中，高頻和中頻區(qū)分別出現(xiàn)一個(gè)容抗弧，在低頻區(qū)出現(xiàn)有限擴(kuò)散行為。而純鋅在低于300μm液膜下，在中低頻區(qū)域還會(huì)出現(xiàn)感抗，可能與Zn(Ⅰ)和Zn(Ⅱ)中間體粒子有關(guān)。薄液膜條件下鋅為局部腐蝕，而在本體條件下則偏向均勻腐蝕。浸泡后試樣表面不同區(qū)域上腐蝕產(chǎn)物的組成種類相同但含量不等。Q235鋼在薄液膜條件下腐蝕速率較本體溶液中大，受氧氣擴(kuò)散過(guò)程控制。含Cl-環(huán)境中，Q235鋼腐蝕產(chǎn)物分成兩層，其中外層為多孔疏松層，而內(nèi)層

3、主要含α-FeOOH、γ-FeOOH組成的銹層，且液膜越薄時(shí)，銹層內(nèi)層越厚。本體溶液中腐蝕產(chǎn)物僅為-層且疏松多孔。在陰極過(guò)程控制和腐蝕產(chǎn)物的共同影響下，202μm薄液膜下出現(xiàn)最大腐蝕速率。碳鋼上銹層保護(hù)性弱，較長(zhǎng)時(shí)間浸泡后，Q235鋼仍有較大腐蝕速率。Q235鋼表面電沉積鋅后，失效過(guò)程主要表現(xiàn)為鋅層的腐蝕。鍍鋅鋼在3.5wt.％NaCl溶液本體中的腐蝕速率明顯低于薄液膜下的腐蝕速率，其腐蝕過(guò)程受陰極過(guò)程控制，陰極極化曲線中出現(xiàn)氧氣還原的