不銹鋼表面電鍍鈀在高溫非氧化性酸中的耐蝕性研究.pdf

1、不銹鋼含有Cr、 Ni等合金元素，使其具有很好的物理和化學(xué)性能，如良好的機(jī)械性能，耐蝕性能等。但是不銹鋼在高溫還原性酸性介質(zhì)中，比如在高溫稀硫酸，不銹鋼的鈍化膜很容易發(fā)生溶解，同時(shí)，由于介質(zhì)中缺乏氧氣，不銹鋼鈍化膜不能再修復(fù)，從而造成不銹鋼嚴(yán)重腐蝕。粘膠纖維的酸浴體系與維綸生產(chǎn)中的醛化液體系均是典型的高溫還原性酸性體系，不銹鋼在以上兩種介質(zhì)的腐蝕非常嚴(yán)重，針對(duì)這一問(wèn)題，實(shí)際生產(chǎn)中也提出了很多解決方案，但效果均不理想。對(duì)不銹鋼進(jìn)行表面改性

2、可以顯著提高其在高溫酸性條件下的耐蝕性。鈀作為一種惰性金屬，在高溫酸性條件下具有良好的穩(wěn)定性，因此可以將鈀作為陰極性材料對(duì)不銹鋼進(jìn)行表面改性來(lái)提高不銹鋼的表面電位，從而提高不銹鋼的耐蝕性能。
　　 本文對(duì)316L不銹鋼表面電鍍鈀處理，研究其在粘膠纖維生產(chǎn)中的酸浴體系與維綸生產(chǎn)中的醛化液體系中的耐蝕行為。采用浸泡實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)鍍鈀樣與不銹鋼樣在粘膠體系與10 wt.％H2SO4中的耐蝕性進(jìn)行了研究與評(píng)價(jià)，運(yùn)用電化學(xué)方法（極化曲線和交

3、流阻抗）對(duì)不銹鋼與鍍鈀樣的鈍化機(jī)理與耐蝕性進(jìn)行了分析。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在10 wt.％H2SO4+250 g/L Na2SO4+16 g/L ZnSO4與10wt.％H2SO4體系中，由于 SO42-的存在，對(duì)于不銹鋼起到了一定的緩蝕作用，不銹鋼的腐蝕速率均隨著氯離子濃度(100-500 ppm)的增加表現(xiàn)出了下降的規(guī)律，結(jié)合掃描電鏡(SEM)及X光電子能譜(XPS)的分析發(fā)現(xiàn)，不銹鋼的腐蝕形態(tài)有了明顯的變化，由均勻腐蝕逐漸變?yōu)榫植靠孜g的

4、特征，而當(dāng)Cl-濃度(1000-5000 ppm)變化時(shí)，孔蝕的特征更為明顯，不銹鋼的表面成分中Fe2O3與Cr2O3成分隨著氯離子的增加而明顯增多，鈍化成分明顯增加。結(jié)果表明，不銹鋼表面進(jìn)行鍍鈀處理后，其在粘膠體系中的腐蝕速率下降了三個(gè)數(shù)量級(jí)，耐蝕性能有了明顯地提升。同進(jìn)研究了兩種體系中加入不同濃度氯離子后對(duì)鍍鈀樣與不銹鋼樣耐蝕性的影響，結(jié)果表明，在較高濃度的Cl-（2000 ppm以下）中，鍍鈀樣的腐蝕速率相比于不銹鋼降低了至少三個(gè)

5、數(shù)量級(jí)，氯離子的加入對(duì)鍍鈀的耐蝕性能沒(méi)有很大的影響，同時(shí)通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，在有大量SO42-(250g/L)存在的條件下，鍍鈀樣在相對(duì)較高的氯離子(2000 ppm)條件下仍然具有較好的耐蝕性，而在10 wt.％ H2SO4體系中，鍍鈀樣在氯離子濃度為1000 ppm條件下即已發(fā)生破壞，說(shuō)明大量SO42-的存在有利于提高鈀的耐氯離子的能力。
　　 采用浸泡實(shí)驗(yàn)與電化學(xué)測(cè)試方法研究了316L不銹鋼樣與鍍鈀試樣在維綸醛化液與225 g/

6、L H2SO4+65 g/L Na2SO4體系中的腐蝕規(guī)律，并進(jìn)一步探討了不同濃度的氯離子對(duì)不銹鋼與鍍鈀樣的腐蝕的影響。研究發(fā)現(xiàn)，鍍鈀樣在上述兩種體系中的腐蝕電位均提高了600mV以上，阻抗值相比于不銹鋼有明顯的提高，腐蝕速率下降了四個(gè)數(shù)量級(jí)，氯離子會(huì)加速不銹鋼的腐蝕行為，并且會(huì)與甲醛產(chǎn)生負(fù)協(xié)同作用加速不銹鋼的腐蝕，鍍鈀樣在含一定濃度氯離子(100-500 ppm)的條件下，腐蝕速率下降了五個(gè)數(shù)量級(jí)，耐蝕性能有了明顯提升。