静水压力对超纯Al/超纯Fe电偶中超纯Al腐蚀行为的影响

采用动电位极化和电化学噪声方法在3.5%NaCl中研究了静水压力对超纯Al/超纯Fe电偶中超纯Al腐蚀行为的影响。利用离散小波变换去除噪声信号的直流漂移,然后进行散粒噪声和随机分析;利用HilbertHuang变换对噪声信号做时频分析;用SEM观察腐蚀试样的表面形貌;用有限元方法模拟压力分布。结果表明,不同静水压力下超纯Al在3.5%NaCl溶液中皆自钝化,与超纯Fe偶合后发生点蚀。随静水压力的升高,超纯Al/超纯Fe的电偶电位逐渐降低,电偶电流逐渐增大。静水压力越高,经电偶腐蚀后超纯Al表面形成的点蚀坑尺寸越小且分布更加均匀。静水压力的提高加速了电偶腐蚀中超纯Al的点蚀孕育速率,但抑制了点蚀生长概率,降低了局部腐蚀倾向。静水压力为常压时,点蚀可沿水平、竖直方向扩展;在静水压力存在的条件下,点蚀更易于沿水平方向扩展。     

304不锈钢点蚀行为的电化学噪声研究

本文利用电化学噪声技术检测了304不锈钢在6．0％（质量分数）FeCl3溶液中的点蚀行为。通过电化学噪声的时、频域分析和电化学噪声信号的统计分析以及相应的腐蚀形貌,研究了蚀点的生长过程。结果表明,浸泡初期噪声电阻Rn在较高水平波动,试样处于钝化状态;浸泡4～14h为点蚀诱导期,Rn开始降低,峭度和不对称度增大,出现明显的噪声峰,试样表面业稳态点蚀形核,生成的亚稳态点再钝化,通过扫描电镜观察未发现蚀点;浸泡14～32h为亚稳态点蚀向稳态点蚀过渡期;浸泡22h后,观察到电位噪声突然下降后不再恢复,功率密度（PSD）图低频区出现白噪声水平,亚稳态蚀点发展成为稳态的蚀点,通过扫描电镜观察到小而浅的蚀点;浸泡32～48h后材料处于稳定的点蚀阶段,通过扫描电镜观察到口径较大且较深的蚀点。     

尺寸效应对微电极腐蚀行为的影响

采用动电位极化、交流阻抗(EIS)和电化学噪声(ECN)等电化学方法研究了304不锈钢微电极的腐蚀行为。实验结果表明：极限扩散电流密度与电极尺寸之间具有非线性关系,随着电极面积的减小,极限扩散电流密度增大,溶液阻抗减小,双电层电容增大,自腐蚀电位负移,腐蚀电流密度增大。电化学噪声谱表明,随着电极面积减小,亚稳态点蚀噪声峰的频度降低,亚稳态点蚀的发生存在一个临界尺寸。     

铝基水滑石涂层腐蚀行为的电化学噪声特征

采用电化学噪声技术监测了铝基水滑石涂层在3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为。通过电化学噪声的时域谱分析、时域统计参数分析、频域分析以及形貌特征分析,对电极的腐蚀过程进行了研究。结果表明,涂层的点蚀发展过程可以分为4个阶段:钝态期,噪声波动较小,各参数比较平稳;亚稳态点蚀核形成期,噪声出现波动,σV、σI、W、k、fc增大,Rn减小;稳态点蚀发展期,电位噪声出现快速下降缓慢上升的典型特征,各参数趋于极值,Li(局部化噪声指数)接近于1;点蚀发展后期,噪声波动减弱,各参数值也趋于减弱。     

电化学噪声和电化学阻抗谱监测1Cr18Ni9Ti不锈钢的初期点蚀行为

采用电化学噪声和电化学阻抗谱技术,研究1Cr18Ni9Ti不锈钢在3.5%NaCl溶液中的早期腐蚀行为。研究表明,浸泡初期(0h～48h),电化学噪声电位、电流在测量时间范围内漂移较小,电位谱功率(PSDV)曲线的斜率几乎不变;电化学阻抗谱在低频下出现感抗特征,表明研究电极表面发生钝化膜破裂与修复的交替过程,即出现了亚稳态蚀点。浸泡中期(48h～60h),电化学噪声出现尖峰波动,谱功率曲线的斜率产生突变,电化学阻抗谱的低频感抗特征消失,表明研究电极表面的亚稳态蚀点转化为稳定蚀点。扫描电镜表面形貌分析表明,浸泡60h后研究电极表面出现明显蚀点。     

16Mn钢局部腐蚀中的电化学噪声特征

通过测量16Mn钢在0.1mol/LCI^- 0.5mol/L HCO3^-溶液中的电化学噪声，发现在点蚀诱导期，亚稳态蚀点的形核速率λ不到0.002s^-1，噪声电流峰平均宽约3～5s，而噪声电位峰却平均宽达200s；在点蚀从亚稳态转变为稳态过程中，λ急剧增加，且电流噪声峰宽度也开始增加，但电位峰宽度却开始减小，随着局部腐蚀进入稳定发展期，噪声中出现了大尺度的波动，且噪声电位峰与电流峰宽度基本相等，但λ却有所下降，宏观点蚀的出现导致噪声电阻Rn迅速下降，并在腐蚀进入稳定发展期后逐渐趋于稳定。     

静水压力对Fe-20Cr合金点蚀行为的影响

基于统计学方法和随机理论,利用动电位极化曲线和恒电位测试技术研究静水压力对Fe-20Cr合金点蚀行为的影响。随着静水压力的增加, Fe-20Cr合金的击破电位降低,维钝电流密度减小,耐蚀性能变差。静水压力对Fe-20Cr合金点蚀产生和点蚀生长的研究表明：高的静水压力下,亚稳态点蚀发生的频率加快且向稳态点蚀发展的倾向增大,从而导致点蚀的产生速度加快,点蚀的孕育期缩短,但点蚀的产生机制并没有发生改变;静水压力的增加增大了点蚀的生长概率,高压下产生的点蚀更容易成长为大的腐蚀坑。     

电化学噪声技术研究X80钢的点蚀过程

采用电化学噪声(Electrochemical Noise,EN)方法研究了X80管线钢在NaHCO3+NaCl溶液中亚稳态与稳态点蚀特征。结果表明:在含Cl-溶液中,当试样处于点蚀亚稳态,电位与电流噪声具有典型的快速下降或上升,缓慢恢复的暂态峰(Transient)特征,噪声电流峰平均宽约5~10s,而噪声电位峰宽为100s。随着腐蚀时间的延长,亚稳态点蚀噪声峰数量增多,亚稳态点蚀程度加剧;当点蚀由亚稳态发展到稳态初期,电流噪声峰恢复时间变长,与电位噪声峰寿命趋于一致;而随着稳态点蚀的发展,电位与电流峰出现的频率显著增加,电位与电流峰具有很好的相位同步性。     

镍钛合金在磷酸盐缓冲溶液中的亚稳态点蚀行为

研究了近等原子比的镍钛合金在磷酸盐缓冲溶液(PBS)中亚稳态点蚀的电化学行为特征。极化试验表明,镍钛合金在磷酸盐缓冲液中具有良好的钝化性和耐蚀性;恒、动电位极化时,亚稳孔的形核数目和峰值电流均随着电位的升高而增加;随着温度的升高,镍钛合金的自腐蚀电位Ecorr、亚稳态点蚀电位Em、稳态点蚀电位Eb均线性降低,形成亚稳孔的数目也呈现减少的趋势。阻抗测试表明,当外加恒电位不超过镍钛合金点蚀电位时,镍钛合金的电化学阻抗谱为一容抗弧;当电位超过合金的点蚀电位时,出现Warburg阻抗,电极过程由电化学控制转变为扩散控制;腐蚀前后钝化膜阻抗变化明显。SEM表面形貌可以看到镍钛合金表面沿着磨痕沟槽产生的小孔。     

本征态聚苯胺对碳钢在3.5% NaCl溶液中的腐蚀行为影响

通过化学方法合成本征态聚苯胺,采用动电位极化曲线、电化学噪声(EN)和扫描电化学显微镜(SECM)等方法研究了它对碳钢在3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的影响.结果表明:涂覆本征态聚苯胺后使碳钢的阳极塔菲尔斜率明显增大,抑制了碳钢的阳极过程;随着浸泡时间的延长,本征态聚苯胺涂层的开路电位明显高于碳钢的值,并呈不断升高的趋势,涂层的保护性逐渐增强.电化学噪声随机分析的结果显示聚苯胺涂层的腐蚀孕育速度以及腐蚀发生的概率都要低于碳钢试样.     

用电化学噪声研究16Mn钢的亚稳态孔蚀特征

采用电化学噪声（Electrochemical Noise, ECN）和 极化曲线方法研究了16Mn钢在Na2CO3+NaHCO3溶液中的亚稳态与稳态点蚀特征.测量 加入Cl-前后,由亚稳态点蚀形核引起的ECN谱特征.发现电位与电流噪声具有典型的快速 增加缓慢恢复的暂态峰（Transient）特征,且随Cl-的增加,亚稳态蚀点溶解电流与寿命 显著增加.丝束电极（Wire Beam Electrode, WBE）的研究表明,钝化电极表面电流与电位 分布随Cl-加入向不均匀发展,同时Cl-对钝化膜的侵蚀也使碳钢钝化区宽度显著减小.      

非晶合金Zr55Al10Cu30Ni5在3.5%NaCl溶液中的电化学行为

利用电化学极化曲线方法和电化学阻抗（EIS）技术研究了非晶合金Zr55Al10Cu30Ni5在3.5%NaCl溶液中的电化学行为。极化曲线测试结果表明，非晶合金Zr55Al10Cu30Ni5在3.5%NaCl溶液中具有很好的耐蚀性能，阳极过程表现出钝化特征，当极化电位很高时，非晶合金出现了点腐蚀。电化学交流阻抗测试表明，在阴极极化，开路电位和钝化电位下，非晶合金的Nyquist图由单容抗构成，具有很高的电荷转移电阻，表现出优良的耐蚀性，在点蚀电位附近和点蚀电位区EIS分别有两个时间常数和三个时间常数，非晶合金在3.5%NaCl溶液中浸泡12h后，耐蚀性能有所下降。     

304不锈钢点蚀的电化学噪声特征

使用电化学噪声技术,通过长期连续实时监测,对304不锈钢在0.5mol/L FeCl₃溶液中发生局部腐蚀的点蚀发展过程和腐蚀机理进行研究。综合谱图分析、时域统计分析、小波分析等诸多方法进行分析和论证。结果表明：电化学噪声的谱图可以明显地分为4个阶段,分别对应于点蚀发展过程中的钝态期、亚稳态点蚀期、稳态点蚀期及稳态点蚀后期。在时域分析时,先用3阶多项式拟合移除漂移,电流噪声标准偏差Si在亚稳蚀和稳态点蚀阶段发生明显的升高,噪声电阻(R_n)、点蚀指标(PI)在对应时间点表现出相应的降低或升高。小波分析表明,随着反应的进行,能量积累开始逐步增大;亚稳态点蚀期能量开始向d4~d6处累积,当进一步发展为稳态点蚀时d5~d8出现极大值。     

阴极面积对3.5%NaCl溶液中304不锈钢稳态点蚀生长速率的影响

采用浸泡实验、动电位极化、电化学阻抗谱和三维视频显微技术研究了阴极面积对3.5%(质量分数)NaCl溶液中304不锈钢稳态点蚀生长速率的影响,模拟了稳态点蚀的生长方式。结果表明,当NaCl溶液中的外加阴极存在时,由于外加阴极的耗氧反应,阳极电位升高,导致金属溶解速率加快。在阴阳极面积比小于64时,阳极溶解速率随着外加阴极面积的增加而增加;在阴阳极面积比达到并超过64时,阳极腐蚀速率增量趋于平缓,约为无外加阴极时的2.2倍。外加阴极存在时,FeCl3溶液中的析氢反应速率也得到提升。当304不锈钢在3.5%NaCl溶液中自然产生点蚀时,蚀孔外阴极可提高蚀孔底部金属的溶解速率。     

基于Hilbert-Huang变换的电化学噪声解析及其应用

借助Hilbert-Huang变换 (HHT) 研究了Q345B碳钢在模拟混凝土孔隙液中的电化学噪声信号的时频谱,发现相比离散小波变换 (discretewavelet transform,DWT),HHT在噪声信号识别过程中具有更高的时频分辨率和稳定性,能够从本质上提高对电化学噪声中耦合的亚稳态点蚀信号的解析精度。针对Q345B碳钢处于钝化态、亚稳态点蚀萌发和稳态点蚀生长等不同阶段的噪声特点,提出了一套基于HHT边界谱的腐蚀状态量化指数与腐蚀特征识别方法。借助于在线电化学噪声监测装置,HHT算法将可用于诊断工业环境的腐蚀形态和腐蚀发展趋势。     

不同热处理态2024铝合金的腐蚀行为

分别在3.5%NaCl溶液、3.5%NaCl＋1.0%H2O2溶液和pH=12的3.5%NaCl溶液中进行动电位极化实验,研究2024 Al-Cu-Mg合金在不同热处理状态下的腐蚀行为。极化曲线表明,随着合金时效时间的延长,合金的腐蚀电位向负方向移动;向NaCl溶液中添加H2O2会使腐蚀电位正移;在pH=12的3.5%NaCl溶液中的极化曲线表现出明显的钝化现象。腐蚀试样表面表现为常见的腐蚀特征,但也有扩大的点蚀、晶间腐蚀现象出现。循环动电位极化曲线显示有宽的循环极化滞后环,不同的腐蚀模式表明合金的点蚀生长对合金的热处理状态敏感。通过显微组织分析,探讨了不同热处理状态下合金在不同NaCl溶液中的腐蚀机理。     

电弧喷涂Al-Zn-Si-RE合金涂层在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀行为(英文)

采用电弧喷涂方法在低碳钢表面获得高铝含量的Al-Zn-Si-RE涂层。通过测量Al-Zn-Si-RE涂层在3.5%NaCl溶液中的动电位极化曲线,腐蚀电位-时间曲线和电化学阻抗谱,系统地研究涂层的电化学腐蚀行为。通过将测量电化学阻抗谱拟合成等效电路图,研究涂层在3.5%NaCl溶液中浸泡不同时间的阻抗行为。结果表明:Al-Zn-Si-RE涂层与Zn-15Al涂层具有相似的极化行为,阳极极化曲线均无钝化特征,仅呈现出活性溶解,但其腐蚀性能优于Zn-15Al涂层。Al-Zn-Si-RE涂层可以给钢基体提供有效的牺牲阳极保护作用,且牺牲阳极保护作用在涂层腐蚀过程中占主导地位。此外,腐蚀电位-时间曲线和电化学阻抗谱结果表明:在浸泡过程中存在点蚀-溶解-再沉积、活化溶解、阴极保护、腐蚀产物引起的物理屏蔽和涂层失效五个腐蚀阶段。     

C和Si含量对车轮钢腐蚀行为的影响

利用3.5%(质量分数)NaCl溶液室温周期浸泡试验及电化学试验研究了不同C、Si含量车轮钢的腐蚀行为。用失重法测量了试样的腐蚀速率;观察了不同腐蚀时间后试样的表面形貌及截面形貌;利用光学表面形貌仪观测了不同腐蚀时间后试样表面粗糙度和腐蚀坑尺寸。结果表明:随C含量的增加及Si含量的降低,车轮钢稳态腐蚀速率增大;Si含量的提高使车轮钢自腐蚀电位升高以及表面电荷转移电阻增大,从而提高了其耐蚀性;在试验周期范围内,不同试样在腐蚀3d后表面均出现点蚀,并随腐蚀时间的延长,点蚀坑尺寸和表面粗糙度增大。点蚀坑的出现会破坏车轮钢表面的完整性,在腐蚀坑底部造成应力集中,危害车轮的安全运行。     

稀土Ce对316L不锈钢耐腐蚀性能的影响

采用失重分析,扫描电镜(SEM),能谱分析(EDS),电化学阻抗谱(EIS)和动电位极化实验(DP)等方法研究稀土元素Ce对316L不锈钢在3.5%(质量分数) NaCl腐蚀环境中耐腐蚀性能的影响。结果表明,添加适量的稀土元素Ce可有效减小316L不锈钢在3.5%NaCl溶液中的重量损失,降低其腐蚀速率,减小腐蚀表面点蚀坑的尺寸与数量,提高316L不锈钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电位,降低其腐蚀电流密度,增大容抗弧半径,提高耐蚀性能。因此,本文确定提高316L不锈钢在3.5%NaCl溶液中耐腐蚀性能的最佳稀土元素Ce含量为0.015%(质量分数),并进一步揭示了Ce改善316L不锈钢耐腐蚀性能的主要原因:Ce可有效降低有害元素S在晶界处偏聚,净化晶界;改善夹杂物的形貌,减小夹杂物的尺寸。     

HCO3–对超级13Cr马氏体不锈钢钝化行为及点蚀行为的影响

目的研究在0.1 mol/L NaCl硼酸缓冲溶液中,研究HCO_3~–对超级13Cr马氏体不锈钢的钝化及点蚀行为的影响。方法采用动电位极化、恒电位极化、Mott-Schottky曲线、电化学阻抗谱等电化学测试手段,并结合3D超景深显微镜进行点蚀形貌观察,研究超级13Cr马氏体不锈钢的电化学腐蚀行为。结果随着HCO_3~–浓度的增加,超级13Cr的钝化区间变宽,点蚀电位向正向移动,稳态点蚀发生的敏感性降低。HCO_3~–减少了超级13Cr亚稳态点蚀数量,降低了亚稳态点蚀电流密度峰值的平均值。随着HCO_3~–浓度的增大,超级13Cr钝化膜电阻Rf升高,电荷转移电阻Rct升高,钝化膜电容Cf逐渐减小。HCO_3~–使得超级13Cr钝化膜半导体特性由n型转变为n+p型双极性,且随着溶液中HCO_3~–浓度的增大,钝化膜中的施主密度ND和受主密度NA减小。结论 HCO_3~–的加入使得超级13Cr不锈钢钝化膜厚度增大,钝化膜内点缺陷密度降低,对基体的保护作用增强,抑制了超级13Cr的亚稳态和稳态点蚀发生。