核电厂的电偶腐蚀

通过对国内某核电站设备发生的电偶腐蚀失效案例,分析引起电偶腐蚀发生的原因,以及采取的有效措施,最后对核电站电偶腐蚀提出腐蚀控制方法。     

核电站电偶腐蚀研究

本文选择核电站海水设备的典型材料,通过测量不同材料相互偶合后的腐蚀速率,分析在静止、流动海水中,电偶腐蚀对材料腐蚀速率的影响,最后提出核电站电偶腐蚀防治的建议.     

海水中钢的电偶腐蚀研究

获取了不同电位差的钢偶对在海水吧不同面积比偶合的腐蚀结果,讲座了海水中钢偶对的电偶腐蚀行为;对文献中推导的海水中钢偶对的腐蚀速度公式进行了检验和简化,海水中钢偶对阳极的腐蚀速度随阴、阳极自腐蚀电极差和阴／阳极面积比的增大而增大,阳极的腐蚀速度与阴／阳极面积比的关系是非线性的,且阳极的腐蚀速度随阴／阳极面积比的增大有一个极限值,阴极的腐蚀速度随阴／阳极面积比减小和阴／阳极电位差增大而减小,简化的海水中钢偶对的腐蚀速度公式与试验结果符合较好。     

Ti-15-3钛合金电偶腐蚀与防护研究

通过电偶电流和大气曝晒试验,研究了Ti-15-3合金同其它材料之间的电偶腐蚀行为及防护方法,结果表明,铝、钢与Ti-15-3相接触时,电偶腐蚀较严重,需加以防护;不锈钢、碳纤维材料与Ti-15-3相接触时,电偶腐蚀较轻微,可以不加防护。材料表面涂覆有机涂层可以有效地降低铝—钛、钢—钛之间的电偶腐蚀速度。     

夹层体的电偶腐蚀

对夹层体在腐蚀条件下的电偶腐蚀行为进行了研究。根据复变函数理论求出了夹层结构表面腐蚀电流和电位的分布的表达式。利用SMRE技术测定了带裂纹的夹层体表面的电位分布,讨论了夹层体表面腐蚀电位的不均匀分布现象,分析了夹层体电偶腐蚀和缝隙腐蚀之间的互作用。     

自身电偶腐蚀

1　起因于钝化金属的局部失钝当两种不同的金属相互电接触并且周围有导电介质存在而构成电流回路时就会发生电偶腐蚀 ,也称伽伐尼腐蚀。这种导电介质常常是液体 ,例如水溶液。两种金属构成电偶 ,由电偶中电位较正的金属提供极化电流 ,把电位较负的金属极化到较正的电位 ,使其腐蚀速度变大。这一过程跟发生在普通电池中的过程在本质上完全一样 ,只不过在电池中电流被迫通过外部负载 ,于是得到有用功。通常 ,电偶腐蚀几乎总是与两种不同的金属或合金相联系 ,例如碳钢和黄铜。然而 ,也有在同一金属或合金上建立起电偶电池的 ,即所谓的“自身电…     

碳纤维复合材料与铝合金电偶腐蚀行为研究

采用全浸腐蚀、腐蚀失重测量、电偶电位和电偶腐蚀电流等试验研究方法．将T300／5222、T300／5405和T300／QY8911三种碳纤维复合材料与LY12CZ、71304和2D70三种铝合金相互偶接，研究由于电偶腐蚀的存在，对铝合金及复合材料腐蚀行为的影响，用SEM方法观察其腐蚀形貌．结果表明，碳纤维复合材料与铝合金的电偶腐蚀作用，促进了铝合金表面点蚀的形成与扩展，电偶作用使铝合金腐蚀的溶解速率明显加快，而与铝合金偶接的复合材料表面形貌基本无变化，复合材料与铝合金之间电偶腐蚀电流较大，二者之间电偶腐蚀十分严重．     

镁合金大气电偶腐蚀初期规律

研究了AZ91D、AM50、AM60铸造镁合金与A3钢、316L不锈钢、H62黄铜、LY12铝合金组成的电偶对分别在青岛和武汉现场暴晒3个月和6个月后的大气电偶腐蚀行为及规律.结果显示, 镁合金始终是电偶对的阳极; 当其与其它4种材料偶接时, 其腐蚀速率增加.镁合金与A3钢偶合后, 其大气电偶腐蚀效应最大, 而与LY12铝合金组成的电偶对的大气电偶腐蚀效应最小.不同镁合金的大气电偶腐蚀效应存在如下关系: γAZ91D>γAM50>γAM60.暴晒3个月后, 青岛的大气电偶腐蚀效应明显高于武汉的大气电偶腐蚀效应.随着暴晒时间的延长, 青岛和武汉的大气电偶腐蚀效应分别呈降低和升高的趋势.     

淹水土壤中碳钢—黄铜电偶腐蚀的研究

1 前言 不同金属在相同土壤条件下的电极电位不同。一旦异种金属发生接触,并通过土壤形成回路,构成电偶电池,电位较负的金属成为阳极,腐蚀速度加快;而电位较正的金属成为阴极,受到保护。电偶腐蚀是埋地金属腐蚀中常见的一种腐蚀形式。牺牲阳极型阴极保护正是运用了电偶腐蚀的特点来达到保护目的的。另外,在土壤腐蚀性研究中,还可以利用电偶电池对阳极的加速腐蚀作用,来快速评判土壤的腐蚀性。不过,目前涉及到土壤中的电偶腐蚀的研究并不多,电偶腐蚀在土壤中表现出的一些特点还有待于进一步了解和探讨。本工作初步研究了碳钢     

Ti—15—3钛合金电偶腐蚀与防护研究

通过电偶电流和大气曝晒试验，研究了Ｔｉ－１５－３合金同其它材料之间的电偶腐蚀主防护方法，结果表明，铝，钢与Ｔｉ－１５－３相接触时，电偶腐蚀较严重需加以防护；不锈钢，碳纤维材料与Ｔｉ－１５－３相接触时，电偶腐蚀较轻微，可以不加防护。材料表面涂覆有机涂层可以有效地降低铝－然，钢－钛之间的电偶腐蚀速度。     

镁合金在大气环境中电偶腐蚀行为及规律的研究

在北京大气环境下，研究AM60镁合金和不同金属材料（碳钢、不锈钢、黄铜和铝合金）偶接的电偶腐蚀行为规律。研究表明，镁合金作为阳极发生不同程度的电偶腐蚀，通过1a的北京大气环境下的暴露试验后，AM60镁合金的电偶腐蚀效应由强到弱的顺序为：碳钢、黄铜、不锈钢和铝合金，其中镁合金与LY12铝合金偶接的电偶腐蚀效应最小。通过与其它地区室外暴晒的镁合金电偶腐蚀效应的对比，表明环境因素影响着镁合金的电偶腐蚀效应。同时阴极材料、试验时间、试样尺寸（偶接面积）和试验环境都会对镁合金电偶腐蚀效应产生影响。经1a曝晒的AM60镁合金形成了具有保护性的腐蚀产物层阻碍了腐蚀发展。北京地区高自然降尘量导致金属表面湿润时间加大，从而加速了AM60镁合金的电偶腐蚀。采用XRD方法分析表面的腐蚀产物，用金相显微镜和扫描电镜（SEM）观察试样腐蚀后的表面形貌特征和腐蚀产物的结构，并用与之相连的能谱仪分析腐蚀产物中的元素组成。     

镁合金在大气环境中电偶腐蚀行为及规律的研究

研究了北京大气环境下，AM50镁合金作为阳极发生不同程度的电偶腐蚀行为规律。结果表明其中镁合金与LY12铝合金偶接的电偶腐蚀效应最小。通过与其他地区室外暴晒的镁合金电偶腐蚀效应对比，表明环境因素，尤其是试验开始初期阶段的大气环境状况对于镁合金初期电偶腐蚀行为有着重要的影响。同时阴极材料、试验时间、试样尺寸（偶接面积）和试验环境都会对镁合金电偶腐蚀效应产生影响。采用XRD分析表面的腐蚀产物，用金相显微镜和扫描电镜（SEM）观察试样腐蚀后的表面形貌特征和腐蚀产物的结构，并用与之相连的能谱仪分析腐蚀产物中的元素组成。     

有机缓蚀剂对电偶腐蚀的缓蚀效果

通过表面形貌观察和电化学分析研究了有机混合缓蚀剂苯并三氮唑(BTA)和苯甲酸钠在去离子水中对金属钆、La(FeSi)13合金电偶腐蚀的缓蚀效果。结果表明:在添加0.05mol/L BTA与0.05mol/L苯甲酸钠的去离子水中,当La(FeSi)13合金、金属钆与304不锈钢形成电偶对时,其耐蚀性比在去离子水中有大幅提升,La(FeSi)13/钆、304不锈钢/钆、304不锈钢/La(FeSi)13三种电偶对的缓蚀率分别达到了90.5%、93.5%和96.5%;苯并三氮唑和苯甲酸钠能够有效抑制以上金属间的电偶腐蚀。     

铝底盖与马口铁电偶腐蚀行为研究

本文通过稳态极化曲线和电偶电流、电偶电位的测定,评价了在酸性饮料中铝底盖与马口铁电偶腐蚀倾向,结果表明:密封除氧酸性饮料液中Sn-Al电偶电位差远小于200mV,Sn为阳极,Al为阴极,属于弱电偶腐蚀行为,加之铝为阴极,且在这一体系中呈现钝化状态.因此,在酸性饮料罐状态下,腐蚀电化学行为仍以马口铁腐蚀过程为主,可以忽略铝底和罐体马口铁发生严重局部电偶腐蚀的可能性.     

等效电路模型在电偶腐蚀中的应用研究

介绍了一维电偶腐蚀体系的等效电路模型和其理论推导.指出金属在腐蚀介质中的极化电阻数据的正确测量和数据选用直接影响到用等效电路模型模拟的可靠性.介绍了分段线性拟合的方法;对实际电位分布的相关性分析得出分段线性拟合法比平均极化阻率法相关程度更高.通过实验验证了这种模型在由溶解氧为控制过程的体系和活性腐蚀体系中的适用性,并且得到了良好的效果.     

微小电偶腐蚀电流的准确测定

为了更多地获得电偶腐蚀的信息并揭示其本质规律，提出了电偶腐蚀试验实时监测模型。通过选用不同设备对试样的电偶腐蚀微小电流的测量，结果发现：选用现成设备测量试样的电偶腐蚀微小电流时，测量电流波动非常大，噪声明显超过实际信号输入——电偶腐蚀电流。经自行开发研制的MCD01电偶腐蚀计可以准确的测量腐蚀电流，特别是微小电偶腐蚀电流。     

阳极极化处理对2024铝合金电偶腐蚀行为的影响

将2024铝合金与电位较正的另一种金属钛连接加速腐蚀,通过测试电偶腐蚀电流的分布曲线,对比2024铝合金经阳极化处理前后的电偶腐蚀敏感性.腐蚀后,通过观察表面形貌,分析了该铝合金的电偶腐蚀行为,表明阳极极化处理对改善其电偶腐蚀敏感性有很明显的作用,降低了电偶腐蚀电流,减少了平均腐蚀失重.     

H_2S/CO_2介质中P110钢表面的局部电偶腐蚀行为

通过模拟环境中的电偶电流的跟踪测试,研究了P110钢表面腐蚀产物膜层/金属基体所构成的电偶电流随温度、时间和面积比等因素的变化规律。结果表明,40℃时,有膜层覆盖的P110钢电极作为阳极发生垢下阳极溶解,而裸露电极作为阴极反应;在60℃时,偶接初始阶段,有膜层覆盖的P110钢电极先发生垢下阳极溶解,但很快偶接电极之间会出现电流反转,裸露电极由阴极变成阳极而被腐蚀;不同面积比的裸露电极/膜层覆盖电极偶接时,电偶电位相差不大,随着阳/阴极面积比的增大而负移,电偶电流密度绝对值则随阳/阴极面积比的增大而减小。随着时间延长,稳态条件下,裸露电极/膜层覆盖电极的电偶电流密度趋近为零;而在动态变化条件下,则很可能会形成小阳极大阴极的情况,从而会导致难以极化,最终出现腐蚀穿孔的危险。     

铝合金电偶腐蚀研究方法综述

概述了铝合金电偶腐蚀的常用研究方法,包括表面形貌观测法、质量损失法、腐蚀产物分析法、传统电化学测量等,说明了其在观测腐蚀总体形貌、表征整体腐蚀参数等方面的应用。由于常用研究方法对于深层腐蚀信息的挖掘和腐蚀机理的探究存在一定的局限性,因此重点综述了以微区电化学测量和数字模拟仿真为代表的新型研究技术。其中,微区电化学测量主要包括SKPFM技术、WBE技术、SIET、SVET、LEIS技术等,可以对微观组织的形貌细节、离子活性、电化学参数等进行精确测量,在观测尺度、检测项目上具有显著优势。数字模拟仿真则主要涉及以第一性原理为主的原子分子模拟(包括DFT和MD等)和基于FEM和XFEM的计算模型,这两者交叉了多门学科,对铝合金腐蚀机理的推理、腐蚀进程的构建、腐蚀毁伤的预测提供了良好的模拟途径。简要概述了铝合金电偶腐蚀的衍生领域研究情况,论述了缓蚀领域和三金属耦合领域不同于双金属的研究方法。最后展望了铝合金电偶腐蚀研究方法进一步发展的特点。