不锈钢点蚀的电化学噪声行为研究

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电化学噪声技术(Electrochemical Noise,简称EN)是指在开路电位或恒电位作用下,通过对腐蚀过程中内部腐蚀电极自发产生的电位噪声波动(电流噪声波动)的测量,来对腐蚀电极的腐蚀过程进行研究的一种技术。电化学噪声技术测量腐蚀过程中的电位噪声、电流噪声的波动,该波动是由腐蚀反应过程自身产生的,没有外界扰动的干扰。因此可以从电化学噪声测量的数据中得到大量有关腐蚀过程或电极内部腐蚀情况的信息,可有效的用于对金属局部腐蚀情况的测量。为了更好地了解电化学噪声技术,将其应用到腐蚀监测现场,本论文对304和316L不锈钢这两种不锈钢在特定的腐蚀介质中的腐蚀情况进行了电化学噪声研究,得出了一些结论。在30℃的条件下,对304不锈钢在3.5%NaCl溶液中和316L不锈钢在10%FeCl3溶液中的电化学噪声数据进行了谱图分析,根据电化学噪声图谱中特征暂态峰的数量和特征对腐蚀过程进行了分段研究,分别为钝态期、亚稳态点蚀期、稳态点蚀期、稳态点蚀后期。噪声图谱上特征暂态峰的寿命、数量及其特征是判断点蚀发展过程的一个重要指标。对304不锈钢在3.5%NaCl溶液下和316L不锈钢在10%FeCl3溶液下的电化学噪声数据进行了时域分析,电流噪声标准偏差Si和噪声电阻Rn的统计结果表明,304不锈钢在3.5%NaCl溶液下大约120小时的时候发生明显的点蚀现象,而316L不锈钢在10%FeCl3溶液下大约在48个小时左右发生明显的点蚀现象。此外,分别对304和316L不锈钢浸泡120小时和48小时后的数据进行了频域分析,得到其电位噪声功率密度谱PSD曲线的高频部位斜率K分别为-2.53893、-3.04089,表明此时发生明显的点蚀。通过对功率密度谱曲线的特征参数(PSD曲线倾斜部分的斜率K)的研究,可以判断材料的腐蚀倾向。最后,对304不锈钢在3.5%NaCl溶液下和316L不锈钢在10%FeCl3溶液下的电化学噪声数据进行了对比分析,进一步的SEM形貌观察结果与此完全对应。
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