液滴下金属表面化学性质研究
液滴腐蚀是大气腐蚀的一种重要现象，在合适的环境湿度下，沉积在金属表面上的可溶性盐粒通过凝聚或吸附形成电解液滴或液膜，使金属表面局部区域形成腐蚀原电池，产生了腐蚀电流，从而引发和加速金属大气腐蚀过程。通过研究液滴性质、环境相对湿度和氧化膜厚度对液滴腐蚀的影响，可以加深人们对金属表面与周围环境相互作用方式的了解，对丰富液滴下金属大气腐蚀基础理论的研究具有重要的价值。
液滴腐蚀具有不均匀电化学特征，获得腐蚀体系的电流和电位分布是研究液滴腐蚀的关键。本论文采用丝束电极技术、电化学阻抗谱技术，以及显微镜观察技术，分别研究了液滴尺寸、液滴浓度、环境相对湿度和氧化膜对液滴下金属(不锈钢和碳钢)大气腐蚀行为的影响。
首先研究了不同尺寸NaCl液滴下碳钢表面的电化学参数分布，结果发现在液滴腐蚀过程中，碳钢表面呈现出电化学分布不均匀性，三相线界面区对碳钢表面的电化学分布和腐蚀程度都有重要影响，然后随着液滴尺寸的增加，主导阳极趋向于出现在阴极边缘。另外，阳极平均电流密度和腐蚀程度均随液滴尺寸的增加而减小。
其次研究了NaCl浓度对碳钢腐蚀行为的影响，研究发现当NaCl浓度较低(0.0006 M和10.06 M)时，电流分布为液滴边缘为阴极，阳极紧贴阴极产生，阳极平均电流密度随腐蚀时间的延长先逐渐增大，然后趋于稳定。当NaCl浓度较高(1 M和2 M)时，电流分布符合典型的Evans液滴腐蚀模型，液滴中心为阳极，液滴边缘为阴极，阳极平均电流密度随腐蚀时间的延长先逐渐减小，然后趋于稳定。
然后又研究了氧化膜和环境相对湿度对NaCl液滴下碳钢表面电化学参数分布的影响，研究表明：在平衡湿度条件下，液滴边缘为阴极，阳极紧贴阴极产生，新鲜电极表面的阳极平均电流密度较大；在干燥条件下，液滴中心为阳极，液滴边缘为阴极，在腐蚀初期，新鲜电极表面的阳极平均电流密度比较大，后期两者趋于相同。环境相对湿度对不同氧化膜厚度电极表面的影响规律相似，在高湿度环境下阳极平均电流密度逐渐增大，在干燥初期达到最大值，然后降低。
最后研究了NaCl液滴下不锈钢表面的电化学分布特征。结果表明：液滴下不锈钢表面的电化学分布是不均匀的，并且不均匀程度随腐蚀时间的延长先增大后减小。另外，液滴尺寸对不锈钢的腐蚀程度有很大影响，液滴尺寸越大，腐蚀程度越大。
金属表面;大气腐蚀;液滴腐蚀;电化学特征
中国海洋大学
硕士
应用化学
王佳;王燕华
2012
中文
TG172.3
83
2012-12-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）