水环境中改进型腐蚀电化学传感器的研制与应用

论文摘要

对水环境中钢铁构筑物进行腐蚀监检测是防止腐蚀危害、确保安全生产的有效办法。研制能在构筑物表面直接进行检测的腐蚀电化学传感器则可以了解构筑物的腐蚀状态、腐蚀发展的速度和规律,因此有重要意义。由于水环境中大型钢铁构筑物进行电化学检测的关键问题是限制电流的分布,本文从腐蚀电化学传感器的设计思路入手,研究了辅助电极的暴露面积SA和辅助电极表面与被测对象表面之间的距离D这两个电极系统参数对限流效果的影响。通过研究在蒸馏水、自来水和模拟海水三种不同电导率的介质中两种电极系统参数的限流效果,发现在低电导率介质如蒸馏水和自来水中,通过减小SA及D可以有效限制电流分布。但在高电导率介质中如模拟海水中减小SA与D对限流效果的影响都不大。在得到不同介质中电极系统参数对限流效果影响的规律之后,根据实际检测环境制作了相应的腐蚀电化学传感器,实验证明该传感器在自来水介质中有良好的限制电流分布能力,并且参比电极电位稳定。应用所研制的传感器检测金属材料表面不同表面状态区域的腐蚀情况发现传感器可以较好地区分一定面积不同区域的腐蚀情况。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 腐蚀监检测技术的研究现状
• 1.2.1 非电化学监检测技术
• 1.2.2 电化学监检测技术
• 1.3 腐蚀电化学传感器的研究现状
• 1.4 课题研究目标及思路
• 第二章 实验技术
• 2.1 测试系统
• 2.2 电化学测试技术
• 2.2.1 动电位扫描法
• 2.2.2 恒电流/恒电位阶跃法
• 2.2.3 电化学阻抗谱（EIS）技术
• 2.2.4 电化学频率调制（EFM）技术
• 第三章 改进型腐蚀电化学传感器的设计思路
• 3.1 引言
• 3.2 电极系统参数对限流效果的影响
• 3.2.1 限流效果的表征
• 3.2.2 蒸馏水介质中不同电极系统参数的限流效果
• 3.2.3 介质电导率对限流效果的影响
• 3.3 本章小结
• 第四章 改进型腐蚀电化学传感器的设计与制作
• 4.1 引言
• 4.2 电极系统的选择
• 4.3 传感器的结构设计
• 4.4 改进型腐蚀电化学传感器的性能测试
• 4.4.1 参比电极的稳定性
• 4.4.2 传感器限流能力的测定
• 4.5 本章小结
• 第五章 改进型腐蚀电化学传感器的应用
• 5.1 金属材料不同表面状态的腐蚀检测
• 5.1.1 测试条件
• 5.1.2 结果与讨论
• 5.2 EFM技术在腐蚀电化学传感技术中的应用
• 5.3 本章小结
• 第六章 全文总结
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢