金属腐蚀电化学噪声检测电极系统及其应用

论文摘要

近年来,电化学噪声测量在实验技术和数据解析方面都得到了迅速发展。通过电极系统设计,使之适宜于核电结构材料应力腐蚀开裂现场监检测以及海洋环境金属材料腐蚀检测,拓展电化学噪声测量技术的应用范围,具有现实意义。选择了六种备选对电极,通过实验确定了异种材料ZRA模式噪声测量所必须满足的工作电极-对电极面积比值,针对现场环境制作了适用的参比电极,建立了异种材料ZRA模式噪声测量电极系统。利用该电极系统进行了C型环应力腐蚀试样的电化学噪声测量。结果表明可以通过时域谱尖锐的暂态峰,噪声信号的不均匀程度,电位PSD谱图中高频线性段斜率K值,以及事件发生频率fn等参量区分材料表面腐蚀状态;同时观察到:在放入室温0.5mol/LNa2S2O3溶液几小时内,敏化态不锈钢C型环试样电位经历了骤然降低后达到稳定的过程,同时呈现一定局部腐蚀倾向。此外,进行了海洋环境全浸和潮差区碳钢低合金钢腐蚀的电化学噪声检测,由数据解析所得的参量显示,Q235碳钢与16Mn试片在舟山海域全浸和潮差区以均匀腐蚀为主,说明电化学噪声技术运用于金属材料海洋腐蚀现场检测具有可行性。研究结果表明了建立的电化学噪声测量电极系统的优点与可靠性,为电化学噪声技术应用于上述两种现场腐蚀监检测奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 电化学噪声技术与发展现状
• 1.2.1 电化学噪声测量技术
• 1.2.2 电化学噪声数据解析
• 1.2.2.1 电化学噪声时域统计分析
• 1.2.2.2 电化学噪声频域分析
• 1.3 核电结构材料应力腐蚀开裂的电化学检测
• 1.3.1 核电结构材料的SCC
• 1.3.2 核电结构材料应力腐蚀开裂噪声检测的实验环境
• 1.4 海洋环境金属材料腐蚀的电化学检测
• 1.4.1 金属材料在海洋环境下的腐蚀
• 1.4.2 金属材料海洋腐蚀的常用检测方法
• 1.5 课题的研究目的、思路及意义
• 第二章 电化学噪声测量电极系统的建立
• 2.1 电化学噪声测量方式的选取
• 2.2 异种材料ZRA模式下电化学噪声测量体系的建立
• 2.2.1 参比电极选择
• 2.2.2 对电极选择
• 2.2.3 异种材料ZRA方式电化学噪声测量的实现
• 2.3 本章小结
• 第三章 C型环应力腐蚀试样的电化学噪声测量
• 3.1 实验技术
• 3.1.1 工作电极
• 3.1.2 电解池与介质选择
• 3.1.3 电化学噪声测量的电极系统
• 3.2 室温蒸馏水中不同腐蚀状态C型环试样的电化学噪声谱特征
• 3.2.1 不同腐蚀状态镍基800 合金C型环试样的电化学噪声谱特征
• 3.2.2 不同腐蚀状态304 不锈钢C型环试样的电化学噪声谱特征
• 3.2.3 小结
• 3.3 敏化态304 不锈钢C型环试样在0.5mol/LNa2S2O3 溶液中腐蚀过程
• 3.3.1 0.5mol/LNa2S2O3中敏化态 304SSC型环试样腐蚀电位变化特征
• 3.3.2 0.5mol/LNa2S2O3中敏化态 304SSC型环试样的电化学噪声检测
• 3.4 本章小结
• 第四章 海洋全浸和潮差区碳钢低合金钢腐蚀的电化学噪声检测
• 4.1 实验技术
• 4.2 海洋全浸和潮差区Q235 与16Mn试片的电化学噪声特征
• 4.3 本章小结
• 第五章 全文总结
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢