磁阻探针研究碳钢在模拟污染大气和聚氨酯泡沫浸渍液中的腐蚀行为

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1、摘要磁阻探针以其测试灵敏、响应迅速、环境适应性强、可进行在线实时原位检测的特点，成为极具吸引力的腐蚀检测新技术。但是，由于探头结构复杂、价格昂贵．加上探头材料本身的局限性，使得磁阻探针在腐蚀研究中的应用受到很大限制，进一步的应用研究报道并不多见。本论文工作根据国家重点基础研究发展规划(973)项目“材料的失效过程与环境行为”(G19990650)和国家自然科学基金重大项目“材料在自然环境腐蚀过程中原位实时监检测新技术的基础与应用研究”(50499335)提出，主要发展磁阻探针检测技术在金属材料自然环境腐蚀检测中的应用。为此，建立了一套磁阻探针大气腐蚀检测系统，应用该系统研究了碳钢在

2、模拟污染大气中的腐蚀行为。结合电化学测试技术，应用磁阻探针研究了碳钢在几种不同聚氨酯泡沫保温材料浸渍液中的耐腐蚀性。主要研究结果如下：将磁阻探针与模拟加速腐蚀试验箱相结合，建立了一套磁阻探针大气腐蚀检测系统。并对该检测系统的进一步发展和完善提出～些设想。实验结果表明，该检测系统响应灵敏迅速，测量精确，满足金属材料大气环境腐蚀检测的需要。用建立的磁阻探针大气腐蚀检测系统研究了硫化物、氮化物和氯化物等大气主要污染物对碳钢腐蚀性的影响。结果表明，单个污染介质对碳钢的腐蚀性的影响：S042一最强，Cl-次之，N03-最弱；混合污染介质对碳钢的腐蚀行为影响不是各介质单独作用的简单叠加，存在较

3、复杂的协同作用机理。首次设计并应用磁阻探针结合电化学测试技术，研究了碳钢在几种不同聚氨酯泡沫材料浸渍液中的腐蚀行为。磁阻探针与线性极化测试结果均表明，掺有缓蚀剂的泡沫浸渍液显示出明显的缓蚀剂吸附作用，碳钢的腐蚀速率最低。电化学阻抗谱测试结果表明，泡沫浸渍液是高阻体系，除华北油田现场使用聚氨酯泡沫保温材料外，其它三种泡沫浸渍液均显示出一定的缓蚀作用效果。磁阻探针不仅可以测试碳钢在聚氨酯泡沫材料浸渍液中的腐蚀速率，还可以评价缓蚀剂效应，其测试结果与电化学测试方法得到的检测结果具有可比性。关键词：磁阻探针，大气腐蚀，碳钢，聚氨酯泡沫，浸渍液ABSTRACTReluctanceprobeh

4、asbeenwidelyappliedasanewtechniqueforitsfeaturesofacuteandrapidresponse，strongadaptiveabilityandon—line，in-situreal·timemeasurement．Butthecomplexstructures，highpricesandlimitationsoftheprobematerialshinderthefurtherapplicationsoftheprobeandrarereportsinthisfieldcarlbeseen．Thisprojectisbrou曲tou

5、tonthebasisoftheNationalBasicResearchProgram(alsocalled973Program)andtheKeyProgramofNationalNaturalScienceFoundationofChina．Andthemainpurposeistodeveloptheapplicationsofthereluctanceprobetechniqueonmonitoringthecorrosionsofmetalsinnaturalenvironments．Inthispaperreluctanceprobewascombinedwithas

6、imulatedcorrosion—acceleratingbox，thusanatmosphericcorrosionmeasurementsystemofreluctanceprobewasestablishedandsomeideasandadvicesonthefurtherdevelopmentofthesystemweregiven．Theresultsshowsthatwiththesensitive，rapidresponseandaccuratemeasurement，thedetectingsystemestablishedabovecanbequalified

7、tomonitortheatmosphericcorrosionofmetals．ThecorrosionbehaviorofcarbonsteelWasstudiedusingthesysteminatmospherecontaminatedbysulfide，nitrideandchloride．Theresultsshowthattherelativecorrosivenessofthepollutantsisrankedintheorder：S042一>C1一