n80钢局部腐蚀的电化学噪声研究

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1、华中科技大学硕士学位论文N80钢局部腐蚀的电化学噪声研究姓名：姜文军申请学位级别：硕士专业：应用化学指导教师：郭兴蓬20060511摘要腐蚀电化学噪声是腐蚀系统产生的一种电流、电位随机自发波动的现象。电化学噪声测试技术方法简便，设备简单，对腐蚀体系无外加干扰，已逐渐成为腐蚀研究的重要手段之一，并开始应用于现场腐蚀监测和测试。电化学噪声测试技术已经引起了越来越多研究者的兴趣。本文研究了油田管道N80钢在NaHCO3和NaCl溶液中局部腐蚀时产生的电化学噪声，分别研究了实验室单电极和现场探针的点蚀和缝隙腐蚀，并结合金相显微镜

2、和原子力显微镜等技术观察材料表面形貌的变化。本文另一个重点是电化学噪声分析，电化学噪声分析是对电化学噪声测试数据的统计分析过程。本文在电化学噪声分析中，主要采用噪声谱图比较、时域统计分析、频域分析等方法。在N80钢的点蚀过程，电化学噪声在各个不同点蚀阶段有其特定的噪声峰，因此电化学噪声谱图能够清楚反映出N80钢的亚稳态点蚀、稳态点蚀前期及稳态点蚀后期--等不同阶段。噪声峰的出现频率和幅值与侵蚀离子Cl浓度有关，Cl浓度越大，噪声-的频率和幅值越大。当Cl浓度超过一临界值后，N80钢从钝化状态快速转变为稳态点蚀，噪声谱图上

3、几乎没有亚稳态特征峰出现。在钝化时间一致的前提下，一小时内-产生的亚稳态的点蚀个数与Cl浓度成指数函数关系。电化学噪声电阻Rn值在点蚀各个阶段有明显的变化。尤其是在稳态点蚀后期当宏观蚀点出现后，Rn值会与之前有数量级上的变化。所以，Rn可以用来判断点蚀的不同过程。缝隙腐蚀研究的初步结果表明：缝隙腐蚀腐蚀发生后，腐蚀电流会在短时间内发生一个很大的波动。关键词：电化学噪声N80钢点蚀缝隙腐蚀噪声分析IAbstractCorrosionelectrochemicalnoise(ECN)isthespontaneousandst

4、ochasticfluctuationsofcurrentorpotentialincorrosionsystem.Electrochemicalnoisetechniqueissimpleandconvenient.Theequipmentofelectrochemicalnoisetechniqueissimple.Itdoesn’tbringextradisturbancetothecorrosionsystem.Itbecomesanimportanttechniquetostudycorrosion,itals

5、obeusedintheindustrialfieldrecently.Moreandmoreresearcherswereattractedbytheelectrochemicalnoisetechnique.ElectrochemicalnoiseofthelocalizedcorrosionofN80steelintheNaHCO3+NaClsolutionwasstudiedinthispaper.Theelectrochemicalfeaturesofpittingcorrosionandcrevicecorr

6、osionwerestudiedbyelectrochemicalnoisetechniqueusingtheexperimentalelectrodeandprobe.Atomicforcemicroscopeandmetallographicmicroscopewerealsousedtostudythesurfaceoftheelectrode.ElectrochemicalnoiseanalysiswasanotherkeypointofECNresearch.Electrochemicalnoiseanalys

7、iswastheanalysisprocessoftheECNusingmathematicandstatisticaltools.ECNcurvescomparing、timedomainstatisticsanalysisandfrequencydomainanalysiswereusedinelectrochemicalnoiseanalysisinthispaper.EveryprocessofthepittingcorrosionofN80steelhadcharacterizedECNpeaks.Thedif

8、ferentprocessesofpittingcorrosionwereidentifiedclearlyfromthesecharacterized-peaks.TheECNpeaksweredependentontheconcentrationofCl.Themagnitudeand-numberofthefl