金属的海水腐蚀实验
材料的加工
试样制备完毕后,先经过砂轮砂磨,把其表面厚厚的黑色氧 化皮磨掉。腐蚀速率测定的试样除了一个端面为工作面外, 其余部分用环氧树脂封装,非实验面部分试样表面依次用 400#、600#、800#、1200#和1600#水砂纸打磨,丙酮 擦净。实验面部分试样表面,用蒸馏水清洗再用水磨砂纸打 磨,打1600#,直到试样的工作表面非常平整光滑,没有 可见的缺陷、划痕;经过酒精、丙酮除油除污,用蒸馏水冲 洗,后用无水乙醇脱水洗净后放置在干燥器内备用。 • 腐蚀速率测定的试样除了一个端面为工作面外,其余部分用 环氧树脂封装。用铜导线分布与非实验面,再用环氧树脂封 装。环氧树脂封装时应一层一层进行,且涂抹均匀。否则环 氧树脂易在干燥过程中发生干裂,造成裂缝腐蚀。
本实验可只取一种材料进行,无磁场可参见第一组实验,其 余条件和操作都可效仿第一组实验。
测定方法
• 失重腐蚀速率计算
验结束后,迅速取出试片,并将试片用无水乙醇冲洗 后晾干,然后用酸洗液(10%HCl+1%乌洛托品)浸泡, 清洗完表面的腐蚀产物后用大量去离子水冲洗,再依 次经无水乙醇、丙酮擦拭,晾干后放入干燥器中, 24h 后称重。
·电化学方法、阻抗
电化学方法、阻抗
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静态电化学实验的原理是:在电解质中的金属,当从外部接通电流时会产生极化。 可得到电极电位随着电流密度的变化而改变的关系曲线即极化曲线。实验时,将 腐蚀体系进行强极化,测量电极电位与电流密度之间的极化曲线。将阴、阳极极 化曲线的直线部分延长,所得交点对应的对数值即为腐蚀电流密度,腐蚀电流密 度与均匀腐蚀速率之间存在固定的关系,可得到的金属均匀腐蚀速率mm/a。 采用经典三电极体系,见图3-3,辅助与参比电极分别为铂片和饱和甘汞电极。极 化曲线(I/E),电化学阻抗(EIS)均采用 IM6/IM6e 电化学工作站。电化学 阻抗每倍频程 10 步,扫描频率范围 3mHz~100kHz,施加正弦波电位幅值20 Mv,由 Zview2.0 软件绘图和解析数据;极化曲线扫描速度为 2mV/s。 极化曲线原理与方法: (1)控制电流法,以电流为自变量,遵循规定的电流变化程序,测定 相应的 电极电位随电流变化的函数关系。 (2)充电曲线法,在恒定电流试验时,相应记录电位-时间的变化关系。 腐蚀试样取出后保持其表面状态不被破坏,立即进行5min电位监测后,自腐蚀电 位取平均值,再分别进行交流阻抗、线性极化、动电位极化曲线测量。
磁场对腐蚀速率的影响的测定
• 实验共分为3组,分别将腐蚀溶液装上试片放在强磁场(牛角 磁铁)、较小磁场(马蹄磁铁)以及无磁场干扰的环境中,通过 对实验前后试样厚度及质量的对比分析,研究磁场对金属腐 蚀速率的影响。实验过程中,过一段时间分别测定3组情况 下腐蚀介质的电导率,分析不同磁场下各溶液介质电导率的 大小与腐蚀速率之问的关系。实验采用全浸泡实验,在温度 一定状态下,通过静态挂片实验得出磁场对金属腐蚀速率的 影响规律。
参考文献
• (1)刘茵琪,孟祥军,冯 岩,李其民,郑晓 军 TB一1 9合金腐蚀性能研究 • (2)田 光 ,魏爱军 ,霍富永等 磁场对金 属腐蚀的实验研究 • (3)翟文杰 ,孙瑜珉等 几种金属副在 NaCl溶液中的抗蚀耐磨性能评价 • (4)张万灵 ,刘建容 ,黄桂桥 E36钢的 海水腐蚀模拟试验研究
冲刷腐蚀速度的测定
• 试样尺寸为75mm×25mm×3mm。(1) • 采用4种材料进行冲刷腐蚀试验。试验介质为青 岛海域天然海水,在4个水槽中进行试验,每水 槽放置15个试片,实验5周,每周去3样测定1次, 最终可绘制过程曲线。 • 或者为节约样片可只测最终结果,实验时间500 小时。(3) • 试验温度为25℃,水泵控制流速,流速为3.5m /s,用分析天平进行称重。(4)
金属的海水腐蚀实验
李思蒙
实验概要
• 316L不锈钢、钛合金、10%铜镍合金和30%铜镍合金
三组实验:
• 均匀腐蚀速度的测定(1) • 冲刷腐蚀速度的测定(一种流速下测定)(1) • 磁场对腐蚀速率的影响的测定(2)
材料费用预算
• 有机玻璃(或塑料)水槽4+4+4=12个(或8个) $=12*145=1740元 • 水泵4个 $=4*160=640元 • 材料加工费 $=72*?=?(about 700元) 72为3组实验,每组实验6个样片得3*6=18,而4种材料,故 18*4=72. • 浮子流量计及控制阀,PVC管道,电子天平(精度达 0.0001g),真空干燥箱,砂轮,180#-1600#水磨砂纸,无 水乙醇(4个9),丙酮(分析纯),环氧树脂,铜导线,固 定塑料板,表面皿,大型塑料桶(盛放循环海水),若干表 面皿,塑料镊子,可封闭的玻璃皿若干 。<1500元
均匀腐蚀速度的测定
• 按 GB10124-88(金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方 法》的要求进行试验。 • 先用丙酮擦洗试样表面去除油污,用分析天平称重。 试验介质为3.5%NaC1水溶液,试验温度为25℃, 试样在恒温中试验800h。取出后称重。
• 对1、2组实验 ,可或者5周,每周取一组样,可最后 绘制腐蚀过程曲线,但这也意味着样品数量要增加 > >72(约为144) 144为,每组实验需要15个样片,每周取出3个样片, 取五周可以绘制5个点,大致绘制过程曲线。而又三 组实验,2*15*4+15*2*4=240