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X70钢在不同pH污染粉土中的电化学腐蚀行为研究

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本文采用电阻率，电化学阻抗谱(EIS)，极化曲线(PC) ，扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDS）等测试方法，通过室内模拟试验研究了X70钢在不同pH污染粉土（H2SO4或NaOH溶液改变土壤的pH）中电化学腐蚀行为的差异性以及其腐蚀机理。 通过分析不同pH的污染粉土电阻率的测试结果可知，在酸性条件下污染粉土的电阻率随pH值的增大而增大，碱性条件下随pH的增大而减小；根据电阻率和污染土腐蚀性之间的相关性可以初步判定：强碱性（pH=11.98和13.07）污染粉土的腐蚀性最强，酸性（pH=1.50、3.78和5.03）和弱碱性（pH=9.09）污染粉土的腐蚀性随时间的延长而大幅降低，中性粉土（pH=7.07）的腐蚀性较微弱。 由X70钢腐蚀后的宏微观形貌以及能谱分析结果可以发现，X70钢在不同pH污染粉土中均发生了不同程度的局部点蚀，腐蚀产物主要为Fe2O3与Fe3O4。而在强碱性（pH=11.98和13.07）污染粉土中，X70钢表面仅发生了轻微的腐蚀现象。 通过对极化曲线（PC）测试结果的分析可知，X70钢在不同pH值污染粉土中的瞬时腐蚀速率随pH值的增加而减小，但随着腐蚀时间的推移，X70 钢表面形成的钝化膜或者不同程度腐蚀产物的堆积会对其瞬时腐蚀速率产生不同程度的影响。X70钢在强酸性（pH=1.50）和强碱性（pH=11.98和13.07）污染粉土中会出现钝化现象，这使得X70钢表面出现较轻微的腐蚀现象。 电化学阻抗谱(EIS)的测试结果分析表明，埋置于不同pH值污染粉土中的X70钢的Nyquist图均由高频区的容抗弧和中低频区的扩散弧组成，腐蚀过程中主要是电荷传递过程和扩散过程同时控制，即电化学极化和浓差极化同时发生，当埋置时间为7d和14d时，电荷转移电阻Rct随污染粉土pH值的增加而减小，当埋置时间达到21d时，在pH为7.07的无污染粉土环境中电荷转移电阻Rct最大，即腐蚀性最弱。

著录项

  • 作者

    韩鹏;

  • 作者单位

    太原理工大学;

  • 授予单位 太原理工大学;
  • 学科 建筑与土木工程
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 韩鹏举;
  • 年度 2018
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类
  • 关键词

    X70钢; 污染; 粉土; 电化学腐蚀;

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