单丝电极AC探头的电化学原理及其在腐蚀监测中的应用

发布时间：2024-05-14 23:38

　　针对一些极端环境中电化学腐蚀检测的技术难题,本论文研发了单丝电极AC探头技术,无需参比电极和辅助电极,有效避免了传统三电极测试体系的稳定性差和易失效等问题。该技术将细长的金属丝状电极作为研究对象,通过施加5 mV的激励电压和105-1 Hz频率的交流(AC)阻抗测试及等效电路模拟,同时获得单丝电极的瞬时腐蚀速率(RP、C)和累计破坏程度(RM)等定量信息。整个测试过程不足1 min。经过对各调控参数及模拟元件的验证实验和理论解析,证明了该检测技术的可行性,并建立了单丝电极AC探头技术的阻抗谱模型。单丝电极AC探头技术测试得到的腐蚀规律与传统三电极电化学测试相一致。该探头技术具有准确、可靠、快速和简单的特点,在电化学腐蚀监测方面具有较广阔的应用价值。利用该特殊的AC探头技术,本文研究了镁、锌、碳钢和不锈钢单丝电极在3.5 wt.%NaCl和人工海水等溶液中的腐蚀行为及规律。发现在3.5 wt.%NaCl溶液中,几种金属丝材的平均腐蚀速率排序为:碳钢>锌>不锈钢;不同丝电极在3.5 wt.%NaCl的腐蚀规律不同,这与丝电极本身的化学性质及表面膜变化有关,与传统三电极系统测试也...

【文章页数】：124 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 选题目的及意义
        1.1.1 研究目的
        1.1.2 研究意义
    1.2 钢筋混凝土在海洋环境中的腐蚀机理
    1.3 钢筋混凝土的腐蚀影响因素
        1.3.1 外部环境因素
        1.3.2 内部材料因素
    1.4 钢筋混凝土的腐蚀监测技术
        1.4.1 电化学监测技术
        1.4.2 物理监测技术
        1.4.3 化学分析方法
    1.5 钢筋混凝土腐蚀监测技术的利弊与发展趋势
    1.6 本论文的研究思路
    参考文献
第二章 单丝电极AC探头的研制
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验材料及溶液
        2.2.2 单丝电极制备及测试装置
        2.2.3 实验仪器及设备
        2.2.4 电化学测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 物理模型
        2.3.2 等效电路模型
        2.3.3 数学模型
        2.3.4 验证实验
        2.3.5 单丝电极和三电极OCP及Bode图区别
        2.3.6 铁丝的腐蚀形貌
        2.3.7 高温环境中的应用
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 几种金属单丝电极在典型工业介质中的腐蚀规律
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料,溶液及设备
        3.2.2 材料表征方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 不锈钢丝电极
        3.3.2 碳钢丝电极
        3.3.3 锌丝电极
        3.3.4 镁丝电极
        3.3.5 讨论
    3.4 结论
    参考文献
第四章 混凝土中不同电偶对单丝电极腐蚀及电化学响应
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 混凝土制备
        4.2.2 测试装置
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 混凝土腐蚀监测
        4.3.2 单丝电极电偶对
    4.4 结论
    参考文献
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
硕士期间研究成果及发表的学术论文
致谢



本文编号：3973580