模拟水泥砂浆孔溶液中球墨铸铁的钝化及脱钝行为研究

发布时间：2024-03-31 10:17

　　长期服役于输水条件的内衬水泥砂浆球墨铸铁管,由于水中与水泥砂浆孔溶液中的钙离子浓度存在梯度差,孔溶液中的氢氧化钙及CSH发生溶解,孔隙液pH值降低,保护层孔隙率增加,氯离子侵入速率加快,进而导致球墨铸铁表面水泥砂浆孔溶液的pH降低,氯离子浓度升高。当孔溶液中氯离子浓度升高至一定值时,球墨铸铁表面钝化膜脱钝并开始发生锈蚀,造成内衬水泥砂浆球墨铸铁管的耐久性和服役寿命降低。本文分别采用了电化学测试方法和微观分析技术,研究了球墨铸铁在不同pH模拟水泥砂浆孔溶液中的脱钝过程,探索了不同掺量矿渣-水泥复合浆体孔溶液中球墨铸铁的钝化行为,分析了两种缓蚀剂单一及复合作用下球墨铸铁的抗腐蚀性能,主要内容及结果如下:(1)采用模拟水泥砂浆孔溶液,运用电化学测试方法,分析了球墨铸铁电极的电化学阻抗谱、Tafel极化曲线以及其他电化学参数随模拟孔溶液pH值和Cl^-浓度变化的规律,获得了球墨铸铁脱钝过程中电化学状态的变化规律;采用X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM),分析不同氯离子浓度模拟溶液中球墨铸铁表面钝化膜的化学组成和微观形貌;结合电化学和微观分析...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1钢筋腐蚀机理示意图

硕士论文模拟水泥砂浆孔溶液中球墨铸铁的钝化及脱钝行为研究3阴极区反应生成的OH-传输至阳极区后发生二次化学反应：Fe2++2OH-→Fe(OH)2(1.3)4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3(1.4)图1.1钢筋腐蚀机理示意图钢筋表面生成Fe(OH)2后，溶解氧化....

图2.1Tafel曲线

2实验方法硕士论文10图2.1Tafel曲线2.1.3线性极化法线性极化法是一种快速有效的腐蚀速率测试方法，由Stern和Geary提出并发展[61]，他们根据金属的腐蚀电化学理论，发现在Ecorr±10mV范围内所测得的电位与电流的倒数呈近似于线性的关系，由此，利用极化曲线在腐....

图2.2SEM/EDS测试分析仪器

硕士论文模拟水泥砂浆孔溶液中球墨铸铁的钝化及脱钝行为研究11性关系，测量结果的处理更为简单。等效电路法(EquivalentCircuit，EC)是处理EIS数据的一个主要方法，通过对电化学测试得到的曲线进行拟合，可以得到研究体系的等效电路结构和其中各元件拟合值，电化学反应机理及....

图2.3SEM/EDS测试样品

2实验方法硕士论文12形貌观测时，需在高倍下(放大8000倍，观测尺度约10μm)观测样品微结构形貌，故需要样品具备良好的导电性能。本文所使用的球墨铸铁圆片的厚度为2mm，如图2.3所示。(2)用于开展X射线能谱测试的样品需保证测试面平整，否则会影响元素含量的测试结果。制备能谱测....

本文编号：3943856