典型不锈钢在海洋环境混凝土内的腐蚀行为

发布时间：2021-04-25 07:32

　　钢筋混凝土结构由于混凝土提供的高碱性环境可以使得内部的钢筋得到良好的保护。可是在海洋环境下,由于氯离子的侵入以及蒸腾效应,氯离子会很快富集到很高的水平。此时,普通的碳钢便难以保持钝化,从而造成锈蚀。锈蚀造成的体积膨胀会对混凝土造成破坏,加速构件的失效。而使用不锈钢代替碳钢,则可以大大提高钢筋表面形成的钝化膜的稳定性,增强耐受氯离子的侵蚀作用,大大延长构件寿命,防止事故的发生。本文通过循环极化曲线、电化学阻抗谱、电化学噪声、Mott-Schottky等电化学技术以及X射线光电子能谱分析（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）等物相技术对多种不锈钢在模拟海洋环境混凝土孔隙液中的钝化以及腐蚀行为进行了研究。研究表明随着氯离子浓度的上升以及碱度的下降,不锈钢的耐蚀性在不断降低。不锈钢之间耐蚀性强弱的关系为2507﹥2205﹥2304﹥316L﹥304 SS﹥301 SS,符合耐点蚀当量（PREN）关系。通过XPS分析可知,在较高pH值的溶液中生成的钝化膜的含铬量较高,含铁量较低。对2304不锈钢中的夹杂物进行了研究,研究表明在碱性环境下,氧化铝会发生溶解,而镁铝氧化物则不会... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 环境因素对不锈钢钝化膜稳定性的影响
        1.2.1 氯离子
        1.2.2 pH值
    1.3 研究不锈钢钝化行为的电化学检测技术
        1.3.1 循环极化曲线
        1.3.2 电化学噪声分析
        1.3.3 电化学阻抗谱
        1.3.4 Mott-Schottky技术
        1.3.5 循环伏安法
        1.3.6 电偶电流
    1.4 本实验的内容和研究意义
        1.4.1 实验主要内容
        1.4.2 研究意义
第2章 实验设备、药品及试样制备
    2.1 实验设备
        2.1.1 PAPSATAT2273电化学工作站
        2.1.2 ZF-100电化学测试系统
        2.1.3 PHS-3C型pH测试仪
        2.1.4 ZF-9恒电位/恒电流仪
        2.1.5 VHX-2000型3D显微镜
        2.1.6 S4800场发射扫描电镜
        2.1.7 ESCALAB-250-XIX射线光电子能谱仪
    2.2 实验药品
    2.3 试样准备
    2.4 溶液的配制
第3章 氯离子和pH对不锈钢腐蚀行为影响
    3.1 氯离子对304SS钝化膜稳定性影响
        3.1.1 模拟混凝土孔隙液的配置
        3.1.2 循环极化曲线分析
    3.2 pH对304SS钝化膜稳定性影响
        3.2.1 试样准备
        3.2.2 循环极化曲线分析
        3.2.3 电化学阻抗谱分析
        3.2.4 Mott-Schottky分析
    3.3 pH对301SS钝化膜稳定性影响
    3.4 氯离子以及pH对316L钝化膜稳定性影响
        3.4.1 316L循环极化曲线分析
        3.4.2 316L电化学阻抗谱分析
        3.4.3 316 LM-S分析
        3.4.4 316 LXPS分析
    3.5 pH对2507钝化膜稳定性影响
        3.5.1 2507 双相不锈钢循环极化曲线研究
        3.5.2 2507 双相不锈钢钝化膜电化学阻抗谱研究
    3.6 本章小结
第4章 夹杂物对不锈钢腐蚀行为的影响
    4.1 SAF2304双相不锈钢中夹杂物的研究
    4.2 夹杂物对SAF2304双相不锈钢耐蚀性影响
    4.3 夹杂物对SAF2304双相不锈钢钝化膜性质的影响
        4.3.1 Mott-Schottky研究
        4.3.2 电化学阻抗谱研究
    4.4 本章小结
第5章 真实混凝土体系检测的研究
    5.1 真实不锈钢混凝土的阻抗谱研究
    5.2 加速碳化的阻抗谱研究
    5.3 加速碳化实验的表面电位扫描
    5.4 本章小结
第6章 全文总结
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]304不锈钢在海洋环境混凝土模拟液中的腐蚀行为[J]. 苗伟行,胡文彬,高志明,孔宪刚,赵茹,唐军务.  中国腐蚀与防护学报. 2016(06)
[2]不同浓度比的硫酸根和氯离子溶液中钝化膜的半导体特性转变机制研究[J]. 夏大海,杨丽霞.  物理化学学报. 2014(08)
[3]不锈钢管混凝土的发展综述[J]. 廖飞宇,陶忠.  工业建筑. 2009(04)
[4]不锈钢在模拟混凝土孔隙液中的腐蚀行为研究[J]. 龚利华,诸伶俐.  腐蚀科学与防护技术. 2007(06)
[5]不锈钢钢筋混凝土的应用及发展[J]. 张国学,吴苗苗.  佛山科学技术学院学报(自然科学版). 2006(02)
[6]混凝土海洋平台氯离子侵蚀试验研究[J]. 宋立元,宋玉普.  混凝土. 2004(08)
[7]循环阳极极化曲线评价LY12A1合金表面稀土转化膜耐腐蚀性能的研究[J]. 于兴文,曹楚南.  腐蚀科学与防护技术. 2001(01)
[8]不锈钢钝化-过钝化过渡区电极过程的交流阻抗分析[J]. 宋光铃,曹楚南,林海潮.  中国腐蚀与防护学报. 1993(01)

硕士论文
[1]钢筋腐蚀临界氯离子浓度的试验研究[D]. 陈卿.上海交通大学 2008
[2]混凝土碳化模型及其参数研究[D]. 陈立亭.西安建筑科技大学 2007



本文编号：3158984