典型船用材料在海水中的电偶腐蚀行为研究

发布时间：2017-05-01 00:06

  本文关键词：典型船用材料在海水中的电偶腐蚀行为研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：铜、Q235钢、907钢和钛合金是几种常用的船用材料,由于结构功能要求和工程需要,这几种金属需要进行组合。异质金属相互接触,由于物理化学性质的差异会引发电偶腐蚀,给船舶的安全和完整造成了很大的危害,因此进行海水中这些材料的电偶腐蚀研究具有重要意义。 本论文系统研究了电偶对铜/钛、Q235钢/钛、907钢/钛以及单金属铜、Q235钢和907钢的腐蚀行为,采用电化学阻抗(EIS)和电化学噪声(EN)等技术研究了腐蚀速率和腐蚀类型的变化,结合扫描电子显微镜(SEM)来判断腐蚀形貌,最后分别将电偶对与相应的单金属的腐蚀行为进行对比,从而获得耦合电极的腐蚀规律。 研究结果表明：由于钛合金表面极易形成TiO2的氧化物薄膜,当钛合金与铜、Q235钢和907钢分别耦合组成电偶对时,电偶腐蚀的总体特性与单金属自腐蚀特性相似。铜/耦合的电偶腐蚀过程与铜单独腐蚀时都经历了从亚稳定点蚀和侵蚀性粒子扩散共存的起始阶段、稳定点蚀、裂蚀、最后到均匀腐蚀的过程；但是铜/钛耦合电极的腐蚀速率经历了先增大,然后和铜一样先减小、最后增大的过程。当钛和Q235钢组成偶合电对时,腐蚀反应同样均开始于亚稳定点蚀和侵蚀性粒子扩散共存的起始过程,后经快反应点蚀到最后的均匀腐蚀。907钢/钛和907钢的整个腐蚀过程的腐蚀速率先急剧增大,然后慢慢趋于稳定。 论文工作发现：当钛和铜偶合后,电偶对在腐蚀过程中的总能量比铜单独腐蚀过程低,腐蚀倾向变小；当钛和Q235钢和907钢组成偶合电对腐蚀时,偶合电对的总能量比单独的Q235钢和907钢都高,说明组成电偶对后,金属的腐蚀倾向变大。
【关键词】：电偶腐蚀 电化学阻抗 电化学噪声 最大熵值法 小波分析
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG172
【目录】：

• 致谢6-7
• 摘要7-8
• ABSTRACT8-12
• 1 绪论12-35
• 1.1 前言12-13
• 1.2 电偶腐蚀概述13-25
• 1.2.1 电偶腐蚀定义13
• 1.2.2 电偶腐蚀发生的原因13-14
• 1.2.3 影响电偶腐蚀强度的因素14-18
• 1.2.3.1 自腐蚀电位差14-15
• 1.2.3.2 极化作用影响15-16
• 1.2.3.3 阴阳极面积比16-17
• 1.2.3.4 电偶对阴阳极的距离17
• 1.2.3.5 海水的流动速度17-18
• 1.2.3.6 海水的温度和溶氧量18
• 1.2.4 电偶腐蚀的研究方法18-25
• 1.2.4.1 电偶电流测量法19-20
• 1.2.4.2 失重法20-21
• 1.2.4.3 极化曲线法21
• 1.2.4.4 电化学阻抗法21-23
• 1.2.4.5 电化学噪声技术23-25
• 1.3 本课题的研究目的,意义和内容25-27
• 本章参考文献27-35
• 2 实验内容和测试方法35-39
• 2.1 实验用试剂和实验仪器35-36
• 2.1.1 实验用化学试剂和规格35
• 2.1.2 实验仪器35-36
• 2.2 实验前期准备36-37
• 2.2.1 模拟海水配置36
• 2.2.2 电极的处理36-37
• 2.3 测试方法37-38
• 2.3.1 电化学阻抗测试37
• 2.3.2 电化学噪声测试37
• 2.3.3 扫描电镜测试37-38
• 本章参考文献38-39
• 3 铜和铜/钛合金电偶在海水中的腐蚀行为研究39-64
• 3.1 铜在海水中的电化学研究39-49
• 3.1.1 铜在海水中的电化学阻抗行为39-45
• 3.1.2 铜在海水中的电化学噪声行为45-49
• 3.1.2.1 铜噪声时域分析45-46
• 3.1.2.2 铜噪声频域分析46-47
• 3.1.2.3 铜噪声小波分析47-49
• 3.2 铜/钛电偶对在海水中的电化学研究49-58
• 3.2.1 铜/钛电偶对在海水中的电化学阻抗行为49-54
• 3.2.2 铜/钛电偶对在海水中的电化学噪声行为54-58
• 3.2.2.1 铜/钛电偶对噪声时域分析54-55
• 3.2.2.2 铜/钛电偶对噪声频域分析55-57
• 3.2.2.3 铜/钛电偶对噪声小波分析57-58
• 3.3 铜与铜/钛电偶对腐蚀规律比较总结58-60
• 本章参考文献60-64
• 4 Q235钢和Q235钢/钛合金电偶在海水中的腐蚀行为研究64-88
• 4.1 Q235钢在海水中的电化学研究64-74
• 4.1.1 Q235钢在海水中的电化学阻抗行为64-71
• 4.1.2 Q235钢在海水中的电化学噪声行为71-74
• 4.1.2.1 Q235钢噪声时域分析71-72
• 4.1.2.2 Q235钢噪声频域分析72-73
• 4.1.2.3 Q235钢噪声小波分析73-74
• 4.2 Q235钢/钛合金电偶对在海水中的电化学研究74-84
• 4.2.1 Q235钢/钛合金电偶对在海水中的电化学阻抗行为74-81
• 4.2.2 Q235钢/钛合金电偶对在海水中的电化学噪声行为81-84
• 4.2.2.1 Q235钢/钛合金电偶对噪声时域分析81-82
• 4.2.2.2 Q235钢/钛合金电偶对噪声频域分析82-83
• 4.2.2.3 Q235钢/钛合金电偶对噪声小波分析83-84
• 4.3 Q235钢/钛合金电偶对腐蚀规律比较总结84-86
• 本章参考文献86-88
• 5 907钢和907钢/钛合金电偶在海水中的腐蚀行为研究88-109
• 5.1 907钢在海水中的电化学研究88-98
• 5.1.1 907钢在海水中的电化学阻抗行为88-94
• 5.1.2 907钢在海水中的电化学噪声行为94-98
• 5.1.2.1 907钢噪声时域分析94-95
• 5.1.2.2 907钢噪声频域分析95-96
• 5.1.2.3 907钢噪声小波分析96-98
• 5.2 907钢/钛电偶对在海水中的电化学研究98-106
• 5.2.1 907钢/钛合金电偶对在海水中的电化学阻抗行为98-103
• 5.2.2 907钢/钛合金电偶对在海水中的电化学噪声行为103-106
• 5.2.2.1 907钢/钛合金电偶对噪声时域分析103-104
• 5.2.2.2 907钢/钛合金电偶对噪声频域分析104-105
• 5.2.2.3 907钢/钛合金电偶对噪声小波分析105-106
• 5.3 907钢/钛合金电偶对腐蚀规律比较总结106-108
• 本章参考文献108-109
• 6 总结与展望109-111
• 6.1 总结109-110
• 6.2 未来工作展望110-111
• 攻读硕士学位期间发表的论文111

【参考文献】

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本文编号：337843