304不锈钢在不同生物碳混合土壤中的电化学腐蚀行为研究
发布时间：2022-01-06 20:21
生物碳是一种用于土壤改良的新型材料,施用于土壤后会对土壤环境产生有益影响:提升土壤养分的利用率、增强土壤的持水性、降低土壤重金属和有机污染物等,在农业和环保领域应用较广。土壤是一个微宏腐蚀电池的混合体,其含水量、盐离子和pH值等因素会对金属的电化学腐蚀产生影响。而生物碳施用于土壤后又将作为一种新的因素影响着金属在土壤中的电化学腐蚀行为,但该方面的研究还鲜有见著。本文将小麦秸秆、水稻秸秆和松木屑生物碳加入到土壤中,同耐蚀性良好的304不锈钢接触腐蚀,应用电化学交流阻抗测试和极化曲线测试,并结合扫描电子显微镜和离子色谱等技术,对304不锈钢在不同生物碳混合土壤中的电化学腐蚀行为做了初步研究,给304不锈钢在施用生物碳土壤环境中的应用防护提供数据参考,主要结论如下:（1）生物碳的理化特性与裂解温度有关,随着裂解温度的升高,小麦秸秆、水稻秸秆和松木屑生物碳的产率逐渐下降,灰分含量增大,pH值升高,内部缺陷增大,有序度增强。（2）三种生物碳分别以2%的添加量施入土壤后,小麦秸秆和水稻秸秆生物碳均使304不锈钢的腐蚀速率增大,其中较高温度（≥400℃）下制备的秸秆生物碳对304不锈钢腐蚀速率的提升...
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
塔菲尔外推法示意图
第1章绪论1.6.3304不锈钢的点蚀机理点蚀又称作孔蚀，是发生在金属表面微小区域内并可以穿透金属内部的一种局部腐蚀。点蚀现象通常发生于易钝化的金属或合金中，同时与该金属接触的腐蚀介质中存在着可以影响点蚀发生的诱蚀性离子或氧化剂。点蚀发生时，虽然金属被腐蚀的区域很小，难以被发现，但在微观结构上形成了一个个大阴极和小阳极的电极体系组合，加速了金属阳极的溶解。随着时间的推移，能造成金属的腐蚀穿孔，导致事故的发生，给国民经济带来经济损失。同时点蚀能够加剧金属其他类型的腐蚀，如应力腐蚀、晶间腐蚀等，被腐蚀的小孔往往成为其他腐蚀的源头[61]。304不锈钢使一种常见的钝化金属，腐蚀介质中的Cl-会使304不锈钢金属产生点蚀。Cl-因半径小而拥有穿透力，能够穿过金属表面的钝化膜与内部金属发生反应，形成可溶性物质，进而逐渐发展成为点蚀坑。图1-2展示了304不锈钢在Cl-介质中的点蚀进程，由该图可知，以下化学反应式（1-1）（1-2）（1-3）表示了蚀孔内的阳极溶解反应：→2++2（1-1）→3++3（1-2）→2++2（1-3）蚀孔外的钝化金属表面主要发生氧化反应如式（1-4）：122+2+2→2（1-4）在点蚀发生的过程中，金属表面形态上的阴极和阳极互相分离，二次腐蚀时在点蚀坑处生成了Fe(OH)2，进而又化合成Fe(OH)3的腐蚀产物，堆积在蚀孔开口处，形成了封闭的电解池，进行着内部的电化学反应，阳极不断被溶解，使点蚀不断深入。图1-2304不锈钢在Cl-介质中的点蚀进程Fig.1-2PittingCorrosionProcessof304StainlessSteelinCl-Medium7
第1章绪论用电化学测试技术研究了耐蚀性良好的304不锈钢在不同生物碳混合土壤中的腐蚀规律。生物碳的施用对金属在土壤中的电化学腐蚀反应是否有影响作用，目前尚未有研究报道，本文为304不锈钢在生物碳混合土壤中的电化学腐蚀行为研究奠定了基础，给304不锈钢在施用生物碳土壤环境中的应用防护提供数据参考。1.9技术路线图1-3研究技术路线Fig.1-3Researchtechnologyroute9
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物炭对不同浇水条件下冬小麦产量及水分利用效率的影响[J]. 董飞,闫秋艳,段增强,李峰,鲁晋秀,杨峰,李汛,王苗,贾亚琴. 华北农学报. 2020(01)
[2]生物炭与氮肥配施对高粱生长及镉吸收的影响[J]. 聂新星,张自咏,黄玉红,冯敬云,张志毅,杨利. 农业环境科学学报. 2019(12)
[3]施用生物炭6年后对稻田土壤酶活性及肥力的影响[J]. 许云翔,何莉莉,刘玉学,吕豪豪,汪玉瑛,陈金媛,杨生茂. 应用生态学报. 2019(04)
[4]四种生物炭对潮土土壤微生物群落结构的影响[J]. 陈义轩,宋婷婷,方明,于志国,李洁,赖欣,张贵龙. 农业环境科学学报. 2019(02)
[5]不同农业废弃物生物炭及施用量对土壤pH值和保水保氮能力的影响[J]. 吴愉萍,王明湖,席杰君,潘洁,陈玲瑜,连瑛,孙辉,周萍. 中国土壤与肥料. 2019(01)
[6]304L不锈钢在硝酸-硝酸钠环境中的腐蚀研究[J]. 刘希武,赵小燕,崔新安,许兰飞,李晓炜,程荣奇. 中国腐蚀与防护学报. 2018(06)
[7]304不锈钢在FeCl3溶液中腐蚀行为的电化学研究[J]. 王庆顺,关鹤,张瑜. 沈阳大学学报(自然科学版). 2018(05)
[8]湿度对X70钢在滨海土壤中腐蚀行为影响[J]. 崔凯翔,马左崇骥,李政,毕真啸,李晓腾. 管道技术与设备. 2018(05)
[9]20#碳钢和304不锈钢在高温环烷酸中的腐蚀研究[J]. 张战军,蔡沛家. 化工技术与开发. 2018(09)
[10]机用镍钛根管锉的抗腐蚀能力[J]. 胡欣,吴卉,王磊,张倩,宁佳,吴文孟. 中国组织工程研究. 2018(18)
硕士论文
[1]耕地土壤养分时空变异及其影响因素分析[D]. 吕凯一.浙江大学 2018
[2]生物炭制备过程中养分元素迁移转化机制研究[D]. 田爽爽.华中农业大学 2016
[3]生物炭对土壤水盐运移的影响[D]. 许健.西北农林科技大学 2016
[4]基于石墨烯探究官能团对SO2吸附过程的影响[D]. 唐晓帆.哈尔滨工业大学 2015
[5]生物炭对土壤汞钝化、迁移和转化的影响[D]. 张瑜洁.东北农业大学 2015
[6]不锈钢的电化学腐蚀性能研究[D]. 牛绍蕊.兰州理工大学 2010
本文编号：3573106
【文章来源】：河北工程大学河北省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
塔菲尔外推法示意图
第1章绪论1.6.3304不锈钢的点蚀机理点蚀又称作孔蚀，是发生在金属表面微小区域内并可以穿透金属内部的一种局部腐蚀。点蚀现象通常发生于易钝化的金属或合金中，同时与该金属接触的腐蚀介质中存在着可以影响点蚀发生的诱蚀性离子或氧化剂。点蚀发生时，虽然金属被腐蚀的区域很小，难以被发现，但在微观结构上形成了一个个大阴极和小阳极的电极体系组合，加速了金属阳极的溶解。随着时间的推移，能造成金属的腐蚀穿孔，导致事故的发生，给国民经济带来经济损失。同时点蚀能够加剧金属其他类型的腐蚀，如应力腐蚀、晶间腐蚀等，被腐蚀的小孔往往成为其他腐蚀的源头[61]。304不锈钢使一种常见的钝化金属，腐蚀介质中的Cl-会使304不锈钢金属产生点蚀。Cl-因半径小而拥有穿透力，能够穿过金属表面的钝化膜与内部金属发生反应，形成可溶性物质，进而逐渐发展成为点蚀坑。图1-2展示了304不锈钢在Cl-介质中的点蚀进程，由该图可知，以下化学反应式（1-1）（1-2）（1-3）表示了蚀孔内的阳极溶解反应：→2++2（1-1）→3++3（1-2）→2++2（1-3）蚀孔外的钝化金属表面主要发生氧化反应如式（1-4）：122+2+2→2（1-4）在点蚀发生的过程中，金属表面形态上的阴极和阳极互相分离，二次腐蚀时在点蚀坑处生成了Fe(OH)2，进而又化合成Fe(OH)3的腐蚀产物，堆积在蚀孔开口处，形成了封闭的电解池，进行着内部的电化学反应，阳极不断被溶解，使点蚀不断深入。图1-2304不锈钢在Cl-介质中的点蚀进程Fig.1-2PittingCorrosionProcessof304StainlessSteelinCl-Medium7
第1章绪论用电化学测试技术研究了耐蚀性良好的304不锈钢在不同生物碳混合土壤中的腐蚀规律。生物碳的施用对金属在土壤中的电化学腐蚀反应是否有影响作用，目前尚未有研究报道，本文为304不锈钢在生物碳混合土壤中的电化学腐蚀行为研究奠定了基础，给304不锈钢在施用生物碳土壤环境中的应用防护提供数据参考。1.9技术路线图1-3研究技术路线Fig.1-3Researchtechnologyroute9
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物炭对不同浇水条件下冬小麦产量及水分利用效率的影响[J]. 董飞,闫秋艳,段增强,李峰,鲁晋秀,杨峰,李汛,王苗,贾亚琴. 华北农学报. 2020(01)
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[3]施用生物炭6年后对稻田土壤酶活性及肥力的影响[J]. 许云翔,何莉莉,刘玉学,吕豪豪,汪玉瑛,陈金媛,杨生茂. 应用生态学报. 2019(04)
[4]四种生物炭对潮土土壤微生物群落结构的影响[J]. 陈义轩,宋婷婷,方明,于志国,李洁,赖欣,张贵龙. 农业环境科学学报. 2019(02)
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[7]304不锈钢在FeCl3溶液中腐蚀行为的电化学研究[J]. 王庆顺,关鹤,张瑜. 沈阳大学学报(自然科学版). 2018(05)
[8]湿度对X70钢在滨海土壤中腐蚀行为影响[J]. 崔凯翔,马左崇骥,李政,毕真啸,李晓腾. 管道技术与设备. 2018(05)
[9]20#碳钢和304不锈钢在高温环烷酸中的腐蚀研究[J]. 张战军,蔡沛家. 化工技术与开发. 2018(09)
[10]机用镍钛根管锉的抗腐蚀能力[J]. 胡欣,吴卉,王磊,张倩,宁佳,吴文孟. 中国组织工程研究. 2018(18)
硕士论文
[1]耕地土壤养分时空变异及其影响因素分析[D]. 吕凯一.浙江大学 2018
[2]生物炭制备过程中养分元素迁移转化机制研究[D]. 田爽爽.华中农业大学 2016
[3]生物炭对土壤水盐运移的影响[D]. 许健.西北农林科技大学 2016
[4]基于石墨烯探究官能团对SO2吸附过程的影响[D]. 唐晓帆.哈尔滨工业大学 2015
[5]生物炭对土壤汞钝化、迁移和转化的影响[D]. 张瑜洁.东北农业大学 2015
[6]不锈钢的电化学腐蚀性能研究[D]. 牛绍蕊.兰州理工大学 2010
本文编号：3573106
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