當異種(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)浸于同(tong)(tong)種(zhong)(zhong)電(dian)解質溶液中(zhong)時,每種(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)都(dou)將(jiang)(jiang)(jiang)建立(li)起自(zi)身的腐蝕電(dian)位(wei)Ecorr(自(zi)然(ran)電(dian)位(wei))。將(jiang)(jiang)(jiang)電(dian)極電(dian)位(wei)值不同(tong)(tong)的兩種(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)彼此偶合,電(dian)位(wei)更正的金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)將(jiang)(jiang)(jiang)成為陰極,電(dian)位(wei)更負的金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)將(jiang)(jiang)(jiang)成為陽極,從而形成電(dian)偶電(dian)池(chi)。
腐蝕電位正的金屬與腐蝕電位負的異種金屬構成電偶對時,就可能使腐蝕電位負的發生陽極過程。它們偶合后有一個混合電位值,此電位值隨陰陽極金屬面積比而異,可能接近電位正的金屬或接近電位負的金屬。根據這種電化學的電偶腐蝕原理評價不銹(xiu)鋼鈍化膜(mo)在強酸介質中的自鈍能力。
維尼綸醛化機受槽、篩網、托輥等設備采用的材料為304不銹(xiu)鋼 或 SUS 36 不銹鋼等,在工業生產過程中,當鈍態表面被局部破壞,存在著小面積活態和大面積鈍態的電偶對,胡肆福等人用飽和甘汞電極作參比來測定活態、鈍態偶合的電偶電位,并研究它們的自鈍能力。
1. 電偶法的(de)實驗過(guo)程(cheng)
a. 強酸介質
強酸(suan)介質取自維尼廠現場生(sheng)產用的醛(quan)化液,其(qi)成分見表6-19,溫度為70℃。

溶液中鐵離子(Fe3+)由設備腐蝕帶來,氯離子由試劑和水質帶來。
b. 試(shi)樣制備
304不(bu)銹(xiu)鋼(gang)和(he)SUS 36不(bu)銹(xiu)鋼(gang)分(fen)(fen)別加(jia)工成0.2c㎡、0.4c㎡、0.8c㎡、1.0c㎡、2.0c㎡、3.0c㎡、4.0c㎡、6.0c㎡、10.0c㎡、20.0c㎡、30.0c㎡等不(bu)同面(mian)積比的(de)(de)圓(yuan)柱形(xing)試樣和(he)2.5c㎡、7.5c㎡、15.0c㎡、20.0c㎡、22.5c㎡、25.0c㎡、50.0c㎡等不(bu)同面(mian)積比的(de)(de)長方形(xing)試樣,多余部分(fen)(fen)用環(huan)氧樹脂封涂,80℃溫度固化。
活態試(shi)樣經1000號(4/0)金相砂紙打磨至鏡面(mian)狀(zhuang)態,用(yong)酒精擦拭,蒸(zheng)餾水沖洗,濾紙吸干后放(fang)入(ru)干燥器待用(yong)。
不(bu)銹鋼鈍態試樣拋光(guang)潔凈(jing)后,經 -550mV(相對(dui)于SCE)陰(yin)極(ji)活(huo)化(hua),再進行陽極(ji)鈍化(hua)處理(li)。SUS 36不(bu)銹鋼鈍態采用廠家處理(li)的原始鈍化(hua)膜。
c. 實驗(yan)方(fang)法
實驗(yan)槽液溫度恒控(kong)70℃,在靜止條件下(xia)進行實驗(yan)。參(can)比(bi)電(dian)極(ji)(ji)采(cai)用飽和甘(gan)汞電(dian)極(ji)(ji),鹽橋過渡,放置于活態(tai)、鈍態(tai)電(dian)極(ji)(ji)之間各相距1cm。電(dian)極(ji)(ji)電(dian)位檢(jian)測采(cai)用高阻數字電(dian)壓表。
304不銹鋼(gang)和(he) SUS 36不銹鋼(gang)活態(tai)試樣(yang)(yang)在槽液中分(fen)別(bie)進行-550mV和(he)-350mV的(de)(de)陰極(ji)活化處理,各自測定活態(tai)、鈍態(tai)試樣(yang)(yang)的(de)(de)自腐(fu)蝕電位(wei),然后偶合5分(fen)鐘(zhong),檢測偶合電位(wei)。
2. 不銹鋼鈍化膜電偶法評價方法
a. 運用臨界值(zhi)的評價。
不銹鋼鈍(dun)態(tai)(tai)-活態(tai)(tai)面(mian)積比有(you)一個臨界值(zhi),由于電偶電池的作(zuo)用,當(dang)(dang)小(xiao)于這(zhe)監男值(zhi)時,大(da)(da)面(mian)積的鈍(dun)態(tai)(tai)表面(mian)被活化(hua)腐蝕;當(dang)(dang)大(da)(da)于臨界值(zhi)時,不銹鋼局(ju)部活態(tai)(tai)表面(mian)將自(zi)動進行鈍(dun)化(hua)狀態(tai)(tai),從(cong)而(er)有(you)效(xiao)的抗(kang)蝕性能(neng)。
b. 304不(bu)銹(xiu)鋼鈍態(tai)-話態(tai)面積比(臨(lin)界值)對不(bu)銹(xiu)鋼腐蝕的影響(xiang)
304不(bu)銹鋼在維(wei)尼綸酸(suan)化液中,活態(tai)試樣(yang)Ecm為(wei)-300mV,鈍(dun)(dun)態(tai)試樣(yang) Ecorr為(wei)400mV,當(dang)鈍(dun)(dun)態(tai)活態(tai)面積比≥45時,電(dian)偶(ou)對的偶(ou)合電(dian)位為(wei)352mV以(yi)上,測(ce)量(liang)數據見表6-20。

不銹鋼的抗腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)是由于其表面能(neng)形成一層具有保(bao)護(hu)性(xing)的鈍化(hua)膜,然而(er)這層鈍化(hua)膜若是遭(zao)到破(po)損而(er)又缺乏自鈍化(hua)的條件(jian)和能(neng)力(li)時,不銹鋼就會處于活(huo)化(hua)電位狀(zhuang)態而(er)導致(zhi)腐(fu)蝕(shi)的發生。
304不(bu)銹鋼(gang)(gang)鈍(dun)(dun)態(tai)(tai)-活(huo)(huo)(huo)(huo)態(tai)(tai)面(mian)(mian)積比(bi)小(xiao)于(yu)45倍,由于(yu)電偶電流的作(zuo)用,表面(mian)(mian)鈍(dun)(dun)化膜(mo)遭(zao)到破損,不(bu)銹鋼(gang)(gang)表面(mian)(mian)進入活(huo)(huo)(huo)(huo)化狀態(tai)(tai),見(jian)圖6-17兩種不(bu)銹鋼(gang)(gang)的鈍(dun)(dun)態(tai)(tai)-活(huo)(huo)(huo)(huo)態(tai)(tai)面(mian)(mian)積比(bi)與電偶電位的關系。由圖可見(jian),當304不(bu)銹鋼(gang)(gang)鈍(dun)(dun)態(tai)(tai)-活(huo)(huo)(huo)(huo)態(tai)(tai)面(mian)(mian)積比(bi)≥45倍時,由于(yu)電偶對(dui)的電化學極化,小(xiao)面(mian)(mian)積的活(huo)(huo)(huo)(huo)態(tai)(tai)不(bu)銹鋼(gang)(gang)均被陽極極化到鈍(dun)(dun)態(tai)(tai)電位,阻(zu)止(zhi)了活(huo)(huo)(huo)(huo)態(tai)(tai)不(bu)銹鋼(gang)(gang)腐蝕行為的發生(sheng)。

3. SUS 36不銹鋼(gang)鈍態-活(huo)態面積比對不銹鋼(gang)腐蝕(shi)的影(ying)響
SUS 36不銹鋼在維(wei)尼綸醛化液中,活(huo)(huo)態試(shi)樣 Ecorr為-200mV,原始鈍(dun)態試(shi)樣 Ecorr為300mV,當(dang)鈍(dun)態-活(huo)(huo)態面積比≥50時,電偶對的偶合(he)電位為200mV以上,測量數據(ju)見表6-21。

SUS 36不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼鈍(dun)(dun)態-活(huo)(huo)態面積小于50倍,表面鈍(dun)(dun)化(hua)膜(mo)遭到破損,不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼進行活(huo)(huo)化(hua)狀態,見圖6-17。當其鈍(dun)(dun)態-活(huo)(huo)態面積大于50倍時,由于電偶(ou)對的電化(hua)極化(hua),小面積的活(huo)(huo)態不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼均被陽極極化(hua)到鈍(dun)(dun)態電位,阻止(zhi)了活(huo)(huo)態不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼腐(fu)蝕。

