當(dang)異種金屬(shu)(shu)浸(jin)于同種電(dian)(dian)解質溶液中時(shi),每種金屬(shu)(shu)都將建(jian)立起自(zi)身的腐(fu)蝕(shi)電(dian)(dian)位Ecorr(自(zi)然電(dian)(dian)位)。將電(dian)(dian)極電(dian)(dian)位值不同的兩種金屬(shu)(shu)彼此(ci)偶合,電(dian)(dian)位更(geng)正的金屬(shu)(shu)將成為陰極,電(dian)(dian)位更(geng)負的金屬(shu)(shu)將成為陽極,從(cong)而形成電(dian)(dian)偶電(dian)(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鋼鈍化膜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(bu)銹鋼 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)實驗過程
a. 強酸(suan)介質
強酸介質取自維尼廠(chang)現場生(sheng)產用(yong)的醛(quan)化液,其成分見表6-19,溫(wen)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. 試樣制備
304不(bu)銹鋼和SUS 36不(bu)銹鋼分(fen)別加工成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)同面積比的(de)(de)圓柱形試(shi)樣(yang)和2.5c㎡、7.5c㎡、15.0c㎡、20.0c㎡、22.5c㎡、25.0c㎡、50.0c㎡等不(bu)同面積比的(de)(de)長方形試(shi)樣(yang),多余部分(fen)用環氧樹脂(zhi)封涂,80℃溫度固化(hua)。
活態(tai)試樣(yang)經1000號(4/0)金相砂紙打(da)磨至鏡面狀態(tai),用酒精擦拭(shi),蒸餾(liu)水沖(chong)洗,濾(lv)紙吸(xi)干(gan)后放(fang)入干(gan)燥器待用。
不銹鋼鈍(dun)態試樣(yang)拋光(guang)潔凈(jing)后,經 -550mV(相(xiang)對于SCE)陰極活化,再進行陽極鈍(dun)化處(chu)理。SUS 36不銹鋼鈍(dun)態采用廠(chang)家處(chu)理的原始鈍(dun)化膜。
c. 實驗方法
實(shi)驗槽液(ye)溫度恒控(kong)70℃,在靜止條件下進行實(shi)驗。參(can)比電(dian)極采(cai)用飽和(he)甘汞電(dian)極,鹽橋過渡,放置于(yu)活態、鈍(dun)態電(dian)極之(zhi)間各相(xiang)距1cm。電(dian)極電(dian)位檢測采(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)在槽液中(zhong)分別進行-550mV和(he)-350mV的陰(yin)極活化處理,各自(zi)測(ce)定活態(tai)、鈍態(tai)試樣(yang)的自(zi)腐蝕電(dian)(dian)位(wei)(wei),然后偶(ou)合5分鐘,檢(jian)測(ce)偶(ou)合電(dian)(dian)位(wei)(wei)。
2. 不銹(xiu)鋼鈍化膜(mo)電偶法評價方法
a. 運用臨界值的評(ping)價(jia)。
不(bu)銹鋼(gang)鈍態(tai)(tai)-活態(tai)(tai)面積比有(you)一(yi)個臨界值(zhi),由于(yu)電偶電池的(de)作用,當小于(yu)這監(jian)男值(zhi)時(shi),大(da)面積的(de)鈍態(tai)(tai)表(biao)面被活化腐(fu)蝕(shi);當大(da)于(yu)臨界值(zhi)時(shi),不(bu)銹鋼(gang)局(ju)部活態(tai)(tai)表(biao)面將自動進行(xing)鈍化狀(zhuang)態(tai)(tai),從(cong)而有(you)效(xiao)的(de)抗蝕(shi)性(xing)能。
b. 304不銹鋼鈍態(tai)(tai)-話態(tai)(tai)面積比(臨(lin)界值)對不銹鋼腐蝕的影響(xiang)
304不銹鋼在維尼綸酸化(hua)液(ye)中,活態(tai)試(shi)樣Ecm為(wei)-300mV,鈍態(tai)試(shi)樣 Ecorr為(wei)400mV,當(dang)鈍態(tai)活態(tai)面積比≥45時,電偶對的(de)偶合電位為(wei)352mV以上(shang),測量數(shu)據見表(biao)6-20。

不(bu)銹鋼的抗腐蝕性(xing)能(neng)是由于其表面能(neng)形成一層具有(you)保(bao)護(hu)性(xing)的鈍(dun)化膜(mo),然而這層鈍(dun)化膜(mo)若是遭到破損而又(you)缺乏自(zi)鈍(dun)化的條件和能(neng)力時(shi),不(bu)銹鋼就會處于活(huo)化電位狀態(tai)而導(dao)致腐蝕的發生。
304不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼鈍(dun)態(tai)(tai)-活態(tai)(tai)面(mian)積(ji)比小于(yu)45倍,由于(yu)電(dian)(dian)(dian)偶(ou)(ou)電(dian)(dian)(dian)流的(de)(de)作用,表面(mian)鈍(dun)化膜遭到破(po)損(sun),不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼表面(mian)進入活化狀態(tai)(tai),見(jian)圖(tu)6-17兩種不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)鈍(dun)態(tai)(tai)-活態(tai)(tai)面(mian)積(ji)比與(yu)電(dian)(dian)(dian)偶(ou)(ou)電(dian)(dian)(dian)位(wei)的(de)(de)關(guan)系。由圖(tu)可(ke)見(jian),當(dang)304不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼鈍(dun)態(tai)(tai)-活態(tai)(tai)面(mian)積(ji)比≥45倍時,由于(yu)電(dian)(dian)(dian)偶(ou)(ou)對的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)化學極化,小面(mian)積(ji)的(de)(de)活態(tai)(tai)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼均被陽極極化到鈍(dun)態(tai)(tai)電(dian)(dian)(dian)位(wei),阻止(zhi)了(le)活態(tai)(tai)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼腐蝕行為的(de)(de)發生(sheng)。

3. SUS 36不銹鋼鈍態-活態面積(ji)比(bi)對不銹鋼腐蝕的(de)影響
SUS 36不銹鋼在維(wei)尼(ni)綸醛化(hua)液中,活(huo)(huo)態(tai)試樣 Ecorr為-200mV,原始鈍態(tai)試樣 Ecorr為300mV,當(dang)鈍態(tai)-活(huo)(huo)態(tai)面積比≥50時,電偶(ou)對的偶(ou)合電位為200mV以(yi)上,測量數據見表6-21。

SUS 36不銹(xiu)鋼鈍(dun)(dun)(dun)態(tai)-活態(tai)面(mian)積小(xiao)于50倍,表(biao)面(mian)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)(hua)膜遭到破損,不銹(xiu)鋼進行活化(hua)(hua)狀(zhuang)態(tai),見圖6-17。當其(qi)鈍(dun)(dun)(dun)態(tai)-活態(tai)面(mian)積大于50倍時(shi),由于電偶對(dui)的電化(hua)(hua)極(ji)化(hua)(hua),小(xiao)面(mian)積的活態(tai)不銹(xiu)鋼均被(bei)陽(yang)極(ji)極(ji)化(hua)(hua)到鈍(dun)(dun)(dun)態(tai)電位,阻止了活態(tai)不銹(xiu)鋼腐蝕。

