當異種金(jin)屬(shu)(shu)(shu)浸于同種電(dian)(dian)解質溶(rong)液中時,每種金(jin)屬(shu)(shu)(shu)都將建立起自身的腐蝕(shi)電(dian)(dian)位Ecorr(自然電(dian)(dian)位)。將電(dian)(dian)極電(dian)(dian)位值不同的兩種金(jin)屬(shu)(shu)(shu)彼此偶(ou)合,電(dian)(dian)位更正的金(jin)屬(shu)(shu)(shu)將成(cheng)(cheng)為陰極,電(dian)(dian)位更負的金(jin)屬(shu)(shu)(shu)將成(cheng)(cheng)為陽極,從而(er)形成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)偶(ou)電(dian)(dian)池。
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(hua)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不銹鋼(gang) 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. 電偶法的實驗過程(cheng)
a. 強酸(suan)介質
強酸介(jie)質取自維(wei)尼廠(chang)現場生產用的醛化液,其成分見表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. 試樣(yang)制備
304不(bu)銹(xiu)鋼和SUS 36不(bu)銹(xiu)鋼分別(bie)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(deng)不(bu)同面積(ji)比的圓柱形試(shi)樣和2.5c㎡、7.5c㎡、15.0c㎡、20.0c㎡、22.5c㎡、25.0c㎡、50.0c㎡等(deng)不(bu)同面積(ji)比的長方(fang)形試(shi)樣,多余部分用(yong)環氧樹脂封涂,80℃溫(wen)度固化。
活態試樣經1000號(4/0)金相砂紙打磨至(zhi)鏡面狀態,用(yong)酒精擦拭,蒸餾(liu)水沖洗,濾紙吸(xi)干后放(fang)入(ru)干燥(zao)器待用(yong)。
不銹(xiu)鋼鈍(dun)態(tai)試樣(yang)拋光(guang)潔凈后(hou),經 -550mV(相對于SCE)陰極(ji)活化(hua),再(zai)進行陽極(ji)鈍(dun)化(hua)處理。SUS 36不銹(xiu)鋼鈍(dun)態(tai)采用廠家處理的原始鈍(dun)化(hua)膜(mo)。
c. 實驗方法(fa)
實驗槽(cao)液溫度恒控(kong)70℃,在靜止條件下進行實驗。參比電(dian)極(ji)采用飽和(he)甘(gan)汞(gong)電(dian)極(ji),鹽橋過(guo)渡,放置于(yu)活態(tai)、鈍態(tai)電(dian)極(ji)之間各相距1cm。電(dian)極(ji)電(dian)位(wei)檢(jian)測(ce)采用高阻數字電(dian)壓表。
304不銹鋼和 SUS 36不銹鋼活(huo)態試樣(yang)在槽液中分別進行-550mV和-350mV的(de)陰極活(huo)化(hua)處理,各(ge)自(zi)測(ce)定活(huo)態、鈍態試樣(yang)的(de)自(zi)腐蝕電(dian)位,然后偶合5分鐘,檢測(ce)偶合電(dian)位。
2. 不(bu)銹鋼鈍化(hua)膜電偶法(fa)評價方法(fa)
a. 運用臨界值的評價。
不銹鋼鈍態-活(huo)態面(mian)積比有一個臨(lin)界值,由于(yu)電偶(ou)電池的(de)作用,當小于(yu)這監男值時,大面(mian)積的(de)鈍態表面(mian)被活(huo)化(hua)腐(fu)蝕(shi);當大于(yu)臨(lin)界值時,不銹鋼局部(bu)活(huo)態表面(mian)將自動(dong)進行鈍化(hua)狀態,從而有效的(de)抗蝕(shi)性能。
b. 304不銹鋼(gang)鈍態-話態面積比(臨界(jie)值(zhi))對(dui)不銹鋼(gang)腐蝕的影響
304不銹鋼在維尼綸酸化液(ye)中,活(huo)態(tai)(tai)(tai)(tai)試樣Ecm為-300mV,鈍(dun)態(tai)(tai)(tai)(tai)試樣 Ecorr為400mV,當鈍(dun)態(tai)(tai)(tai)(tai)活(huo)態(tai)(tai)(tai)(tai)面(mian)積比≥45時,電偶對的偶合電位為352mV以上,測量(liang)數據見(jian)表(biao)6-20。

不(bu)銹(xiu)鋼的抗腐(fu)蝕性能是(shi)由于其(qi)表面能形成一層具有保護性的鈍(dun)化(hua)膜(mo),然而這層鈍(dun)化(hua)膜(mo)若(ruo)是(shi)遭到破損而又缺乏自鈍(dun)化(hua)的條件和能力(li)時,不(bu)銹(xiu)鋼就(jiu)會處于活化(hua)電位狀(zhuang)態而導致腐(fu)蝕的發生(sheng)。
304不銹(xiu)鋼鈍(dun)(dun)態(tai)-活(huo)(huo)態(tai)面積比(bi)(bi)小于(yu)45倍(bei)(bei),由(you)(you)于(yu)電(dian)(dian)偶(ou)電(dian)(dian)流的作用(yong),表面鈍(dun)(dun)化(hua)膜遭到破損,不銹(xiu)鋼表面進入活(huo)(huo)化(hua)狀態(tai),見(jian)圖6-17兩種(zhong)不銹(xiu)鋼的鈍(dun)(dun)態(tai)-活(huo)(huo)態(tai)面積比(bi)(bi)與電(dian)(dian)偶(ou)電(dian)(dian)位(wei)的關系(xi)。由(you)(you)圖可見(jian),當(dang)304不銹(xiu)鋼鈍(dun)(dun)態(tai)-活(huo)(huo)態(tai)面積比(bi)(bi)≥45倍(bei)(bei)時(shi),由(you)(you)于(yu)電(dian)(dian)偶(ou)對的電(dian)(dian)化(hua)學極(ji)化(hua),小面積的活(huo)(huo)態(tai)不銹(xiu)鋼均被(bei)陽極(ji)極(ji)化(hua)到鈍(dun)(dun)態(tai)電(dian)(dian)位(wei),阻止了(le)活(huo)(huo)態(tai)不銹(xiu)鋼腐蝕(shi)行為的發生。

3. SUS 36不銹鋼鈍態-活態面積比對不銹鋼腐(fu)蝕的影響
SUS 36不銹鋼在維尼綸醛化液中(zhong),活(huo)態試樣 Ecorr為-200mV,原始鈍(dun)(dun)態試樣 Ecorr為300mV,當鈍(dun)(dun)態-活(huo)態面積(ji)比≥50時,電偶對的(de)偶合電位(wei)為200mV以上,測量數(shu)據見表6-21。

SUS 36不(bu)銹鋼鈍態(tai)(tai)-活態(tai)(tai)面積(ji)(ji)小于50倍,表(biao)面鈍化膜遭到破(po)損,不(bu)銹鋼進行(xing)活化狀態(tai)(tai),見(jian)圖6-17。當其鈍態(tai)(tai)-活態(tai)(tai)面積(ji)(ji)大于50倍時,由于電偶對的(de)電化極化,小面積(ji)(ji)的(de)活態(tai)(tai)不(bu)銹鋼均(jun)被陽極極化到鈍態(tai)(tai)電位,阻(zu)止了活態(tai)(tai)不(bu)銹鋼腐蝕。

