《典型金屬海洋大氣腐蝕初期的腐蝕動力學行為研究》是依託浙江大學，由張昭擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：典型金屬海洋大氣腐蝕初期的腐蝕動力學行為研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：張昭
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
聯用QCM、FTIR和EN技術並輔以EIS、SEM、XPS、SECM和XRD等，研究典型海洋大氣氣氛中Cu和Fe等典型金屬的大氣腐蝕行為特徵及相應腐蝕結構特徵（如：腐蝕基體材料的晶面取向、表面能、表面應力、腐蝕表面分維和臨界蝕點徑/深比等）的演化規律；探明海洋大氣溫度和濕度、侵蝕性粒子種類和濃度等對Cu和Fe等典型金屬大氣腐蝕初期的蝕點萌生動力學參數（如：臨界蝕點密度、臨界蝕點的側/徑向和縱向生長速率常數、金屬大氣腐蝕速率常數和反應級數等）的影響規律，建立典型海洋大氣氣氛中Cu和Fe等典型金屬大氣腐蝕初期的腐蝕動力學模型；同時，基於模糊數學理論建立腐蝕動力學參數特徵與相應的腐蝕結構特徵之間的相關性模型。本項目成果不僅可以豐富材料的大氣腐蝕理論，而且可以為大氣環境中材料服役壽命的預測、防止災難性事故的發生等工作奠定相關基礎；因此項目具有重要的實際意義和理論價值。
結題摘要
項目對Cu和907鋼在海洋及海洋大氣中的腐蝕過程進行了系統的研究，在上述基礎上，研發了防止金屬海洋大氣腐蝕和海水腐蝕的防護技術及腐蝕監檢測技術，取得了如下主要研究結果：（1）在海洋性大氣的不同相對濕度、溫度及其Cl-含量下，Cu的初期腐蝕（＜6h）產物均為Cu2O；Cu的海洋大氣腐蝕主要源於Cu的吸氧腐蝕，其在海水和海洋性大氣中的腐蝕初期的腐蝕反應均為一級反應。（2）基於法拉第定律和QCM技術等，提出了一種推定、表征腐蝕產物的新方法。（3）基於電化學噪聲的FWT分析等技術，提出並驗證了可以正確刻畫金屬大氣腐蝕程度、蝕點數量和蝕點大小的腐蝕能量參數，即電化學活性能量、成核能量和生長能量。（4）Cu和907鋼的大氣腐蝕受O2的擴散控制，其腐蝕速率均高於其在本體溶液（海水）中的腐蝕速率，腐蝕速率隨著液膜厚度的減薄而增加。（5）提出了Cu和907鋼的海洋大氣腐蝕（實質為薄液膜腐蝕）的EIS等效電路演化模型，並在907鋼的EIS等效電路模型中創造性地引入了餘切雙曲線擴散阻抗來表征907鋼多孔性腐蝕產物膜。（6）在上述研究的基礎上，基於國家的海洋強國戰略，研發了防止金屬海洋大氣腐蝕的防護技術（鍍層、超疏水塗料）及其腐蝕監檢測技術原理；特別是獲得了靜態海水接觸角高達153度、滾動角約為8度的超疏水矽丙烯酸樹脂納米塗料。
