潤濕性與金屬海洋大氣腐蝕行為的相關性研究

《潤濕性與金屬海洋大氣腐蝕行為的相關性研究》是依託中國海洋大學，由王燕華擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：潤濕性與金屬海洋大氣腐蝕行為的相關性研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：王燕華
• 依託單位：中國海洋大學

中文摘要

海洋大氣環境中，液滴/金屬界面的潤濕性影響著金屬的大氣腐蝕行為，同時大氣腐蝕過程的不均勻時空分布特徵又導致金屬表面潤濕性的變化，兩者密切相關，但是具體的相互作用機制尚未澄清。針對這一問題，本項目擬採用陣列電極技術、Kelvin探針測試技術結合顯微鏡成像、接觸角測定技術以及SEM、EDS、FT-IR等表面分析技術，研究潤濕性對金屬海洋大氣腐蝕形態、表面電位分布、電流分布的影響，探明海洋大氣腐蝕陰極、陽極過程對金屬表面潤濕性變化規律的影響，結合海洋科學、界面化學、腐蝕電化學理論分析，建立表面潤濕性與金屬海洋大氣腐蝕行為相關的數學模型，闡明潤濕性與金屬海洋大氣腐蝕行為的相互作用機制。研究成果可以豐富薄液層下金屬大氣腐蝕的基礎理論研究，深化人們對海洋大氣環境中金屬表面與周圍環境相互作用方式的理解，為控制金屬表面的潤濕性能，開發耐海洋大氣腐蝕的表面改性新技術提供理論依據。

結題摘要

海洋大氣環境中，液滴/金屬界面的潤濕性影響著金屬的大氣腐蝕行為，但是具體的作用機制尚未澄清。本項目採用陣列電極技術結合顯微鏡成像、接觸角測定技術及表面分析技術，考察了潤濕性對碳鋼、不鏽鋼海洋大氣腐蝕形態、表面電化學特徵的影響。研究發現潤濕性相同的不鏽鋼表面呈現相似的不均勻電化學分布特徵，其局部腐蝕程度隨著表面液滴尺寸的增加而增加。潤濕性不同的不鏽鋼表面，呈現不同的電化學分布特徵。潤濕性好的不鏽鋼，其表面液滴覆蓋面積大，陽極電流峰的數目多，但是陽極電流值均較小。潤濕性不好的不鏽鋼表面，則出現1-2個主導陽極，陽極電流值較大。這與不鏽鋼腐蝕的高度局部化有關。潤濕性對碳鋼表面的電化學特徵影響則不同。研究發現潤濕性相同碳鋼的電化學分布特徵，隨著液滴尺寸的變化而改變，主導陽極趨向於出現在三相線區附近。潤濕性不同的碳鋼，呈現類似的電化學分布特徵，但腐蝕程度不同。潤濕性好的碳鋼，其表面液滴覆蓋面積大，總陰極電流大，碳鋼腐蝕活性強，腐蝕程度嚴重。在不同的濕度條件下，潤濕性好的碳鋼，其陽極平均電流密度均較大，腐蝕程度更嚴重。而環境相對濕度對不同潤濕性表面影響規律相似，在高濕度環境下陽極平均電流密度逐漸增大，在乾燥初期達到最大值，然後降低。研究成果可以豐富薄液層下金屬大氣腐蝕的基礎理論研究，深化人們對海洋大氣環境中金屬表面與周圍環境相互作用方式的理解，為控制金屬表面的潤濕性能，開發耐海洋大氣腐蝕的表面改性新技術提供理論依據。