當(dang)異種(zhong)(zhong)(zhong)金屬(shu)浸(jin)于同(tong)種(zhong)(zhong)(zhong)電(dian)(dian)(dian)解質溶液中時,每種(zhong)(zhong)(zhong)金屬(shu)都將(jiang)建立起自身(shen)的腐蝕電(dian)(dian)(dian)位(wei)Ecorr(自然電(dian)(dian)(dian)位(wei))。將(jiang)電(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)位(wei)值不同(tong)的兩(liang)種(zhong)(zhong)(zhong)金屬(shu)彼(bi)此(ci)偶合,電(dian)(dian)(dian)位(wei)更(geng)正的金屬(shu)將(jiang)成(cheng)(cheng)為陰極,電(dian)(dian)(dian)位(wei)更(geng)負的金屬(shu)將(jiang)成(cheng)(cheng)為陽(yang)極,從而形成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)偶電(dian)(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(gang)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(ou)法的實(shi)驗過(guo)程
a. 強酸介質
強酸介質取自(zi)維尼廠(chang)現場生產用的(de)醛化液,其成分見(jian)表6-19,溫度為(wei)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(xiu)鋼和SUS 36不(bu)銹(xiu)鋼分別加(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(tong)面(mian)積比的圓(yuan)柱形(xing)試樣和2.5c㎡、7.5c㎡、15.0c㎡、20.0c㎡、22.5c㎡、25.0c㎡、50.0c㎡等不(bu)同(tong)面(mian)積比的長方(fang)形(xing)試樣,多余部分用環氧樹(shu)脂封涂,80℃溫度(du)固化(hua)。
活態試樣經1000號(4/0)金相砂紙打磨至鏡面狀(zhuang)態,用酒精擦拭,蒸餾水沖洗,濾(lv)紙吸干后放入干燥器待用。
不銹鋼(gang)鈍(dun)態(tai)試(shi)樣拋光潔凈后,經 -550mV(相對(dui)于SCE)陰極活化(hua)(hua),再進行陽極鈍(dun)化(hua)(hua)處理。SUS 36不銹鋼(gang)鈍(dun)態(tai)采用(yong)廠家處理的原始(shi)鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)。
c. 實(shi)驗(yan)方法
實(shi)驗槽液溫度恒(heng)控(kong)70℃,在靜止(zhi)條件下(xia)進行實(shi)驗。參比(bi)電(dian)極(ji)采(cai)用飽和甘汞電(dian)極(ji),鹽橋過渡,放置于活態、鈍(dun)態電(dian)極(ji)之間各相距(ju)1cm。電(dian)極(ji)電(dian)位檢測(ce)采(cai)用高阻數字電(dian)壓表。
304不銹鋼和(he) SUS 36不銹鋼活態試樣(yang)在(zai)槽(cao)液中分(fen)別進行-550mV和(he)-350mV的陰極活化處理,各自測定活態、鈍(dun)態試樣(yang)的自腐蝕電(dian)位,然(ran)后偶(ou)合5分(fen)鐘,檢(jian)測偶(ou)合電(dian)位。
2. 不銹(xiu)鋼鈍化(hua)膜(mo)電偶法(fa)評價方法(fa)
a. 運用臨界值的評(ping)價。
不(bu)銹(xiu)鋼鈍態(tai)(tai)(tai)-活(huo)態(tai)(tai)(tai)面(mian)(mian)積比(bi)有一個臨界值,由于電偶電池的作(zuo)用,當小(xiao)于這監男值時,大面(mian)(mian)積的鈍態(tai)(tai)(tai)表面(mian)(mian)被活(huo)化腐(fu)蝕;當大于臨界值時,不(bu)銹(xiu)鋼局(ju)部活(huo)態(tai)(tai)(tai)表面(mian)(mian)將自動進(jin)行鈍化狀態(tai)(tai)(tai),從(cong)而有效的抗蝕性能。
b. 304不(bu)(bu)銹鋼(gang)鈍態-話態面積比(bi)(臨界(jie)值)對不(bu)(bu)銹鋼(gang)腐(fu)蝕的(de)影響
304不銹(xiu)鋼在維尼綸(lun)酸化液中,活態試樣Ecm為(wei)-300mV,鈍(dun)態試樣 Ecorr為(wei)400mV,當鈍(dun)態活態面積(ji)比≥45時,電(dian)(dian)偶對的偶合電(dian)(dian)位(wei)為(wei)352mV以(yi)上,測(ce)量數據見表(biao)6-20。

不銹鋼的(de)抗腐蝕性能是由于其表面(mian)能形成一層(ceng)(ceng)具(ju)有保護性的(de)鈍化(hua)膜(mo),然而這層(ceng)(ceng)鈍化(hua)膜(mo)若(ruo)是遭到破(po)損(sun)而又缺乏自鈍化(hua)的(de)條件和能力(li)時,不銹鋼就會處于活化(hua)電位狀態(tai)而導致(zhi)腐蝕的(de)發(fa)生。
304不(bu)(bu)銹鋼(gang)鈍(dun)態-活(huo)態面(mian)(mian)積(ji)比小于(yu)45倍,由于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)偶電(dian)(dian)(dian)(dian)流的(de)作用(yong),表面(mian)(mian)鈍(dun)化膜遭到(dao)破損,不(bu)(bu)銹鋼(gang)表面(mian)(mian)進(jin)入活(huo)化狀(zhuang)態,見圖6-17兩種(zhong)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)鈍(dun)態-活(huo)態面(mian)(mian)積(ji)比與電(dian)(dian)(dian)(dian)偶電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)的(de)關(guan)系。由圖可見,當304不(bu)(bu)銹鋼(gang)鈍(dun)態-活(huo)態面(mian)(mian)積(ji)比≥45倍時,由于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)偶對的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)化學極(ji)(ji)化,小面(mian)(mian)積(ji)的(de)活(huo)態不(bu)(bu)銹鋼(gang)均被(bei)陽(yang)極(ji)(ji)極(ji)(ji)化到(dao)鈍(dun)態電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei),阻止了活(huo)態不(bu)(bu)銹鋼(gang)腐(fu)蝕行為(wei)的(de)發生。

3. SUS 36不(bu)銹鋼鈍(dun)態(tai)-活(huo)態(tai)面積比對不(bu)銹鋼腐蝕的影響(xiang)
SUS 36不銹鋼(gang)在維尼綸醛化液中(zhong),活態試樣(yang) Ecorr為-200mV,原始鈍(dun)態試樣(yang) Ecorr為300mV,當鈍(dun)態-活態面(mian)積比≥50時(shi),電偶對(dui)的偶合(he)電位為200mV以上,測量(liang)數據見表6-21。

SUS 36不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)鈍態(tai)-活(huo)態(tai)面積小于(yu)50倍,表面鈍化(hua)膜遭(zao)到(dao)破損,不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)進行活(huo)化(hua)狀態(tai),見圖6-17。當其(qi)鈍態(tai)-活(huo)態(tai)面積大于(yu)50倍時,由于(yu)電(dian)偶對的電(dian)化(hua)極(ji)化(hua),小面積的活(huo)態(tai)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)均被陽(yang)極(ji)極(ji)化(hua)到(dao)鈍態(tai)電(dian)位,阻止了活(huo)態(tai)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)腐蝕(shi)。

