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超声对腐蚀的影响研究

作　者: 洪喆
导　师: 付朝阳
学　校: 华中科技大学
专　业: 应用化学
关键词: 超声空化 Q235钢羟自由基极化 N80钢缓蚀率
分类号: TG174
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

超声波可诱导溶液中的水分子迅速裂解而产生羟自由基和氢原子,并能引发诱导产生链反应。但在水相反应体系中羟自由基的寿命仅大约为10^-9S,如何准确检测超声过程中羟自由基的产生量至关重要。超声在金属腐蚀方面被用于去极化,增强电分析电流,和进行电极预处理。但关于超声运用于金属腐蚀,金属缓蚀的影响和与缓蚀剂共同作用对金属腐蚀速率的影响这方面的报道不多见。因此,研究超声作用对腐蚀的影响,探求其反应体系中超声作用的机理,是本课题的出发点。本论文对超声辐照条件下羟自由基的产量进行了定量检测,考察了超声辐照时间,溶液温度,超声频率及振荡超声等条件对羟自由基产量的影响等。并相继研究了超声空化条件下Q235钢,N80钢两种钢材的腐蚀行为,使用失重法、电化学极化、电子扫描显微镜（SEM）等分析手段进行了表征与讨论,最后进行了总结。首先在检测超声辐照下羟自由基产量时,发现在25℃时超声时间延长有助于羟自由基的产生,但超声1小时后,产量达到峰值0.1875mM;随着温度的升高,羟自由基的产量也是有所提升的,在20-30℃范围呈几何倍数增长,但当温度达到50℃左右,基本保持稳定;我们也可以发现,随着超声频率的增加,羟自由基的生成量是有上升的趋势的;另外,振荡超声与持续超声相比,也有助于羟自由基的产生。其次在研究超声空化对金属材料腐蚀影响方面,我们发现超声作用对Q235钢的腐蚀是有减缓作用的,随着温度升高,超声的缓蚀作用越来越弱;在加入缓蚀剂后,低温条件下超声降低了缓蚀效率,但随着温度的升高,超声作用对缓蚀效率影响不太大;通过电化学极化和SEM我们也可看出超声对Q235钢腐蚀具有一定的抑制作用。另外讨论了超声对N80钢腐蚀的影响,发现超声是促进了N80钢的腐蚀行为;但超声作用却提高了缓蚀效率,这与超声的机械效应有关;通过电化学极化以及SEM也可得出超声情况下腐蚀坑更为深和严重,超声加速了腐蚀过程的结论。

超声对腐蚀的影响研究

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