电化学噪声技术在铝合金大气腐蚀检测中的应用

基于电化学噪声（EN）技术建立了适合现场应用的铝合金大气腐蚀测量系统。研制了铝合金大气腐蚀传感器,构建了零阻电流（ZRA）模式的EN测量系统和软件。利用该系统在实验室模拟和户外大气环境下进行了EN测试,研究结果表明,通过电位和电流噪声信号及噪声电阻变化可以对铝合金大气腐蚀过程进行有效检测。     

2B06铝合金大气腐蚀过程的电化学噪声监测

采用电化学噪声EN（electrochemical noise）技术和基于Compact RIO的分布式大气腐蚀便携式现场实时监测系统,对北京地区大气环境下2B06铝合金腐蚀过程进行长期监测,并对采集的电化学噪声信号进行统计分析,探索了电化学噪声方法在铝合金腐蚀现场监测方面的应用及腐蚀速率表征参数,从而对腐蚀进行预测并减小损失。结果表明：该系统可对铝合金的大气腐蚀过程进行现场实时监测,电化学噪声电阻Rn和电流噪声标准偏差SI可作为反映铝合金大气腐蚀速率的表征参数;长期监测结果显示北京地区的2B06铝合金在相对干燥的秋冬季节腐蚀较缓。     

316L不锈钢大气腐蚀的电化学噪声检测:理论模型与应用

采用电化学噪声(EN)技术针对大气环境下不同腐蚀状态的316L不锈钢试片进行了EN检测,并研究EN特征参数如电位噪声标准偏差、电流噪声标准偏差、谱噪声电阻和噪声电阻与腐蚀速率之间的关系。实验结果表明,当相对湿度增加时,电流噪声标准偏差及其功率谱密度(PSD)增大,电位噪声标准偏差及其PSD减小,谱噪声电阻值减小。当湿度较高时暴露2 a的316L不锈钢试样由于腐蚀动力学发生变化,出现表征钝化膜破裂修复的暂态峰;而空白试样由于钝化膜较为完整,因此电流噪声波动幅值较小。电化学噪声的Thevenin等效电路的模型分析结果表明,电位噪声、电流噪声以及噪声电阻的主要影响因素是溶液电阻Rs以及工作电极和对电极的阻抗模值(Z_a和Z_c)。谱噪声电阻的影响因素除了R_s、Z_a和Z_c外,还包括工作电极EN的PSD影响。本文建立的EN电化学等效电路模型分析为大气环境下金属材料的EN检测的可靠性奠定基础,未来有望应用于金属装备或构件在其他工业大气环境中的腐蚀检测。     

2024铝合金在模拟动态海水/大气界面环境中的局部腐蚀机制

搭建了由电动推杆、时间继电器及4个腐蚀电化学传感器组成的模拟动态海水/大气界面(简称为水气界面)腐蚀测试平台,综合采用腐蚀电位监测、电化学阻抗谱(EIS)技术、电化学噪声(EN)技术以及表面和截面形貌分析,研究了2024铝合金在模拟动态水气界面区的局部腐蚀行为与机制,并比较了其与全浸区腐蚀行为的差异性。结果表明,动态水气界面区腐蚀产物呈“连续分布”特征,主要是由于试样向上移出水面过程中蚀孔内阳极溶解产生的Al³⁺流出,与界面区丰富的氧结合生成腐蚀产物;全浸区腐蚀产物分布较为分散。水气界面区随着铝合金浸入和移出水面,腐蚀电位呈现周期性“下降-上升”波动,波动幅值为5～10 mV。全浸区与水气界面区的水线上方由于腐蚀电位较高所以为阴极区,水线下方为阳极区;但腐蚀电位差异不大,因此宏观腐蚀电池作用不明显。EIS结果表明,水气界面区高频容抗弧半径均呈现先增大后减小趋势,界面区的腐蚀产物膜由于覆盖度大,比全浸区的腐蚀产物膜耐蚀性好。EN结果表明,水气界面区电流噪声的波动幅值先减小后增大,表明局部腐蚀敏感性先减小后增大,电流噪声的功率谱密度(PSD)高频线性区斜率均小于-20...     

低合金钢大气腐蚀的电化学研究

将4种低合金钢分别与铜偶合,制成电偶腐蚀电池(ACM),研究大气中不同盐类、SO2及相对湿度等对其大气腐蚀的影响     

低合金钢大气腐蚀的电化学研究

将４种低合金钢分别与铜偶合，制成电偶腐蚀电池（ＡＣＭ），研究大气中不同盐类、ＳＯ２及相对湿度等对其大气腐蚀的影响     

电化学噪声在腐蚀领域中的研究进展

综述了电化学噪声的起源和分类、测量方法、时域和频域分析以及小波分析;重点讨论了电化学噪声在金属腐蚀类型的判断、局部腐蚀特征、应力腐蚀、涂层性能评价、缓蚀剂的筛选和生物腐蚀等腐蚀领域中的应用研究进展,并提出了今后的研究方向.     

2024-T3铝合金在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为

通过循环盐雾腐蚀实验,模拟2024-T3铝合金在海洋大气环境中的腐蚀过程。采用腐蚀质量损失测试、扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)和电化学技术分别对腐蚀117、242、362、487和598 h的2024-T3铝合金试样进行测试分析,得到腐蚀动力学、腐蚀产物和点蚀坑的形貌、腐蚀产物的成分以及表面锈层的电化学特性,研究锈层对2024-T3铝合金大气腐蚀的影响。动力学分析表明,腐蚀过程中2024-T3铝合金的表面形成了具有较好保护性的锈层;电化学测试结果表明,锈层的保护性呈现随腐蚀时间的延长先增强后减弱然后再略增强的变化过程。     

铝和铝合金的大气腐蚀

综述了铝和铝合金的大气腐蚀研究现状和历史,以及传统的大气暴露试验和室内模拟加速试验所做的工作和不足.在铝和铝合金的大气腐蚀机理方面,传统的实验技术往往不能给出满意的结果.一些原位测量技术,如环境扫描电镜,开尔文探针和红外吸收光谱等已在大气腐蚀研究中应用,为清晰地描述铝和铝合金的大气腐蚀机理提供了有利条件.介绍了环境因素和铝合金的微观结构特点对铝和铝合金,特别是高强铝合金大气腐蚀的影响.      

7075铝合金回归过程的电化学分析

为探究和改善7xxx系铝合金耐腐蚀性能,采用电化学分析和透射电镜观察等手段,针对7075铝合金回归再时效(RRA)处理过程中的不同回归程度进行电化学腐蚀行为研究.结果表明:较为充分的回归处理有利于基体析出相回溶,经再时效处理后基体析出相细小弥散,有利于钝化膜的修补;晶界析出相粗大且断开分布,阻断腐蚀通道,延缓腐蚀的进行...     

ELECTROCHEMICAL NOISE FEATURES OF PURE ALUMINUM DURING PITTING CORROSION IN NEUTRAL NaCl SOLUTION

Spontaneous electrochemical noise (EN) can be a rich source of information concerning the processes simultaneously occurring at a corroding interface. Potential noise fluctuations during the free corrosion of pure aluminum in different concentration of neutral sodium chloride solution are investigated, and the breakdown and restoration of passive metal's film are studied using potentiodynamic scanning (PDS) measurements and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) technique. Two capacitance loops are observed in the Nyquist plots in two kinds of concentration, and the corrosion process is under activation control at first, then become diffusion control within the oxide film and corrosion products of (Al(OH)p-mCl-m) accumulated on the surface of the corroding electrode. It is suggested that the pitting corrosion is much easier to occur for pure aluminum in 7.0wt% than in 2.0wt% NaCl solution, and the high concentration of chloride ion in solution inhibits the repassivation of a metastable pit. The co     

用Kelvin探头技术研究铝合金的大气腐蚀

选择航空工业广泛使用的铝、铝合金及其涂层的试样，利用自行研制的Kelvin探头大气腐蚀测定仪、扫描电镜等设备，研究了纯铝试样随温、湿度变化，其表面电位的变化规律，测定了铝合金及涂层试样大气曝晒试验和周浸试验前后的表面电位、形貌,对铝、铝合金以及涂层的腐蚀规律进行了初步的探讨.结果表明，纯铝试样表面无可见液膜时，腐蚀电位随相对湿度增加逐渐下降；表面有可见液膜时，随着液层蒸发逐渐减薄，电位逐渐正移.铝合金裸材在北京大气环境下电位变化较小，且各个位置的电位基本相同.带涂层的试样优先在缺陷处发生腐蚀，并不断向周围扩展，涂层的剥离面积不断增大.涂层的铝合金，划痕处在腐蚀发生的初期腐蚀电位向负方向变化很快，但是随着时间的延长，腐蚀电位变化的速率减慢，并有向正方向移动的趋势.      

7075铝合金应力腐蚀敏感性的SSRT和电化学测试研究

采用慢应变速率试验(SSRT)研究了7075铝合金的应力腐蚀行为。试验结果表明,外加阳极极化和阴极极化都能增加7075铝合金的应力腐蚀敏感性,即使在弱极化情况下也能显著增加合金的应力腐蚀敏感性。但是,外加极化对于不同热处理状态的7075铝合金,其应力腐蚀敏感性增加的程度不同。电极极化对T6状态合金的SCC敏感性的影响显著,而对RRA和T7351状态合金的影响较轻微。随着拉伸应力的增加,7075-RRA铝合金的阳极极化曲线略向正移,滞后环面积扩大,但并不显著。     

LC4铝合金在模拟污染大气环境中的腐蚀行为

通过干湿周浸循环加速腐蚀试验,用NaHSO3和NaCl分别模拟对大气腐蚀有明显影响的两种大气污染组分SO2和Cl-.利用失重分析、表面形貌观察和腐蚀产物分析,研究了LC4铝合金在模拟污染大气环境中的腐蚀行为和机理.研究发现,在0.02 mol/L NaHSO3和0.02 mol/L NaHSO3＋0.006 mol/L NaCl两种加速腐蚀介质中,不论包铝层存在与否,LC4腐蚀失重均与腐蚀时间有线性关系;Cl-在HSO3-存在的情况能够更有效产生点蚀源,破坏LC4表面的氧化膜,加速LC4腐蚀;试样放置的角度对LC4腐蚀有较大的影响.     

ELECTROCHEMICAL FEATURES DURING PITTING CORROSION OF LY12 ALUMINUM ALLOY IN DIFFERENT NEUTRAL SOLUTIONS

The electrochemical features of commercial airfrarne material, Al alloy LY12, in 0.349mol/L neutral sodium chloride (NaCl) and sodium sulfate (NazSO^) solutions were investigated by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and potentiody-namic polarization techniques. The microstructure of the as-tested samples was studied by scanning electron microscopy. The results show that the Nyquist plots of LY12 at different immersion time displayed different features, indicating that the Cl- ions elevate the corrosion rate and inhibit the repassivation of a metastable pit. It also shows that the corrosion product of LY12 formed in SO42- solution isn't easy to dissolve, and it will cover the surface of working electrode in the electrolyte. SEM images indicate that the corrosion apparent area and pit number of LY12 in NaCl solution are greater than that in Na2SO4 solution.     

LC4CS铝合金大气腐蚀模拟加速实验方法的研究

采用周期降雨模式的加速腐蚀方法对LC4铝合金进行试验,通过正交试验分析干燥时间、降雨时间、润湿时间、相对湿度、去极化剂、加速剂、人造雨水pH值等7项因子对试验模拟性和加速性的影响规律,得出优化的试验控制参数：人造雨水成分为0.05%NaNO3+0.8%Na2S2O8+4%NaCl,pH为4;单循环时间30 min;单循环中干燥时间2 min;单循环中降雨时间30 s;保湿阶段相对湿度70%.      

高纯铝在含Cl~-溶液中电化学噪声的小波包子带能量特征

建立了基于小波包分解的电化学噪声子带能量表征方法 ,测试了高纯铝在含Cl-溶液中不同条件下的电化学噪声 ,分析了所测电化学噪声信号的时域特征、PSD特征及小波包分解子带能量特征 .PSD分析显示 :随着浸泡时间的增加 ,当蚀孔开始生长后 ,孔核的生长期缩短 ,消亡期延长 ,而SO2 -4 对孔核的生长期及消亡期没有显著影响 .与PSD方法相比 ,子带能量特征向量可以刻画电化学噪声信号的高频“指纹”特征 ,对腐蚀体系、腐蚀类型及腐蚀状态有较强的敏感性 .通过对第一子带能量变化分析显示 ,SO2 -4 会降低高纯铝在含Cl-溶液中孔核的发生频数 .     

模拟某机场大气环境下LY12CZ铝合金的腐蚀行为及其当量关系的建立

    通过模拟某机场较严酷的自然环境,对LY12CZ铝合金进行试验室加速腐蚀,研究其不同阶段的腐蚀损伤行为和最大腐蚀深度的变化规律,并采用腐蚀程度对比法确定该机场环境下LY12CZ和试验室模拟环境下的当量加速关系,为预测飞机结构的腐蚀、确定日历寿命和制定修理周期提供可靠的依据.     

航空铝合金大气腐蚀加速试验研究

对模拟航空铝合金大气腐蚀的周期浸润腐蚀试验和综合环境试验进行了研究.采用电化学和材料研究技术对户内外试验进行了比较.结果表明：综合环境试验较好地模拟了大气腐蚀过程中材料表面干/湿循环和电化学特点,同时也较好地模拟了铝合金的宏观形貌和微观形貌;加速试验的腐蚀产物主要以非晶态物质的形式存在,也较好地模拟了户外暴露试验的动力学特征.对户内试验的加速性进行了讨论.