當異種(zhong)金屬(shu)浸于(yu)同種(zhong)電(dian)解(jie)質溶液(ye)中時,每種(zhong)金屬(shu)都(dou)將建立(li)起自身的(de)(de)腐蝕電(dian)位Ecorr(自然電(dian)位)。將電(dian)極(ji)(ji)電(dian)位值不同的(de)(de)兩種(zhong)金屬(shu)彼(bi)此偶合,電(dian)位更正的(de)(de)金屬(shu)將成為(wei)陰極(ji)(ji),電(dian)位更負的(de)(de)金屬(shu)將成為(wei)陽極(ji)(ji),從而形成電(dian)偶電(dian)池(chi)。
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鈍(dun)化膜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(bu)銹鋼 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(dian)偶法的實驗過(guo)程
a. 強酸介質
強酸(suan)介質取自維尼廠現場生產用的醛(quan)化液(ye),其成分見(jian)表6-19,溫(wen)度為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(bei)
304不(bu)銹(xiu)鋼和SUS 36不(bu)銹(xiu)鋼分別加工成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)同面積比(bi)的圓柱形試(shi)樣(yang)(yang)和2.5c㎡、7.5c㎡、15.0c㎡、20.0c㎡、22.5c㎡、25.0c㎡、50.0c㎡等不(bu)同面積比(bi)的長方形試(shi)樣(yang)(yang),多余(yu)部分用(yong)環氧樹脂(zhi)封涂,80℃溫度固化(hua)。
活態(tai)試樣經1000號(4/0)金(jin)相砂紙(zhi)打(da)磨至鏡(jing)面狀態(tai),用酒精擦拭,蒸餾水沖(chong)洗,濾紙(zhi)吸(xi)干后放入(ru)干燥器(qi)待用。
不(bu)銹(xiu)鋼鈍態(tai)試(shi)樣拋光潔凈后(hou),經 -550mV(相對于SCE)陰極活(huo)化(hua)(hua),再(zai)進(jin)行陽極鈍化(hua)(hua)處理。SUS 36不(bu)銹(xiu)鋼鈍態(tai)采用廠家處理的原始鈍化(hua)(hua)膜。
c. 實驗方(fang)法
實驗(yan)(yan)槽(cao)液溫度恒控70℃,在(zai)靜止條件下進行(xing)實驗(yan)(yan)。參比電極(ji)采(cai)用飽和甘汞(gong)電極(ji),鹽橋過渡,放置(zhi)于活(huo)態(tai)、鈍態(tai)電極(ji)之間(jian)各(ge)相距1cm。電極(ji)電位(wei)檢測采(cai)用高阻數字(zi)電壓表。
304不銹鋼(gang)(gang)和(he) SUS 36不銹鋼(gang)(gang)活態試樣(yang)在(zai)槽液中分別(bie)進行-550mV和(he)-350mV的(de)陰極活化處理,各(ge)自測(ce)定活態、鈍態試樣(yang)的(de)自腐(fu)蝕電位,然后(hou)偶(ou)合5分鐘,檢測(ce)偶(ou)合電位。
2. 不(bu)銹(xiu)鋼(gang)鈍化膜電偶法(fa)評價方法(fa)
a. 運用臨界值的評(ping)價。
不銹(xiu)(xiu)鋼鈍(dun)態(tai)-活(huo)(huo)態(tai)面積比有一個(ge)臨界(jie)值(zhi),由于(yu)電(dian)偶電(dian)池的作用,當小(xiao)于(yu)這(zhe)監男值(zhi)時,大(da)面積的鈍(dun)態(tai)表面被活(huo)(huo)化(hua)腐蝕;當大(da)于(yu)臨界(jie)值(zhi)時,不銹(xiu)(xiu)鋼局部活(huo)(huo)態(tai)表面將自動(dong)進行鈍(dun)化(hua)狀態(tai),從而有效的抗(kang)蝕性能。
b. 304不銹(xiu)鋼鈍態(tai)-話態(tai)面積比(臨界值)對不銹(xiu)鋼腐蝕的(de)影(ying)響
304不銹鋼(gang)在維(wei)尼綸酸化液(ye)中,活態試樣Ecm為(wei)-300mV,鈍(dun)態試樣 Ecorr為(wei)400mV,當鈍(dun)態活態面積比≥45時,電(dian)偶對的偶合電(dian)位為(wei)352mV以上,測量(liang)數據(ju)見(jian)表6-20。

不銹鋼的(de)抗腐(fu)蝕性能(neng)是由于其表面能(neng)形成一(yi)層具有保護(hu)性的(de)鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo),然而這層鈍(dun)化(hua)(hua)膜(mo)若是遭(zao)到(dao)破損而又缺乏自鈍(dun)化(hua)(hua)的(de)條件(jian)和(he)能(neng)力時(shi),不銹鋼就(jiu)會處于活(huo)化(hua)(hua)電(dian)位狀態而導致腐(fu)蝕的(de)發生。
304不(bu)銹鋼(gang)(gang)鈍(dun)態-活(huo)(huo)態面(mian)(mian)積(ji)比小(xiao)于(yu)45倍,由于(yu)電偶(ou)電流的(de)作用,表面(mian)(mian)鈍(dun)化(hua)膜遭到破損(sun),不(bu)銹鋼(gang)(gang)表面(mian)(mian)進入活(huo)(huo)化(hua)狀態,見圖(tu)6-17兩(liang)種不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)鈍(dun)態-活(huo)(huo)態面(mian)(mian)積(ji)比與(yu)電偶(ou)電位(wei)的(de)關系。由圖(tu)可見,當304不(bu)銹鋼(gang)(gang)鈍(dun)態-活(huo)(huo)態面(mian)(mian)積(ji)比≥45倍時(shi),由于(yu)電偶(ou)對的(de)電化(hua)學極(ji)化(hua),小(xiao)面(mian)(mian)積(ji)的(de)活(huo)(huo)態不(bu)銹鋼(gang)(gang)均被(bei)陽極(ji)極(ji)化(hua)到鈍(dun)態電位(wei),阻止了活(huo)(huo)態不(bu)銹鋼(gang)(gang)腐蝕行(xing)為的(de)發生。

3. SUS 36不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)鈍態-活態面積比對不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)腐蝕的影響
SUS 36不銹鋼在維尼綸醛化液中,活態(tai)試(shi)樣 Ecorr為(wei)(wei)-200mV,原始鈍態(tai)試(shi)樣 Ecorr為(wei)(wei)300mV,當鈍態(tai)-活態(tai)面積比(bi)≥50時,電(dian)偶(ou)對的(de)偶(ou)合電(dian)位為(wei)(wei)200mV以上,測量(liang)數據(ju)見表(biao)6-21。

SUS 36不(bu)銹鋼(gang)鈍(dun)態(tai)(tai)-活(huo)(huo)態(tai)(tai)面積小于(yu)50倍,表(biao)面鈍(dun)化(hua)膜(mo)遭到破(po)損,不(bu)銹鋼(gang)進(jin)行活(huo)(huo)化(hua)狀態(tai)(tai),見(jian)圖6-17。當(dang)其鈍(dun)態(tai)(tai)-活(huo)(huo)態(tai)(tai)面積大于(yu)50倍時,由于(yu)電(dian)(dian)偶對的電(dian)(dian)化(hua)極化(hua),小面積的活(huo)(huo)態(tai)(tai)不(bu)銹鋼(gang)均被陽極極化(hua)到鈍(dun)態(tai)(tai)電(dian)(dian)位,阻止(zhi)了活(huo)(huo)態(tai)(tai)不(bu)銹鋼(gang)腐蝕。

