常見掛片腐蝕試驗原理與方法如下:


一、重量(liang)法


 由于腐蝕作用,材料的重量會發生系統變化,此即重量法測定材料抗蝕能力的理論基礎。雖然近年來發展了許多新的腐蝕研究方法,但重量法仍然是最基本的定量評定腐蝕的方法,并得到廣泛應用。重量法簡單而直觀,適用于實驗室和現場試驗。它分為增重法和失重法兩種。 


 1. 增(zeng)重(zhong)法 


  當腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)物牢固地附著在(zai)試樣(yang)(yang)上,又幾(ji)乎不溶于(yu)溶液(ye),也不為外部(bu)物質所玷污,這(zhe)(zhe)時(shi)(shi)(shi)可用(yong)增重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)法(fa)測定(ding)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)破壞程度。增重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)法(fa)適(shi)用(yong)于(yu)評(ping)定(ding)全(quan)面腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)和晶間(jian)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi) , 而不適(shi)用(yong)于(yu)其(qi)它類型的(de)(de)(de)(de)局部(bu)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)。增重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)法(fa)試驗過程為,將預先(xian)制(zhi)(zhi)備的(de)(de)(de)(de)試樣(yang)(yang)量尺寸、稱重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)后置于(yu)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)介質中,試驗結束后( 連同(tong)(tong)已脫落的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)物 ) 取出,烘干,再稱重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)。全(quan)部(bu)增重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)表(biao)征著材料的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)程度。在(zai)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)量法(fa)中,一(yi)個試樣(yang)(yang)通常(chang)在(zai)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)---時(shi)(shi)(shi)間(jian)曲線上只提供一(yi)個數(shu)據點(dian)。當腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)物確實是(shi)牢固地附著于(yu)試樣(yang)(yang)表(biao)面, 且具有(you)(you)(you)恒定(ding)的(de)(de)(de)(de)組(zu)分(fen)時(shi)(shi)(shi),就(jiu)能在(zai)同(tong)(tong)一(yi)試樣(yang)(yang)上連續或周期性地測量增重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong),因而適(shi)合于(yu)研究腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)速(su)度隨時(shi)(shi)(shi)間(jian)變化(hua)的(de)(de)(de)(de)規律。 增重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)法(fa)的(de)(de)(de)(de)一(yi)個嚴重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)缺點(dian)是(shi)數(shu)據的(de)(de)(de)(de)間(jian)接性,即得(de)到的(de)(de)(de)(de)數(shu)據包括腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)物的(de)(de)(de)(de)重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)量,究竟(jing)多少材料被腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi),還(huan)需(xu)分(fen)析腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)物的(de)(de)(de)(de)化(hua)學組(zu)成來換算(suan)。有(you)(you)(you)時(shi)(shi)(shi)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)物的(de)(de)(de)(de)相組(zu)成相當復雜(za),精(jing)確的(de)(de)(de)(de)分(fen)析往(wang)往(wang)有(you)(you)(you)困難(nan)。同(tong)(tong)時(shi)(shi)(shi)多價金屬( 如(ru)鐵(tie)、銅(tong)等 ) 可能會生成幾(ji)種化(hua)學組(zu)成不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)物,換算(suan)比較困難(nan)。這(zhe)(zhe)些都限制(zhi)(zhi)了增重(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)法(fa)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)范圍。 


  2. 失重法 


  失(shi)重(zhong)(zhong)法(fa)是一種簡單而直接的方法(fa)。它不(bu)(bu)要求腐(fu)(fu)蝕(shi)產(chan)物(wu)牢固附著在材(cai)料表(biao)(biao)面, 也不(bu)(bu)考慮腐(fu)(fu)蝕(shi)產(chan)物(wu)的可(ke)溶(rong)性,因為試(shi)驗(yan)結(jie)束(shu)后(hou)(hou)必須從試(shi)樣上清(qing)(qing)除(chu)全(quan)(quan)部腐(fu)(fu)蝕(shi)產(chan)物(wu)。失(shi)重(zhong)(zhong)法(fa)直接表(biao)(biao)示由于腐(fu)(fu)蝕(shi)而損失(shi)的材(cai)料重(zhong)(zhong)量,不(bu)(bu)需經過(guo)腐(fu)(fu)蝕(shi)產(chan)物(wu)的化(hua)學組(zu)成分析(xi)和(he)換算。這些優(you)點(dian)債失(shi)重(zhong)(zhong)法(fa)得(de)到廣泛(fan)的應(ying)用(yong)。失(shi)重(zhong)(zhong)法(fa)試(shi)驗(yan)過(guo)程為 ,將(jiang)預先制備的試(shi)樣量尺寸、稱重(zhong)(zhong)后(hou)(hou)置于腐(fu)(fu)蝕(shi)介(jie)質中(zhong),試(shi)驗(yan)結(jie)束(shu)后(hou)(hou)取出,清(qing)(qing)除(chu)全(quan)(quan)部腐(fu)(fu)蝕(shi)產(chan)物(wu)后(hou)(hou)清(qing)(qing)洗、干燥、再稱重(zhong)(zhong)。 試(shi)樣的失(shi)重(zhong)(zhong)直接表(biao)(biao)征材(cai)料的腐(fu)(fu)蝕(shi)程度。 無論增重(zhong)(zhong)法(fa)還(huan)是失(shi)重(zhong)(zhong)法(fa),在試(shi)驗(yan)前后(hou)(hou)與試(shi)驗(yan)過(guo)程中(zhong),在清(qing)(qing)除(chu)腐(fu)(fu)蝕(shi)產(chan)物(wu)前后(hou)(hou),都必須仔細觀察并記錄材(cai)料表(biao)(biao)面和(he)介(jie)質中(zhong)的各種變(bian)化(hua)。


二(er)、重量法(fa)測定結(jie)果評定 


  重(zhong)量法是根據(ju)試樣(yang)在腐(fu)蝕(shi)(shi)前后的重(zhong)量變化(hua)來測定(ding)腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)度的。為(wei)了使各次不同試驗及不同試樣(yang)的數(shu)據(ju)能(neng)夠互相比較,必須采用單位時(shi)間內單位面積上的重(zhong)量變化(hua)為(wei)表(biao)示單位,即平均腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)度,如從(cong)腐(fu)蝕(shi)(shi)試驗前后的試樣(yang)重(zhong)量差(cha)計(ji)算腐(fu)蝕(shi)(shi)速(su)度。

 

 金(jin)屬的(de)腐(fu)(fu)蝕速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)在腐(fu)(fu)蝕過程中(zhong)并非恒速(su)(su)地進行,也就是(shi)(shi)說(shuo),其瞬時(shi)(shi)腐(fu)(fu)蝕速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)可能發生(sheng)各種變(bian)化。重量法(fa)計算的(de)只是(shi)(shi)平(ping)(ping)均腐(fu)(fu)蝕速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du),因此(ci),不(bu)適用于測定瞬時(shi)(shi)腐(fu)(fu)蝕速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)。此(ci)外,重量法(fa)測定的(de)腐(fu)(fu)蝕速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)通常只適用于均勻腐(fu)(fu)蝕的(de)類型。 由于各種金(jin)屬材(cai)料的(de)密度(du)(du)(du)(du)(du)(du)不(bu)同,即使是(shi)(shi)均勻腐(fu)(fu)蝕 ,這種腐(fu)(fu)蝕速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)單位并不(bu)能表征腐(fu)(fu)蝕的(de)損(sun)耗深度(du)(du)(du)(du)(du)(du)。為此(ci)可將平(ping)(ping)均腐(fu)(fu)蝕速(su)(su)度(du)(du)(du)(du)(du)(du)換算成單位時(shi)(shi)間內的(de)平(ping)(ping)均侵蝕深度(du)(du)(du)(du)(du)(du)〈腐(fu)(fu)蝕率(lv),如 mm/a,毫米每(mei)年〉。


三、腐(fu)蝕產物清除(chu)方(fang)法 


  要正確評(ping)定(ding)腐蝕結果,如果選用失(shi)重法(fa)評(ping)定(ding)時,必須清除試樣(yang)表面的(de)腐蝕產物 ,但(dan)又不損(sun)傷金屬基材本身。實際上完(wan)全(quan)不損(sun)傷基材是不可(ke)能的(de),只要求損(sun)傷對(dui)腐蝕結果無明顯影響(xiang)即可(ke)。對(dui)于(yu)不同(tong)金屬材料和(he)不同(tong)的(de)腐蝕產物應采用不同(tong)的(de)清除腐蝕產物的(de)方法(fa)。一般有(you)機(ji)械法(fa)、化學法(fa)和(he)電解(jie)法(fa)三種。


  1. 機械法(fa)    


  一(yi)般先用(yong)自來水(shui)沖洗(xi)(xi),并用(yong)橡皮或(huo)(huo)硬毛刷擦洗(xi)(xi),或(huo)(huo)用(yong)木(mu)制刮(gua)刀(dao)、塑料刮(gua)刀(dao)刮(gua)擦。對絕大部(bu)分疏松腐蝕(shi)產(chan)物(wu)(wu)用(yong)此法已可(ke)清除干凈。但要(yao)完全清除掉腐蝕(shi)產(chan)物(wu)(wu)以(yi)精確(que)地測試或(huo)(huo)檢查局部(bu)腐蝕(shi)狀況時,尚需進一(yi)步采用(yong)化學法或(huo)(huo)電化學法。 


  2. 化學法(fa)   


  選擇適(shi)宜的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)溶液及操作條件 ,通(tong)過溶解除(chu)去試(shi)樣(yang)表面的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)產(chan)物(wu)的(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)。為了(le)保護金屬基(ji)體 ,在(zai)化(hua)學(xue)清(qing)(qing)除(chu)的(de)(de)(de)溶液中往往需加入緩試(shi)劑(ji)。表列出一些常用的(de)(de)(de)清(qing)(qing)除(chu)腐(fu)蝕(shi)產(chan)物(wu)的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)方(fang)(fang)法(fa)。這些方(fang)(fang)法(fa)并不復雜,但在(zai)使用時有可能(neng)損傷(shang)基(ji)材 ,造成試(shi)驗誤差;為此,應在(zai)清(qing)(qing)除(chu)工作的(de)(de)(de)同時,將(jiang)未(wei)經腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)同種材料相(xiang)同尺(chi)寸的(de)(de)(de)空(kong)白試(shi)樣(yang)在(zai)相(xiang)同條件下清(qing)(qing)洗處(chu)理,求其失重(zhong);然后在(zai)實際(ji)試(shi)樣(yang)的(de)(de)(de)失重(zhong)中減去次數(shu),得出比較(jiao)合乎真實的(de)(de)(de)試(shi)樣(yang)失重(zhong)。


 3. 電(dian)化學法   


  選擇(ze)適(shi)當(dang)的陽極和電(dian)解質(zhi)(zhi),以試(shi)樣(yang)為(wei)陰(yin)極外加直流(liu)電(dian)的電(dian)解方法。電(dian)解時陰(yin)極產(chan)生氫(qing)氣,在(zai)氫(qing)氣泡的機(ji)械作用(yong)(yong)下(xia),使(shi)腐蝕產(chan)物剝離,殘留的疏松物質(zhi)(zhi)可用(yong)(yong)機(ji)械法沖刷除凈。此法效果較好,空(kong)白試(shi)樣(yang)失(shi)重小。適(shi)用(yong)(yong)于(yu)許多(duo)金屬材料(liao)的一(yi)種電(dian)解操作條(tiao)件示例如下(xia):電(dian)解液為(wei)5%,陽極為(wei)碳棒(bang),陰(yin)極電(dian)流(liu)密度為(wei)20,加入有(you)機(ji)緩試(shi)劑(如若丁)溫度75℃,暴露時間為(wei)3min。      


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