當(dang)異種金(jin)(jin)屬(shu)(shu)浸于(yu)同種電(dian)(dian)解(jie)質溶(rong)液中時,每種金(jin)(jin)屬(shu)(shu)都將建立起自(zi)(zi)身的(de)(de)腐蝕電(dian)(dian)位(wei)Ecorr(自(zi)(zi)然電(dian)(dian)位(wei))。將電(dian)(dian)極電(dian)(dian)位(wei)值不(bu)同的(de)(de)兩種金(jin)(jin)屬(shu)(shu)彼此偶合,電(dian)(dian)位(wei)更(geng)正的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)將成(cheng)為(wei)陰極,電(dian)(dian)位(wei)更(geng)負的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)將成(cheng)為(wei)陽極,從而形成(cheng)電(dian)(dian)偶電(dian)(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. 電偶法的實驗(yan)過(guo)程
a. 強(qiang)酸介質
強酸介質取自(zi)維尼廠現場生產用(yong)的醛化液(ye),其成分見表6-19,溫度為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
304不(bu)(bu)銹(xiu)鋼和SUS 36不(bu)(bu)銹(xiu)鋼分(fen)(fen)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(deng)不(bu)(bu)同面積比的圓柱形(xing)試樣和2.5c㎡、7.5c㎡、15.0c㎡、20.0c㎡、22.5c㎡、25.0c㎡、50.0c㎡等(deng)不(bu)(bu)同面積比的長方形(xing)試樣,多(duo)余部(bu)分(fen)(fen)用環氧樹(shu)脂封涂,80℃溫度(du)固化。
活(huo)態試樣經1000號(4/0)金(jin)相砂紙打(da)磨至鏡面狀態,用(yong)酒精擦拭,蒸餾(liu)水沖洗,濾紙吸干(gan)后放入(ru)干(gan)燥器待用(yong)。
不銹(xiu)鋼(gang)鈍態(tai)試樣拋(pao)光潔凈后,經 -550mV(相對于SCE)陰極活化(hua)(hua),再進行陽極鈍化(hua)(hua)處(chu)理。SUS 36不銹(xiu)鋼(gang)鈍態(tai)采用廠家處(chu)理的原始(shi)鈍化(hua)(hua)膜。
c. 實(shi)驗方法
實驗槽(cao)液(ye)溫度恒(heng)控(kong)70℃,在靜(jing)止條(tiao)件下進行實驗。參比電極(ji)(ji)(ji)采(cai)用(yong)飽和(he)甘汞電極(ji)(ji)(ji),鹽橋過渡(du),放(fang)置于(yu)活態(tai)、鈍態(tai)電極(ji)(ji)(ji)之間各(ge)相(xiang)距1cm。電極(ji)(ji)(ji)電位檢測采(cai)用(yong)高阻數(shu)字電壓表。
304不銹鋼和 SUS 36不銹鋼活(huo)(huo)態試樣在槽液(ye)中分別進行-550mV和-350mV的陰極活(huo)(huo)化處(chu)理,各自(zi)測(ce)定活(huo)(huo)態、鈍態試樣的自(zi)腐(fu)蝕電(dian)位,然后偶合(he)5分鐘,檢(jian)測(ce)偶合(he)電(dian)位。
2. 不銹(xiu)鋼鈍化膜電偶法(fa)評價方法(fa)
a. 運用臨界值的評價(jia)。
不(bu)銹鋼(gang)鈍(dun)態-活(huo)態面(mian)(mian)積(ji)比有一個臨界值(zhi),由(you)于電偶(ou)電池的作用,當(dang)小于這監男值(zhi)時,大面(mian)(mian)積(ji)的鈍(dun)態表面(mian)(mian)被活(huo)化腐蝕(shi);當(dang)大于臨界值(zhi)時,不(bu)銹鋼(gang)局(ju)部活(huo)態表面(mian)(mian)將自動進行鈍(dun)化狀態,從而有效(xiao)的抗蝕(shi)性能。
b. 304不銹鋼(gang)鈍(dun)態-話態面積比(臨界值)對不銹鋼(gang)腐(fu)蝕的影響
304不(bu)銹鋼在維尼(ni)綸酸化液中,活態(tai)試(shi)樣(yang)Ecm為(wei)(wei)-300mV,鈍態(tai)試(shi)樣(yang) Ecorr為(wei)(wei)400mV,當鈍態(tai)活態(tai)面積比≥45時,電(dian)偶(ou)對的偶(ou)合電(dian)位為(wei)(wei)352mV以上,測量(liang)數據見(jian)表6-20。

不(bu)銹鋼的抗腐蝕(shi)性能(neng)是由于(yu)其表面能(neng)形成(cheng)一層(ceng)具(ju)有保護性的鈍(dun)化(hua)膜(mo),然而這層(ceng)鈍(dun)化(hua)膜(mo)若(ruo)是遭到破損而又缺乏自鈍(dun)化(hua)的條件和能(neng)力(li)時,不(bu)銹鋼就(jiu)會(hui)處于(yu)活化(hua)電位狀態而導致腐蝕(shi)的發生。
304不銹鋼(gang)鈍態(tai)(tai)(tai)-活(huo)(huo)態(tai)(tai)(tai)面(mian)(mian)積(ji)比(bi)小于(yu)45倍(bei),由(you)(you)(you)于(yu)電(dian)(dian)偶電(dian)(dian)流的(de)作用(yong),表(biao)(biao)面(mian)(mian)鈍化膜(mo)遭到破(po)損,不銹鋼(gang)表(biao)(biao)面(mian)(mian)進入(ru)活(huo)(huo)化狀態(tai)(tai)(tai),見(jian)圖6-17兩種不銹鋼(gang)的(de)鈍態(tai)(tai)(tai)-活(huo)(huo)態(tai)(tai)(tai)面(mian)(mian)積(ji)比(bi)與電(dian)(dian)偶電(dian)(dian)位(wei)(wei)的(de)關(guan)系(xi)。由(you)(you)(you)圖可見(jian),當(dang)304不銹鋼(gang)鈍態(tai)(tai)(tai)-活(huo)(huo)態(tai)(tai)(tai)面(mian)(mian)積(ji)比(bi)≥45倍(bei)時,由(you)(you)(you)于(yu)電(dian)(dian)偶對的(de)電(dian)(dian)化學極(ji)化,小面(mian)(mian)積(ji)的(de)活(huo)(huo)態(tai)(tai)(tai)不銹鋼(gang)均被陽極(ji)極(ji)化到鈍態(tai)(tai)(tai)電(dian)(dian)位(wei)(wei),阻(zu)止了活(huo)(huo)態(tai)(tai)(tai)不銹鋼(gang)腐蝕行為的(de)發生(sheng)。

3. SUS 36不(bu)銹鋼(gang)鈍態-活態面(mian)積比對不(bu)銹鋼(gang)腐蝕的(de)影響(xiang)
SUS 36不銹(xiu)鋼在維尼(ni)綸醛化液(ye)中,活態(tai)試樣 Ecorr為-200mV,原始鈍態(tai)試樣 Ecorr為300mV,當鈍態(tai)-活態(tai)面積(ji)比≥50時,電偶對(dui)的偶合電位為200mV以上,測(ce)量數(shu)據見表6-21。

SUS 36不銹鋼(gang)(gang)鈍態(tai)-活(huo)態(tai)面(mian)積(ji)小(xiao)于(yu)(yu)50倍,表(biao)面(mian)鈍化(hua)膜遭到破損,不銹鋼(gang)(gang)進行(xing)活(huo)化(hua)狀(zhuang)態(tai),見圖6-17。當(dang)其(qi)鈍態(tai)-活(huo)態(tai)面(mian)積(ji)大于(yu)(yu)50倍時,由于(yu)(yu)電(dian)偶對的電(dian)化(hua)極化(hua),小(xiao)面(mian)積(ji)的活(huo)態(tai)不銹鋼(gang)(gang)均被陽極極化(hua)到鈍態(tai)電(dian)位(wei),阻止(zhi)了活(huo)態(tai)不銹鋼(gang)(gang)腐蝕。

