引言

    判斷金屬在偶對(duì)中的極性和腐蝕傾向時(shí)，電位差只決定能否發(fā)生電偶腐蝕以及腐蝕電流的方向等熱力學(xué)性質(zhì)，而實(shí)際電偶腐蝕程度還取決于各金屬在介質(zhì)中的極化性能等動(dòng)力學(xué)因素的影響。

    現(xiàn)對(duì)電極過程進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化處理，建立基于混合電位理論的多金屬偶合腐蝕模型來研究其腐蝕機(jī)理。

    試驗(yàn)設(shè)備方法

    （1）電化學(xué)測(cè)試

    電化學(xué)測(cè)試參考GB/T 24196進(jìn)行，測(cè)試儀器為電化學(xué)工作站。

    通過對(duì)極化曲線的線性極化段進(jìn)行參數(shù)擬合獲取材料在介質(zhì)中的自腐蝕電位和自腐蝕電流密度，通過對(duì)極化曲線的強(qiáng)極化段進(jìn)行參數(shù)擬合獲得材料在介質(zhì)中陰極、陽(yáng)極塔菲爾斜率，代入公式（3）計(jì)算得出三金屬偶合體系的偶合電位。

    （2）電偶腐蝕

    電偶腐蝕參考GB/T 15748-2013進(jìn)行，采用電化學(xué)工作站監(jiān)測(cè)偶合體系的偶合電位變化，與模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較。

    試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證

    圖1分別為TA2鈦、黃銅、TP2紫銅、Q235鋼在3.5%NaCl介質(zhì)中的極化曲線。表1為對(duì)極化曲線進(jìn)行擬合后得到的電化學(xué)參數(shù)值，三種金屬中TA2的自腐蝕電位最正，在三金屬偶合體系中應(yīng)該成為陰極，黃銅次之，Q235鋼電位最負(fù)，在三金屬偶合體系中應(yīng)該成為陽(yáng)極。

    圖1 測(cè)試樣品的極化曲線

    由表2可以看出，在TA2-黃銅-Q235偶合體系中，偶合電位約在-0.7V左右，說明TA2和黃銅均會(huì)成為陰極而得到保護(hù)，而Q235則會(huì)成為陽(yáng)極而腐蝕加速。

    同時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，該偶合體系的偶合電位計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值具有較好的一致性，說明多金屬偶合腐蝕模型在計(jì)算簡(jiǎn)單的多金屬偶合體系的偶合電位時(shí)具有一定的準(zhǔn)確性。

    但在實(shí)際的多金屬偶合體系中，金屬的相對(duì)位置、面積、表面狀態(tài)以及介質(zhì)條件等均存在很大差異，目前的多金屬偶合腐蝕模型還無法充分考量這些參數(shù)的影響，精確的腐蝕預(yù)測(cè)還有待進(jìn)一步研究。

表2 三金屬偶合體系偶合電位

    結(jié)論

    （1）通過對(duì)金屬電極上發(fā)生的各種電極反應(yīng)過程進(jìn)行分析，研究各電極反應(yīng)電流對(duì)其極化率的影響規(guī)律，并遵循封閉體系中極化電流歸零的原理，建立了基于混合電位理論的多金屬偶合腐蝕模型，應(yīng)用該模型可以對(duì)偶合體系中金屬的腐蝕傾向進(jìn)行預(yù)測(cè)。

    （2）通過對(duì)TA2-黃銅-Q235三金屬偶合體系的偶合電位進(jìn)行計(jì)算，并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)多金屬偶合腐蝕模型計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果具有良好的一致性。

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責(zé)任編輯：王元

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