氯离子侵蚀下钢筋在混凝土中腐蚀行为的EIS研究

应用电化学阻抗谱(EIS)研究环境介质中氯离子对混凝土中钢筋腐蚀行为的影响.结果表明,在测量的频率范围内,钢筋混凝土体系的阻抗谱图包含两个时间常数,分别对应于界面的双电层和钢筋表面的混凝土保护层.其低频段的半圆有些压扁,表明界面双电层的充放电行为偏离理想电容器,可归因于钢筋表面的不均一性.在浸泡后期,低频段出现拖尾,同时电荷转移电阻Rct减小了近两个数量级,这是由于钢筋表面的钝化膜已经破裂,发生活性腐蚀,况且氯离子浓度的增大加速了腐蚀发展过程.讨论了混凝土中在钢筋腐蚀发生,发展的过程中,其腐蚀电位Ecorr以及等效电路中的Rct和Warburg阻抗等元件的变化特征.     

混凝土中钢筋的腐蚀行为研究

本文探讨了在不同 pH和Cl- 含量的模拟混凝土孔隙液介质中 ,混凝土中钢筋的腐蚀电化学行为 .电化学技术测试结果表明 ,正常情况下 ,钢筋在混凝土中受到高碱性环境的保护 ,耐蚀性好 .但随着介质 pH的降低、Cl- 含量的上升 ,钢筋腐蚀电流升高 ;动电位阳极极化曲线的测试表明 ,钢筋的维钝电流增大 ,击穿电位负移 ,混凝土中钢筋的耐蚀性下降 .这是钢筋表面钝性受破坏的缘故 .     

氯离子侵蚀下钢筋在混凝土中腐蚀行为的EIS研究

应用电化学阻抗谱（EIS）和氯离子探针技术，研究在氯化物侵蚀作用下混凝土中钢筋的腐蚀行为.结果表明，钢筋混凝土体系的阻抗谱中包含两个时间常数，分别对应于界面的双电层和钢筋表面的混凝土保护层.自行研制的氯离子探针可连续、无损地测量钢筋/混凝土界面的氯离子浓度.根据腐蚀反应电阻Rct、Warburg阻抗等元件参数和界面氯离子浓度的变化，讨论了混凝土中钢筋腐蚀发生、发展各阶段界面化学环境及钢筋腐蚀参数的变化规律.     

LD-2复合缓蚀剂对海水介质混凝土中钢筋阻锈作用研究

利用电化学检测技术和海水浸泡试验等方法 ,观测和研究了经筛选研制的LD_2复合缓蚀剂对海水介质中钢筋腐蚀电化学行为的影响 ,考察和评价了复合缓蚀剂对钢筋的阻锈作用 .结果表明 ,LD_2复合缓蚀剂主要起阳极型缓蚀剂作用 .在海水中加入 2 5 g·L- 1复合缓蚀剂后 ,钢筋的腐蚀电位提高约 0 .2 2 0V ,腐蚀电流降低至未加缓蚀剂的 1% ,缓蚀效率达 99% .钢筋混凝土试样在海水中浸泡 2年 ,表明混凝土中加入占水泥重量 1.0 %～ 2 .5 %LD_2复合缓蚀剂时 ,能有效阻止混凝土中钢筋的腐蚀     

饱和NaCl溶液浸泡下混凝土试块中有机阻锈剂对钢筋腐蚀行为的影响

利用电化学阻抗谱(EIS)、半电池腐蚀电位(Ecorr)和宏观电池腐蚀电流密度(Icorr)测量技术,在饱和NaCl溶液浸泡的硬化混凝土试块中,研究了4种醇胺基阻锈剂对钢筋电极腐蚀电化学行为的影响和长期阻锈性能.在浸泡初始的100d内,与空白样相比,添加阻锈剂后钢筋电极腐蚀电位升高,阻抗膜值增大,腐蚀电流密度值降低,表明电极表面处于钝态,阻锈剂表现出良好的阻锈性能.随浸泡时间延长,电极腐蚀电位和阻抗膜值下降,腐蚀电流密度增大.浸泡后期,除添加醇胺基CI-4样外,电极电位和腐蚀电流密度与空白样相比无明显差别,表明电极由钝态转变为活性腐蚀状态.但添加CI-4样品,钢筋电极始终保持在钝化状态,阻锈性能最好.基于阻锈剂与Cl-间的竞争吸附,分析探讨了可能的阻锈机理.     

干湿循环下混凝土中钢筋腐蚀的电化学检测

应用电化学噪声技术,结合电化学阻抗谱研究了干湿循环条件下3种不同pH值的3.5%NaCl溶液中混凝土钢筋的腐蚀过程.结果表明,钢筋的腐蚀分为3个阶段:钝化膜的溶解期、腐蚀活化期和腐蚀产物的累积期.在pH1的溶液中经过30个干湿循环后主要以均匀腐蚀为主,而对pH3和pH7溶液,则主要以点蚀为主,散粒噪声分析证实了混凝土中钢筋在强酸性溶液中更容易发生腐蚀.电化学阻抗谱分析也进一步说明了混凝土中钢筋的腐蚀经历了3个阶段:第1阶段Nyquist谱图中出现两个时间常数,高频区为混凝土层的容抗性质,低频区为钢筋与混凝土界面的电荷转移电阻;第2阶段,中频区增加一个时间常数,这与腐蚀产物的累积有关;第3阶段,随着腐蚀产物向混凝土中的扩散,中频区容抗弧有所减小,特别是pH1体系,中频弧几乎消失.SEM形貌表征观察到随着溶液酸度的增加钢筋表面的锈层明显增多.     

pH/Cl-复合探针技术对钢筋混凝土电化学除氯的原位检测

采用恒电流法电化学除氯处理受氯离子污染的钢筋混凝土试样,并用pH/Cl^-复合探针原位检测电化学除氯过程钢筋混凝土不同位置孔隙液的氯离子含量与pH值分布,同时用线性极化曲线和交流阻抗谱图等电化学技术考察钢筋的腐蚀性能,探讨电化学除氯过程的混凝土微环境和钢筋腐蚀速率. 研究结果表明：在电化学除氯过程,混凝土孔隙液的氯离子浓度逐降,而pH值在初期略有升高,随之其pH值略降;电化学除氯施加的阴极电流,使钢筋处于阴极极化状态而得到保护;除氯停止（即退极化）后钢筋的腐蚀电位明显正移,腐蚀电流降低,极化电阻升高,表明电化学除氯能改善钢筋的腐蚀环境,降低钢筋的腐蚀速率.     

线性极化方法测量混凝土中钢筋的腐蚀速度(英文)

本文尝试用线性极化的方法对埋置于混凝土内部的钢筋的腐蚀速度进行测量 .自行设计了一组特殊结构的辅助电极 ,制备了不同尺寸和保护层厚度的混凝土试样 .通过改变辅助电极 ,调整电位的分布 ,使线性极化方法的测量误差降低到腐蚀速度测量允许的误差范围内 .确定了两种适用于混凝土中钢筋腐蚀速度测量的辅助电极 .     

模拟混凝土孔隙液中钢筋腐蚀的氯离子临界浓度测试

应用扫描微参比电极法,测量钢筋在模拟混凝土孔隙液中的表面微区电位分布;考察在一定pH值时氯离子浓度对溶液中钢筋腐蚀行为的影响。采用逐步逼近法,测试引起钢筋发生点腐蚀的氯离子临界浓度。当溶液pH为12.0时,可以观察到氯离子浓度变化引起钢筋点腐蚀的变化过程,从而确定氯离子浓度临界值为0.04~0.05 mol/L。     

Corosion Potential Imagingat the InterfaceofCoating／MetalbyaNewElectrochemicalTechnique

在绝大多数环境下，聚合物／金属界面的腐蚀破坏的本质是电化学过程，因此，不少电化学技术，包括直流稳态技术和交流阻抗技术等被广泛用于研究金属／聚合物界面的腐蚀破坏机制，评测有机涂层的耐蚀性能．然而，由于聚合物／金属界面腐蚀破坏的“闭塞”条件和聚合物膜层的高绝缘性，传统的电化学方法均不能直接获得聚合物／金属界面二维空间的腐蚀电位分布，难以直接研究聚合物／金属界面的腐蚀破坏过程及相关的影响因素．聚合物／金属界面腐蚀电位的测量有助于研究聚合物／金属等复合材料界面腐蚀破坏机理，评测有机聚合物涂覆层的耐蚀性能．本文提出一种微计算机控制的阵列电极技术，用于原位测量金属／聚合物界面电位分布．首次建立了８×８阵列电极和微机控制的阵列电极测量系统，可直接测量聚合物／金属界面腐蚀电位的二维分布．由此可深入研究有关腐蚀物种在聚合物相内传输过程，聚合物涂层的不均一性及缺陷分布，以及聚合物／金属界面腐蚀的发生、发展机制．应用阵列电极技术首次在原位获得聚合物涂层的缺陷分布及不均一性，并考查了聚合物涂层缺陷对诱导聚合物／金属界面腐蚀破坏的关系．阵列电极技术还首次提供了在聚合物／金属界面腐蚀破坏发展过程中阴、阳极同时存在，共同发展的直接的     

Al合金铈盐转化膜缓蚀机理研究

Ce盐作为一种环境友好的Al合金缓蚀剂日益受到重视 ,但缓蚀机理还不很清楚 .本文应用自行研制的扫描微参比电极技术 (SMRE) ,原位测量经CeCl3处理和未处理过的 2 0 2 4 T3Al合金表面微区电位分布 ,并用扫描电子显微镜 (SEM )和X 射线能量散射谱 (EDS)表征样品形貌特征 ,结合其它电化学技术 ,对Ce盐缓蚀机理作了深入探讨 .结果表明 ,经Ce盐处理的Al合金表面可形成一层不均匀分布的转化膜 ,抑制了O2 和电子传输 ,表现为一种优良的阴极缓蚀特性     

一维阵列电极法研究钢筋在混凝土中的腐蚀行为

建立一维阵列微电极技术,通过对阵列电极腐蚀电位、极化曲线以及微电极之间宏电流的测量,研究在腐蚀环境作用下钢筋混凝土腐蚀过程中宏电池电流和微电池电流的形成、发展及其相互作用.结果表明,腐蚀发生早期,腐蚀宏电池和微电池在不同区域优先形成而且并存.随着腐蚀的发展,受氧扩散控制,在腐蚀宏电池区域出现微电池,而某些腐蚀微电池区域与阴极区耦合,也形成腐蚀宏电池.腐蚀宏电池与微电池电流大小最终趋于一致.     

A study of corrosion on a rotating iron disk electrode

Corrosion of iron in slightly acidified sodium sulphate solutions (mainly pH 4.5) in the open air was studied with a rotating disk electrode method at room temperature.Microscopic observations of corroded iron disk surfaces in the pH 4.5 solution revealed that iron initially corrodes locally with the formation of round pits of 10–30 μm in diameter and of(0.6–1.3) × 10³ in number per apparent square centimetre followed by the U-shaped brown protective wall formation of precipitates (rust) outside the pits. Each protective wall is formed along the lines of flow of the solution adjacent to the iron surface and each pit is located near the upstream end of the wall. Steady state of corrosion sets in when the parts of surface area surrounded by the wall are completely covered with a microscopically non-porous rust film.The amount of iron in the rust film and the total amount of corrosion of iron including that in the film increase parabolically with the increase in the time of immersion. The amount of iron in the film increases in proportion to the total amount of corrosion independently of the speed of rotation of the disk electrode even in the steady state.The fraction of area of iron surface not covered with the film decreases with time and reaches a certain fixed value in the steady state: the value is smaller at higher rotational speed. The corrosion rate is proportional to the uncovered area, as the corrosion is near the steady state. The pH of the bulk solution increases as corrosion progresses.The corrosion rate of iron can be well interpreted by assuming that the rate is controlled by the diffusion of oxygen from the bulk solution to the surface of iron and that the rust film on iron impedes the diffusion of oxygen.     

适用于钢筋混凝土腐蚀监测的长效MnO2参比电极的研制

以电解法制备的MnO₂粉体为原料,研制了可用于混凝土环境中的固体MnO₂长效参比电极. 在饱和Ca(OH)₂溶液中近一年的监测数据显示,该参比电极具有较好的电位稳定性和抗干扰能力,其电极电位的漂移< 10 mV. EIS和极化曲线测试结果表明,相对于化学法合成的MnO₂电极,电解法制备的MnO₂参比电极具有较小的内阻、较大的交换电流密度、较强的抗极化能力和较低的温度系数（~ 0.68 mV·°C^-1）. 在硬化砂浆中的长期测试表明,该电极在混凝土中的电极电位基本不受Cl^-、有机胺阻锈剂的影响,能作为埋入式参比电极,满足混凝土中Cl^-浓度、pH值和钢筋半电池电位的长期监测的要求,这对于海洋混凝土工程的耐久性监测具有较高的应用价值.     

丝束电极研究裂纹对混凝土中钢筋腐蚀的影响

应用丝束电极技术测量浸在10%NaC l溶液中的混凝土内铁丝束的自腐蚀电位和极化电阻分布,研究裂纹对混凝土中铁丝腐蚀的影响和乙醇胺的缓蚀作用.结果表明,裂纹加速了水、氧和氯离子向两侧混凝土中扩散,增加了铁丝腐蚀的不均匀性.乙醇胺扩散到混凝土中,吸附在铁丝表面,基本不改变铁丝的自腐蚀电位,但显著降低了铁丝腐蚀速率,有效抑制了裂纹引起的不均匀腐蚀.     

三种有机缓蚀剂对钢筋阻锈作用的电化学研究

应用极化曲线、电化学噪音(EN)和电化学阻抗谱(EIS)等电化学方法,检测和评价N-月桂酰肌氨酸钠、D-葡萄糖酸钠和β-甘油磷酸钠等3种缓蚀剂对钢筋在含NaC l的模拟混凝土孔溶液中电化学腐蚀行为的影响及其阻锈作用.结果表明,D-葡萄糖酸钠对钢筋具有较好的缓蚀效果,其缓蚀作用主要是通过在钢筋表面的竞争吸附和沉积而提高钢筋耐腐蚀性.     

Q235钢在假单胞菌和铁细菌混合作用下的腐蚀行为

采用腐蚀失重法、电化学阻抗谱(EIS)和表面分析技术研究了Q235钢在假单胞菌和铁细菌共同作用下的腐蚀行为.结果表明:与单种菌相比,两种菌混合作用下Q235钢腐蚀受到了抑制.混菌体系中金属电极自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度减小,交流阻抗值随时间增大.扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明混合菌体系中Q235钢表面形成了均匀致密的腐蚀产物膜.